結(jié)構(gòu)力學(xué)講義(8月30日)

1、2021/8/61第二章第二章 平面結(jié)構(gòu)的幾何構(gòu)造分析平面結(jié)構(gòu)的幾何構(gòu)造分析 2-3 2-3 幾何不變體系的組成規(guī)律幾何不變體系的組成規(guī)律規(guī)律規(guī)律1 1：三個(gè)剛片用三個(gè)不在一條直線上的鉸兩兩相聯(lián)，組三個(gè)剛片用三個(gè)不在一條直線上的鉸兩兩相聯(lián)，組 成幾何不變且無(wú)多余聯(lián)系的體系成幾何不變且無(wú)多余聯(lián)系的體系。1.1.三個(gè)剛片相聯(lián)三個(gè)剛片相聯(lián)三剛片規(guī)則三剛片規(guī)則規(guī)律規(guī)律2 2：兩個(gè)剛片用一個(gè)鉸和不通過(guò)鉸心的鏈桿相聯(lián)，組成兩個(gè)剛片用一個(gè)鉸和不通過(guò)鉸心的鏈桿相聯(lián)，組成 幾何不變且無(wú)多余聯(lián)系的體系幾何不變且無(wú)多余聯(lián)系的體系。2.2.兩個(gè)剛片相聯(lián)兩個(gè)剛片相聯(lián)兩剛片規(guī)則兩剛片規(guī)則規(guī)律規(guī)律3 3：兩個(gè)剛片用三個(gè)不平

2、行且不交于一點(diǎn)的鏈桿相兩個(gè)剛片用三個(gè)不平行且不交于一點(diǎn)的鏈桿相 聯(lián)，組成幾何不變且無(wú)多余聯(lián)系的體系聯(lián)，組成幾何不變且無(wú)多余聯(lián)系的體系。3.3.一個(gè)點(diǎn)與一個(gè)剛片相聯(lián)一個(gè)點(diǎn)與一個(gè)剛片相聯(lián)二元體規(guī)則二元體規(guī)則規(guī)律規(guī)律4 4：一個(gè)點(diǎn)與一個(gè)剛片用兩個(gè)不共線的鏈桿相聯(lián)，組一個(gè)點(diǎn)與一個(gè)剛片用兩個(gè)不共線的鏈桿相聯(lián)，組 成幾何不變且無(wú)多余聯(lián)系的體系成幾何不變且無(wú)多余聯(lián)系的體系。2021/8/62思考題：思考題： 1.1.什么情況下形成的鉸是瞬鉸？什么情況下形成的鉸是瞬鉸？ 2.2.在幾何組成分析中，瞬鉸在無(wú)窮遠(yuǎn)處時(shí)，什么情況下分別在幾何組成分析中，瞬鉸在無(wú)窮遠(yuǎn)處時(shí)，什么情況下分別為不變體系、瞬變體系和常變體系。

3、為不變體系、瞬變體系和常變體系。 3.3.幾何組成分析中，約束可重復(fù)使用嗎？幾何組成分析中，約束可重復(fù)使用嗎？ 4.4.體系與基礎(chǔ)之間有三個(gè)聯(lián)系時(shí)，如何分析？體系與基礎(chǔ)之間有三個(gè)聯(lián)系時(shí)，如何分析？ 5.5.體系與基礎(chǔ)之間有四個(gè)聯(lián)系時(shí)，如何分析？體系與基礎(chǔ)之間有四個(gè)聯(lián)系時(shí)，如何分析？ 6.6.體系與基礎(chǔ)之間有五個(gè)或五個(gè)以上聯(lián)系時(shí)，如何分析？體系與基礎(chǔ)之間有五個(gè)或五個(gè)以上聯(lián)系時(shí)，如何分析？第二章第二章 平面結(jié)構(gòu)的幾何構(gòu)造分析平面結(jié)構(gòu)的幾何構(gòu)造分析 2-3 2-3 幾何不變體系的組成規(guī)律幾何不變體系的組成規(guī)律2021/8/63例例1 1：練習(xí)與討論：判斷下面結(jié)構(gòu)的幾何組成：練習(xí)與討論：判斷下面結(jié)構(gòu)的

4、幾何組成：AA無(wú)多余聯(lián)系的幾何不變體系；無(wú)多余聯(lián)系的幾何不變體系； B B有多余聯(lián)系幾何不變體系；有多余聯(lián)系幾何不變體系； C C幾何常變體系；幾何常變體系； D D幾何瞬變體系。幾何瞬變體系。例例2 2：例例3 3：2021/8/64例例4 4：例例5 5：練習(xí)與討論：判斷下面結(jié)構(gòu)的幾何組成：練習(xí)與討論：判斷下面結(jié)構(gòu)的幾何組成：AA無(wú)多余聯(lián)系的幾何不變體系；無(wú)多余聯(lián)系的幾何不變體系； B B有多余聯(lián)系幾何不變體系；有多余聯(lián)系幾何不變體系； C C幾何常變體系；幾何常變體系； D D幾何瞬變體系。幾何瞬變體系。例例6 6：2021/8/65例例7 7：練習(xí)與討論：判斷下面結(jié)構(gòu)的幾何組成：練習(xí)與

5、討論：判斷下面結(jié)構(gòu)的幾何組成：AA無(wú)多余聯(lián)系的幾何不變體系；無(wú)多余聯(lián)系的幾何不變體系； B B有多余聯(lián)系幾何不變體系；有多余聯(lián)系幾何不變體系； C C幾何常變體系；幾何常變體系； D D幾何瞬變體系。幾何瞬變體系。例例8 8：2021/8/66小結(jié)：幾何組成分析的基本方法小結(jié)：幾何組成分析的基本方法7.7.可通過(guò)增加或減少約束的方法，判斷原體系的性質(zhì)可通過(guò)增加或減少約束的方法，判斷原體系的性質(zhì)。1.1.用計(jì)算自由度定性判斷（用計(jì)算自由度定性判斷（0，幾何可變；，幾何可變；00，有多余約束；，有多余約束； =0，幾何不變的必要條件）。，幾何不變的必要條件）。2 2. .對(duì)于簡(jiǎn)單體系，直接利用規(guī)則

6、（靈活應(yīng)用，注意虛鉸）。對(duì)于簡(jiǎn)單體系，直接利用規(guī)則（靈活應(yīng)用，注意虛鉸）。3.3.體系復(fù)雜時(shí)，利用規(guī)則先組成幾個(gè)基本剛片，簡(jiǎn)化體系。體系復(fù)雜時(shí)，利用規(guī)則先組成幾個(gè)基本剛片，簡(jiǎn)化體系。4.4.體系與基礎(chǔ)之間有三個(gè)聯(lián)系時(shí)，體系內(nèi)部幾何組成性質(zhì)，代表整個(gè)體系的體系與基礎(chǔ)之間有三個(gè)聯(lián)系時(shí)，體系內(nèi)部幾何組成性質(zhì)，代表整個(gè)體系的 幾何組成性質(zhì)。幾何組成性質(zhì)。5.5.體系與基礎(chǔ)之間有四個(gè)聯(lián)系時(shí)，將基礎(chǔ)看作一個(gè)剛片，設(shè)法用規(guī)律體系與基礎(chǔ)之間有四個(gè)聯(lián)系時(shí)，將基礎(chǔ)看作一個(gè)剛片，設(shè)法用規(guī)律1 1分析。分析。6.6.體系與基礎(chǔ)之間有五個(gè)或五個(gè)以上聯(lián)系時(shí)，按主從結(jié)構(gòu)分析。體系與基礎(chǔ)之間有五個(gè)或五個(gè)以上聯(lián)系時(shí)，按主從結(jié)構(gòu)

7、分析。8.8.可通過(guò)減少二元體的方法以簡(jiǎn)化體系?？赏ㄟ^(guò)減少二元體的方法以簡(jiǎn)化體系。第二章第二章 平面結(jié)構(gòu)的幾何構(gòu)造分析平面結(jié)構(gòu)的幾何構(gòu)造分析 2-3 2-3 幾何不變體系的組成規(guī)律幾何不變體系的組成規(guī)律2021/8/67幾點(diǎn)注意：幾點(diǎn)注意：1.1.剛片與鏈桿的功能可以互換。剛片與鏈桿的功能可以互換。 當(dāng)一個(gè)剛片只有兩個(gè)鉸與其他部件聯(lián)結(jié)時(shí)，將該剛片視為單鏈桿，當(dāng)有多當(dāng)一個(gè)剛片只有兩個(gè)鉸與其他部件聯(lián)結(jié)時(shí)，將該剛片視為單鏈桿，當(dāng)有多個(gè)鉸與其他部件聯(lián)結(jié)時(shí)，將該剛片視為復(fù)鏈桿。個(gè)鉸與其他部件聯(lián)結(jié)時(shí)，將該剛片視為復(fù)鏈桿。2.2.什么情況下形成的鉸才是虛鉸？什么情況下形成的鉸才是虛鉸？例例9 9：指出虛鉸的

8、位置：指出虛鉸的位置聯(lián)結(jié)兩剛片的兩根鏈桿構(gòu)成的鉸才是虛鉸。聯(lián)結(jié)兩剛片的兩根鏈桿構(gòu)成的鉸才是虛鉸。第二章第二章 平面結(jié)構(gòu)的幾何構(gòu)造分析平面結(jié)構(gòu)的幾何構(gòu)造分析 2-3 2-3 幾何不變體系的組成規(guī)律幾何不變體系的組成規(guī)律2021/8/68幾點(diǎn)注意：幾點(diǎn)注意：3.3.虛鉸在無(wú)窮遠(yuǎn)處時(shí)，如何判斷體系性質(zhì)？虛鉸在無(wú)窮遠(yuǎn)處時(shí)，如何判斷體系性質(zhì)？（1 1）三個(gè)虛鉸均在無(wú)窮遠(yuǎn)處）三個(gè)虛鉸均在無(wú)窮遠(yuǎn)處例例1010：判斷體系幾何性質(zhì)：判斷體系幾何性質(zhì)三個(gè)虛鉸均在無(wú)窮遠(yuǎn)處三個(gè)虛鉸均在無(wú)窮遠(yuǎn)處三鉸共線幾何瞬變?nèi)q共線幾何瞬變第二章第二章 平面結(jié)構(gòu)的幾何構(gòu)造分析平面結(jié)構(gòu)的幾何構(gòu)造分析 2-3 2-3 幾何不變體系的組成

9、規(guī)律幾何不變體系的組成規(guī)律2021/8/69幾點(diǎn)注意：幾點(diǎn)注意：3.3.虛鉸在無(wú)窮遠(yuǎn)處時(shí)，如何判斷體系性質(zhì)？虛鉸在無(wú)窮遠(yuǎn)處時(shí)，如何判斷體系性質(zhì)？（2 2）兩個(gè)虛鉸在無(wú)窮遠(yuǎn)處）兩個(gè)虛鉸在無(wú)窮遠(yuǎn)處兩個(gè)無(wú)窮遠(yuǎn)的虛鉸同方位，則與另一個(gè)鉸共線兩個(gè)無(wú)窮遠(yuǎn)的虛鉸同方位，則與另一個(gè)鉸共線；兩個(gè)無(wú)窮遠(yuǎn)的虛鉸異方位，則與另一個(gè)鉸不共線。兩個(gè)無(wú)窮遠(yuǎn)的虛鉸異方位，則與另一個(gè)鉸不共線。 例例1111：判斷體系幾何性質(zhì)：判斷體系幾何性質(zhì)第二章第二章 平面結(jié)構(gòu)的幾何構(gòu)造分析平面結(jié)構(gòu)的幾何構(gòu)造分析 2-3 2-3 幾何不變體系的組成規(guī)律幾何不變體系的組成規(guī)律2021/8/610幾點(diǎn)注意：幾點(diǎn)注意：3.3.虛鉸在無(wú)窮遠(yuǎn)處時(shí)，如

10、何判斷體系性質(zhì)？虛鉸在無(wú)窮遠(yuǎn)處時(shí)，如何判斷體系性質(zhì)？（3 3）一個(gè)虛鉸在無(wú)窮遠(yuǎn)處）一個(gè)虛鉸在無(wú)窮遠(yuǎn)處形成無(wú)窮遠(yuǎn)虛鉸的鏈桿若與其它兩鉸的連線平行，則三鉸共線；形成無(wú)窮遠(yuǎn)虛鉸的鏈桿若與其它兩鉸的連線平行，則三鉸共線；形成無(wú)窮遠(yuǎn)虛鉸的鏈桿若與其它兩鉸的連線不平行，則三鉸不共線。形成無(wú)窮遠(yuǎn)虛鉸的鏈桿若與其它兩鉸的連線不平行，則三鉸不共線。第二章第二章 平面結(jié)構(gòu)的幾何構(gòu)造分析平面結(jié)構(gòu)的幾何構(gòu)造分析 2-3 2-3 幾何不變體系的組成規(guī)律幾何不變體系的組成規(guī)律例例1212：判斷體系幾何性質(zhì)：判斷體系幾何性質(zhì)2021/8/611幾點(diǎn)注意：幾點(diǎn)注意：4.4.簡(jiǎn)單鉸和簡(jiǎn)單鏈桿在幾何分析中不能重復(fù)使用簡(jiǎn)單鉸和簡(jiǎn)單鏈桿在幾何分析中不能重復(fù)使用 復(fù)鉸和復(fù)鏈桿可重復(fù)使用，但重復(fù)次數(shù)不能超過(guò)相應(yīng)的簡(jiǎn)單鉸復(fù)鉸和復(fù)鏈桿可重復(fù)使用，但重復(fù)次數(shù)不能超過(guò)相應(yīng)的簡(jiǎn)單鉸和簡(jiǎn)單鏈桿。和簡(jiǎn)單鏈桿。例例1313：判斷體系幾何性質(zhì)：判斷體系幾何性質(zhì)例例1414：判斷體系幾何性質(zhì)：判斷體系幾何性質(zhì)第二章第二章