土木工程力學(xué)(本)期末復(fù)習(xí)輔導(dǎo)指導(dǎo)20xx6-----在線(xiàn)瀏覽
2024-09-14 15:01本頁(yè)面
【正文】 不便。 拱是軸線(xiàn)為曲線(xiàn)并且在豎向荷載作用下能夠產(chǎn)生水平反力的結(jié)構(gòu)。調(diào)整拱軸線(xiàn)形狀可以改善三鉸拱的內(nèi)力狀態(tài)。此時(shí)的拱結(jié)構(gòu)是最經(jīng)濟(jì)的，這樣的拱軸線(xiàn)因而稱(chēng)為合理拱軸線(xiàn)。在不同豎向荷載作用下，三鉸平拱的合理拱軸線(xiàn)是不同的。內(nèi)力圖中，彎矩圖和軸力圖是對(duì)稱(chēng)的，剪力圖是反對(duì)稱(chēng)的。內(nèi)力圖中，彎矩圖和軸力圖是反對(duì)稱(chēng)的，剪力圖是對(duì)稱(chēng)的。所謂變形，是指結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的截面形狀發(fā)生改變，而位移則是指結(jié)構(gòu)各處位置的移動(dòng)。荷載作用使靜定結(jié)構(gòu)產(chǎn)生內(nèi)力，進(jìn)而發(fā)生變形，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)產(chǎn)生位移。支座位移（移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)）時(shí)，靜定結(jié)構(gòu)既無(wú)內(nèi)力也無(wú)變形產(chǎn)生，只發(fā)生所謂的剛體位移。虛力原理等價(jià)于幾何方程。計(jì)算結(jié)果為正，表示所求位移與虛設(shè)單位力方向一致；結(jié)果為負(fù)，則說(shuō)明所求位移與虛設(shè)單位力方向相反。（1）桿段的軸線(xiàn)為直線(xiàn)。（3）桿段的 圖（荷載作用彎矩圖）和 圖（虛設(shè)力狀態(tài)彎矩圖）中至少有一個(gè)是直線(xiàn)圖形。（2）A和 在桿件軸線(xiàn)同一側(cè)時(shí)，圖乘結(jié)果為正；反之則為負(fù)。在非荷載因素如溫度變化、支座位移和制造誤差等的作用下，靜定結(jié)構(gòu)不產(chǎn)生反力和內(nèi)力，但會(huì)產(chǎn)生位移。靜定結(jié)構(gòu)的一般性質(zhì)：（1）靜定結(jié)構(gòu)解答的唯一性結(jié)構(gòu)靜定的充分必要條件是該體系幾何不變且無(wú)多余約束。這也就是說(shuō)，一組滿(mǎn)足全部靜力平衡條件的解答就是靜定結(jié)構(gòu)的真實(shí)解答。（2）靜定結(jié)構(gòu)的反力和內(nèi)力與構(gòu)件截面剛度無(wú)關(guān)。因此，反力和內(nèi)力只與荷載以及結(jié)構(gòu)的幾何形狀和尺寸有關(guān)，而與構(gòu)件所使用的材料（E、G）及其截面形狀和尺寸（I、A）無(wú)關(guān)。（4） 靜定結(jié)構(gòu)局部平衡特性荷載作用下，如果靜定結(jié)構(gòu)中的某一局部就可以與荷載維持平衡，則只有該部分受力，其余部分不受力。（6）靜定結(jié)構(gòu)的構(gòu)造等效特性靜定結(jié)構(gòu)中的某一幾何不變部分作構(gòu)造等效變換時(shí)，其余部分的反力和內(nèi)力不發(fā)生變化。超靜定次數(shù)就是超靜定結(jié)構(gòu)中所具有的多余約束的數(shù)目，或者說(shuō)多余未知力的數(shù)目。一個(gè)超靜定結(jié)構(gòu)有多少個(gè)多余約束，相應(yīng)的便有多少個(gè)多余未知力，也就需要建立同樣數(shù)目的補(bǔ)充方程，才能求解。確定超靜定次數(shù)的方法，就是把給定的超靜定結(jié)構(gòu)通過(guò)去掉多余約束變?yōu)殪o定結(jié)構(gòu)，所去掉的多余約束的數(shù)目就是超靜定次數(shù)。通過(guò)前面幾何組成分析的學(xué)習(xí)我們知道：(1)去掉一個(gè)鏈桿支座或切斷一根鏈桿的軸向聯(lián)系，相當(dāng)于去掉一個(gè)約束。(3)去掉一個(gè)固定支座或切斷一根受彎桿，相當(dāng)于去掉三個(gè)約束。力法解題的基本思路是把超靜定結(jié)構(gòu)的計(jì)算問(wèn)題轉(zhuǎn)換為靜定結(jié)構(gòu)的計(jì)算，先解除超靜定結(jié)構(gòu)上的多余約束，代之以多余未知力，以多余未知力為基本未知量，利用位移協(xié)調(diào)條件建立力法基本方程，求出多余未知力，然后進(jìn)一步求出結(jié)構(gòu)的內(nèi)力。基本結(jié)構(gòu)在荷載和多余未知力共同作用下的體系稱(chēng)為力法的基本體系?；倔w系轉(zhuǎn)化為原來(lái)超靜定結(jié)構(gòu)的條件是：基本體系沿多余未知力方向的位移應(yīng)與原結(jié)構(gòu)相等。在線(xiàn)性變形體系中，當(dāng)原結(jié)構(gòu)中多余未知力方向的位移都等于零時(shí)，根據(jù)疊加原理，n個(gè)變形條件可寫(xiě)為： 上式為n次超靜定結(jié)構(gòu)在荷載作用下力法方程的一般形式，稱(chēng)為力法典型方程。即：—基本結(jié)構(gòu)在Xj=1單獨(dú)作用時(shí)，在Xi方向引起的位移，常稱(chēng)為柔度系數(shù)。 主系數(shù)δii0；副系數(shù)δij=δji（i≠j） 可負(fù)、可正或零。3．力法計(jì)算超靜定梁和剛架對(duì)于梁和剛架，用力法計(jì)算時(shí)，力法方程的系數(shù)和自由項(xiàng)通常不考慮軸力和剪力的影響，只考慮彎矩的影響，因此力法方程中荷載作用下系數(shù)項(xiàng)和自由項(xiàng)的計(jì)算式可寫(xiě)為：； ； 力法解題步驟：（1） 確定基本未知量（多余未知力）；（2） 確定基本結(jié)構(gòu)（基本體系）；（3） 列出力法典型方程（多余約束處的變形協(xié)調(diào)條件）；（4） 作出單位彎矩圖和荷載彎矩圖，計(jì)算系數(shù)和自由項(xiàng)，求基本未知量；（5） 作最后的內(nèi)力圖（通常用疊加法）。 (1) 對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)所謂對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)，是指滿(mǎn)足以下兩方面條件的結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)的幾何形狀、尺寸和支承情況對(duì)某軸對(duì)稱(chēng)；桿件截面尺寸和材料彈性模量（EI、EA、GA等）也對(duì)此軸對(duì)稱(chēng)。(2) 荷載的對(duì)稱(chēng)性作用在對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)上的任何荷載都可以分解為兩組：其中一組是正對(duì)稱(chēng)荷載，另一組是反對(duì)稱(chēng)荷載。反對(duì)稱(chēng)荷載是沿對(duì)稱(chēng)軸對(duì)折后，對(duì)稱(chēng)軸兩邊的荷載作用點(diǎn)重合、數(shù)值相等、方向相反的荷載。反對(duì)稱(chēng)荷載作用下，軸力圖和彎矩圖反對(duì)稱(chēng)，剪力圖正對(duì)稱(chēng)。
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