2020年結(jié)構(gòu)力學(xué)龍馭球、包世華第三版教學(xué)ppt課件

1、 15-1 概述 15-2 極限彎矩、塑性鉸和極限狀態(tài) 15-3 超靜定梁的極限荷載 15-4 比例加載時判定極限荷載的一般定理-1、設(shè)計：、設(shè)計：2、驗算：、驗算：ql2/8hbql s流動極限屈服極限）流動極限屈服極限） e彈性極限彈性極限 p比例極限比例極限sepOAmaxMW maxmaxIyMWMks其中以許應(yīng)力為依據(jù)來確定截面的尺寸或進(jìn)行強度驗算。是否合理？ 是為了消除彈性設(shè)計方法的缺點而發(fā)展起來的。在塑性設(shè)計中，首先要確定結(jié)構(gòu)破壞時所能承擔(dān)的荷載(即極限荷載），然后將極限荷載乘以荷載系數(shù)得出容許荷載，并以此為依據(jù)來進(jìn)行設(shè)計。ssMMhbMMhb 彈性階段彈性階段sssmaxE-應(yīng)

2、力應(yīng)變關(guān)系應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系y-應(yīng)變與曲率關(guān)系應(yīng)變與曲率關(guān)系Ey-應(yīng)力與曲率關(guān)系應(yīng)力與曲率關(guān)系EIydAMA-彎矩與曲率關(guān)系彎矩與曲率關(guān)系smaxssbhM62-彈性極限彎矩彈性極限彎矩( (屈服彎矩屈服彎矩) )線性關(guān)系線性關(guān)系MMhb 彈塑性階段彈塑性階段ssss0y0yss彈性狀態(tài)彈塑性狀態(tài)極限狀態(tài)中性軸附近處于彈性狀態(tài)，處于彈性的部分稱為彈性核。中性軸附近處于彈性狀態(tài)，處于彈性的部分稱為彈性核。)(322kMMss-彎矩與曲率關(guān)系彎矩與曲率關(guān)系非線性關(guān)系非線性關(guān)系ssMM23或或 塑性流動階段塑性流動階段subhM42-塑性極限彎矩塑性極限彎矩( (簡稱為極限彎矩簡稱為極限彎矩) )5 .

3、1suMM1、塑性鉸的概念、塑性鉸的概念2、塑性鉸的特點與機(jī)械鉸的區(qū)別）、塑性鉸的特點與機(jī)械鉸的區(qū)別） （1普通鉸不能承受彎矩，塑性鉸能夠承受彎普通鉸不能承受彎矩，塑性鉸能夠承受彎矩；矩； （2普通鉸雙向轉(zhuǎn)動，塑性鉸單向轉(zhuǎn)動；普通鉸雙向轉(zhuǎn)動，塑性鉸單向轉(zhuǎn)動； （3卸載時機(jī)械鉸不消失；當(dāng)卸載時機(jī)械鉸不消失；當(dāng)qqu，塑性鉸，塑性鉸消失。消失。uqMuABCC破壞機(jī)構(gòu)可以是整體性的，也可能是局部的。破壞機(jī)構(gòu)可以是整體性的，也可能是局部的。 當(dāng)結(jié)構(gòu)在荷載作用下形成足夠數(shù)目的塑性鉸時，構(gòu)造整體或局部就變成了幾何可變體系。稱這一可變體系為破壞機(jī)構(gòu)，簡稱機(jī)構(gòu)。本卷須知：1、不同結(jié)構(gòu)在荷載作用下，成為機(jī)構(gòu)，

4、所需塑性鉸的數(shù)目、不同結(jié)構(gòu)在荷載作用下，成為機(jī)構(gòu)，所需塑性鉸的數(shù)目不同。不同。2、不同結(jié)構(gòu)，只要材料、截面積、截面形狀相同，塑性彎、不同結(jié)構(gòu)，只要材料、截面積、截面形狀相同，塑性彎矩一定相同。矩一定相同。1uqMu2uqMuMuMuyuuWM 3、資料、截面積、截面形狀相同的不同結(jié)構(gòu)，、資料、截面積、截面形狀相同的不同結(jié)構(gòu)，qu不一定相不一定相同。同。1uqM u12uqM u2M u22121 uuuuqqMM 即靜定結(jié)構(gòu)無多余約束，靜定結(jié)構(gòu)無多余約束，出現(xiàn)一個塑性鉸即成為出現(xiàn)一個塑性鉸即成為破壞機(jī)構(gòu)。這時結(jié)構(gòu)上破壞機(jī)構(gòu)。這時結(jié)構(gòu)上的荷載即為極限荷載。的荷載即為極限荷載。超靜定梁有多余約束，

5、出現(xiàn)一個塑性鉸后仍是幾何不變體系。即設(shè)跨中位移為，那么外力所作功為：內(nèi)力所作功為：例例: :求圖示變截面梁的極限荷載求圖示變截面梁的極限荷載. .已知已知ABAB段的極限彎矩為段的極限彎矩為2Mu,BC2Mu,BC段為段為Mu Mu 。 解:確定塑性鉸的位置ylA32Al/3BCP Pl/3l/3DuAMM3若若B B、D D出現(xiàn)塑性鉸，則出現(xiàn)塑性鉸，則B B、D D兩截面的彎兩截面的彎矩為矩為MuMu， 這種情況不會出現(xiàn)。這種情況不會出現(xiàn)。若若A A出現(xiàn)塑性鉸，再加荷載時，出現(xiàn)塑性鉸，再加荷載時，B B截面彎截面彎矩減少矩減少D D截面彎矩增加，故另一塑性鉸截面彎矩增加，故另一塑性鉸出現(xiàn)于出

6、現(xiàn)于D D截面。截面。uMuM3uMABPuM2uMuPACuM2yDACylC3lyCAD2/902DuAuuMMyP029232ylMylMyPuuuuuMlP215列虛功方程：列虛功方程：例：求圖示連續(xù)梁的極限荷載。各跨分別是等截面的例：求圖示連續(xù)梁的極限荷載。各跨分別是等截面的,AB,AB、BCBC跨的極限跨的極限彎矩為彎矩為Mu Mu ，CDCD跨的極限彎矩為跨的極限彎矩為3Mu 3Mu 。0.8P0.8PABCDP PP Pq=P/aEFaaaaa2a0.8P0.8PDP PP Pq=P/a32解：先分別求出各跨獨自破壞時的解：先分別求出各跨獨自破壞時的 可破壞荷載可破壞荷載. .（1 1ABAB跨破壞時跨破壞時uuMMaP28 . 0aMPu/75. 3（2 2BCBC跨破壞時跨破壞時uuuMMMaaaP2221aMPu/4（3 3CDCD跨破壞時跨破壞時0.8P0.8PP PP Pq=P/a0.8P0.8PP PP P