結(jié)構(gòu)力學(xué)(i)-04-2-結(jié)構(gòu)靜力分析篇(位移法)@@-資料下載頁
2024-08-16 10:59本頁面
【正文】 四章 超靜定結(jié)構(gòu)計算 哈工大 土木工程學(xué)院 60 / 65 A 11 ?Z3XA 12 ?ZA A qlq 1MPM2M3Mi4i2i4i2i4i2i4i2i2i4l2ql2112 ql2112 ql 2112 ql? 第四章 超靜定結(jié)構(gòu)計算 哈工大 土木工程學(xué)院 61 / 65 167。 46 超靜定結(jié)構(gòu)特性 將靜定結(jié)構(gòu)與超靜定結(jié)構(gòu)進行比較 在荷載作用下，需同時考慮平衡、變形和應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系才可唯一確定解答。內(nèi)力分布不僅與桿件的幾何尺寸有關(guān)，而且與桿件間的相對剛度有關(guān)。 在荷載作用下，僅利用平衡條件即可求得全部反力和內(nèi)力。解答具有唯一性。內(nèi)力分布僅與桿件的幾何尺寸有關(guān)，與桿件剛度無關(guān)。 有多余約束的幾何不變體系 無多余約束的幾何不變體系 超靜定結(jié)構(gòu) 靜定結(jié)構(gòu) ? 第四章 超靜定結(jié)構(gòu)計算 哈工大 土木工程學(xué)院 62 / 65 非荷載因素作用不僅可以引起變形，而且可能引起反力和內(nèi)力。反力和內(nèi)力的大小與桿件的絕對剛度成正比。 非荷載因素作用不引起反力和內(nèi)力，但能引起變形和位移。 超靜定結(jié)構(gòu)內(nèi)力與結(jié)構(gòu)的剛度分布有關(guān)，所以改變幾何不變部分將使結(jié)構(gòu)內(nèi)力產(chǎn)生變化。 幾何不變部分在保持連接方式和荷載不變的情況下，用其它幾何不變部分代替，結(jié)構(gòu)的其它部分內(nèi)力不變。 任何超靜定部分上荷載有所變化時都將影響其它部分的內(nèi)力，即荷載作用的影響是全局的。 幾何不變部分上的外荷載作等效變換時，僅影響荷載變換部分的內(nèi)力，即荷載作用的影響是局部的。 超靜定結(jié)構(gòu) 靜定結(jié)構(gòu) ? 第四章 超靜定結(jié)構(gòu)計算 哈工大 土木工程學(xué)院 63 / 65 僅某一幾何不變部分承受一平衡力系時，其它部分仍將產(chǎn)生內(nèi)力（由于多余約束要限制其變形）。 僅某一幾何不變部分承受一平衡力系時，其它部分不受力。 ？ 僅基本部分承受荷載時，附屬部分不受力。 超靜定結(jié)構(gòu) 靜定結(jié)構(gòu) ? 第四章 超靜定結(jié)構(gòu)計算 哈工大 土木工程學(xué)院 64 / 65 167。 47 結(jié)論與討論 471 結(jié)論 ? 超靜定結(jié)構(gòu)只有同時滿足平衡條件和變形條件和本構(gòu)關(guān)系的解答才是唯一的解答； ? 超靜定結(jié)構(gòu)有兩種基本解法：力法和位移法。注意各自解題特點，并加以聯(lián)合應(yīng)用； ? 力法的基本思想是將超靜定結(jié)構(gòu)化成熟知的靜定結(jié)構(gòu)，然后比較兩者的差別，通過消除差別使原問題得以解決； ? 第四章 超靜定結(jié)構(gòu)計算 哈工大 土木工程學(xué)院 65 / 65 ? 一個結(jié)構(gòu)的力法基本結(jié)構(gòu)有多種，不同的基本結(jié)構(gòu)正確的計算會得到相同的結(jié)果，但工作量可能不同，需要在練習(xí)中積累經(jīng)驗，選取合理的基本結(jié)構(gòu)提高計算效率。 ? ? 基本結(jié)構(gòu)是在原始結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上去除多余約束而得到的，不能任意改變約束性質(zhì)和約束位置，更不能變成幾何可變體系。 ? 要培養(yǎng)對計算結(jié)果的正確性進行檢查的良好習(xí)慣，主要是對變形協(xié)調(diào)條件的檢驗。 ? 超靜定結(jié)構(gòu)的位移計算可以利用其基本結(jié)構(gòu)的位移計算。 第四章 超靜定結(jié)構(gòu)計算 哈工大 土木工程學(xué)院 66 / 65 ? 對于對稱結(jié)構(gòu)，可取半結(jié)構(gòu)進行計算，但要注意理解和熟記半結(jié)構(gòu)模型的計算簡圖。 ? ? 位移法的基本思想是通過施加附加約束，使原始結(jié)構(gòu)變成基本單跨超靜定梁系，在自動滿足位移協(xié)調(diào)的基礎(chǔ)上，使附加約束在荷載和結(jié)點位移共同作用下總反力等于零。 ? 超靜定結(jié)構(gòu)計算的基本原理和基本方法是為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)和結(jié)構(gòu)設(shè)計打基礎(chǔ)的，所以必須認(rèn)真對待。 第四章 超靜定結(jié)構(gòu)計算 哈工大 土木工程學(xué)院 67 / 65 472 討論 ? 如果結(jié)構(gòu)在未知力和荷載作用下能求內(nèi)力和位移，則基本結(jié)構(gòu)亦可以是低次超靜定的。 ? 剪力墻通常簡化成桿件結(jié)構(gòu)計算，需要注意的是此類桿的計算要考慮剪切變形的影響。 ? 排架結(jié)構(gòu)的牛腿柱上下剛度不同，所以用剪力分配法時要注意階梯截面柱的側(cè)移剛度公式。 End 第四章 超靜定結(jié)構(gòu)計算 哈工大 土木工程學(xué)院 68 / 65 例題： 具有斜柱剛架內(nèi)力計算。 基本體系 原始結(jié)構(gòu) 基本方程 0P1111 ?? RZkEI1=? l EI EI l l q q 1Z? 第四章 超靜定結(jié)構(gòu)計算 哈工大 土木工程學(xué)院 69 / 65 ? ? 11 ?Z ? ? 第四章 超靜定結(jié)構(gòu)計算 哈工大 土木工程學(xué)院 70 / 65 11 ?Z2210146lEIllEIlEI ??28lEI2)243(lEI?2)223(lEI?1Mq 281qlPM? 第四章 超靜定結(jié)構(gòu)計算 哈工大 土木工程學(xué)院 71 / 65 A A11k210lEI318lEI2)243( lEI?36)211(lEI?P1Rq 0?? Am311 )21428( lEIk ??0?? AmqlR 21P1 ?? ? 第四章 超靜定結(jié)構(gòu)計算 哈工大 土木工程學(xué)院 72 / 65 說明： ? 本題橫梁為無窮剛桿，如果是彈性彎曲桿，計算思路完全一樣，只是自由度變成 3 個，即增加了兩個結(jié)點轉(zhuǎn)角位移； ? 無限剛桿沒有變形不等于沒有內(nèi)力。由于內(nèi)力按各桿剛度分配，荷載作用下的反力與內(nèi)力只與相對剛度有關(guān)； ? 求 k11 和 R1P時用對 A點的力矩方程，而沒有采用通常情況下的投影方程，目的是避開斜桿的軸力； ? 本題亦可選擇結(jié)點轉(zhuǎn)角位移作為基本未知量。 ?
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