NO17(力法基本概念)

1、第五章第五章 力力 法法一一.超靜定結(jié)構(gòu)的靜力特征和幾何特征超靜定結(jié)構(gòu)的靜力特征和幾何特征靜力特征靜力特征:僅由靜力平衡方程不能求出僅由靜力平衡方程不能求出 所有內(nèi)力和反力所有內(nèi)力和反力. 超靜定問題的求解要同時考慮結(jié)構(gòu)的超靜定問題的求解要同時考慮結(jié)構(gòu)的“變變形、本構(gòu)、平衡形、本構(gòu)、平衡”.幾何特征幾何特征:有多余約束的幾何不變體系。有多余約束的幾何不變體系。 與靜定結(jié)構(gòu)相比與靜定結(jié)構(gòu)相比, 超靜定結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)為超靜定結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)為: 1.內(nèi)力分布均勻內(nèi)力分布均勻 2.抵抗破壞的能力強(qiáng)抵抗破壞的能力強(qiáng)1.內(nèi)力與材料的物理性質(zhì)內(nèi)力與材料的物理性質(zhì)、截面的幾何形狀和尺寸有關(guān)截面的幾何形狀和尺寸有關(guān)。二

2、二.超靜定結(jié)構(gòu)的性質(zhì)超靜定結(jié)構(gòu)的性質(zhì)2.溫度變化、支座移動一般會產(chǎn)生內(nèi)力溫度變化、支座移動一般會產(chǎn)生內(nèi)力。一一.超靜定結(jié)構(gòu)的靜力特征和幾何特征超靜定結(jié)構(gòu)的靜力特征和幾何特征三三.超靜定結(jié)構(gòu)的類型超靜定結(jié)構(gòu)的類型二二.超靜定結(jié)構(gòu)的性質(zhì)超靜定結(jié)構(gòu)的性質(zhì)一一.超靜定結(jié)構(gòu)的靜力特征和幾何特征超靜定結(jié)構(gòu)的靜力特征和幾何特征無鉸封閉框無鉸封閉框四四.超靜定結(jié)構(gòu)的超靜定結(jié)構(gòu)的計算方法計算方法1.力法力法-以多余約束力作為基本未知量以多余約束力作為基本未知量。2.位移法位移法-以結(jié)點(diǎn)位移作為基本未知量。以結(jié)點(diǎn)位移作為基本未知量。3.混合法混合法-以結(jié)點(diǎn)位移和多余約束力作為基本未知量。以結(jié)點(diǎn)位移和多余約束力作為

3、基本未知量。4.力矩分配法力矩分配法-近似計算方法。近似計算方法。5.矩陣位移法矩陣位移法-結(jié)構(gòu)矩陣分析法之一。結(jié)構(gòu)矩陣分析法之一。三三.超靜定結(jié)構(gòu)的類型超靜定結(jié)構(gòu)的類型二二.超靜定結(jié)構(gòu)的性質(zhì)超靜定結(jié)構(gòu)的性質(zhì)一一.超靜定結(jié)構(gòu)的靜力特征和幾何特征超靜定結(jié)構(gòu)的靜力特征和幾何特征五五.力法的基本概念力法的基本概念101基本體系基本體系待解的未知問題待解的未知問題變形條件變形條件 1X力法基本力法基本未知量未知量10101111P11111X01111PX22/qlMPlM1EIl3311/EIqlP841/)(/831qlXPMXMM1182/ql1.1.確定基本體系確定基本體系2.2.寫出位移條件

4、寫出位移條件, ,力法方程力法方程3.3.作單位彎矩圖作單位彎矩圖, ,荷載彎矩圖荷載彎矩圖; ;4.4.求出系數(shù)和自由項求出系數(shù)和自由項5.5.解力法方程解力法方程6.6.疊加法作彎矩圖疊加法作彎矩圖M五五.力法的基本概念力法的基本概念0B01111PX問題：超靜定結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換成靜定結(jié)構(gòu)超靜定結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換成靜定結(jié)構(gòu)的方法？的方法？力法的力法的本質(zhì)本質(zhì)比較法比較法: :與相近的靜定結(jié)構(gòu)相比與相近的靜定結(jié)構(gòu)相比, , 比比 靜定結(jié)構(gòu)多幾個約束即為幾靜定結(jié)構(gòu)多幾個約束即為幾 次超靜定結(jié)構(gòu)。次超靜定結(jié)構(gòu)。 一、一、超靜定次數(shù)超靜定次數(shù): : 多余約束個數(shù)多余約束個數(shù). . 幾次超靜定結(jié)構(gòu)幾次超靜定結(jié)構(gòu)?X

5、X1 1X X2 2X X1 1X X2 21 1 定義：若一個結(jié)構(gòu)有定義：若一個結(jié)構(gòu)有N個多余約束個多余約束, ,則稱其為則稱其為N次次 超靜定結(jié)構(gòu)超靜定結(jié)構(gòu). .2次次2 2 判別方法判別方法基本體系基本體系: :去掉多余約束，用約去掉多余約束，用約束力代替的靜定結(jié)構(gòu)。束力代替的靜定結(jié)構(gòu)。X X1 1X X2 2基本體系基本體系: :非惟一性非惟一性基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)基 本 體 系基 本 體 系基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)簡簡支支梁梁外伸梁外伸梁X1X12 2 判別方法判別方法去掉一個鏈桿或切斷一個鏈去掉一個鏈桿或切斷一個鏈桿相當(dāng)于去掉一個約束桿相當(dāng)于去掉一個約束X X1 1X X2 2X X3 3基本

6、體系基本體系X1X1 一、一、超靜定次數(shù)超靜定次數(shù): : 基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)去掉一個固定端支去掉一個固定端支座或切斷一根彎曲座或切斷一根彎曲桿相當(dāng)于去掉三個桿相當(dāng)于去掉三個約束約束. .1X2X3X1X2X3X1X2X3X將剛結(jié)點(diǎn)變成鉸結(jié)將剛結(jié)點(diǎn)變成鉸結(jié)點(diǎn)或?qū)⒐潭ǘ酥ёc(diǎn)或?qū)⒐潭ǘ酥ё兂晒潭ㄣq支座相變成固定鉸支座相當(dāng)于去掉一個約束當(dāng)于去掉一個約束. .2X3X1X基本體系基本體系2 2 判別方法判別方法 一、一、超靜定次數(shù)超靜定次數(shù): : 懸臂剛架懸臂剛架三鉸剛架三鉸剛架簡支剛架簡支剛架一個無鉸封閉框有一個無鉸封閉框有有三個多余約束有三個多余約束. .1X2X3X4X5X6X1X2X3X基本體系基本體系2 2 判別方法判別方法 一、一、超靜定次數(shù)超靜定次數(shù): : 無鉸封閉框無鉸封閉框(6 次)例題：判斷超靜定次數(shù)例題：判斷超靜定次數(shù)基本體系基本體系懸臂剛架懸臂剛架簡支剛架簡支剛架1X2X