結(jié)構(gòu)力學(xué)競賽輔導(dǎo)-力法專題2017年

結(jié)構(gòu)力學(xué)競賽輔導(dǎo)——力法專題2017年第一頁，共28頁。專題三：力法往年競賽試題分析力法知識點復(fù)習(xí)專項訓(xùn)練題第二頁，共28頁。歷年競賽試題2005年第三頁，共28頁。2007年第四頁，共28頁。2010年第五頁，共28頁。2013年第六頁，共28頁。2015年第七頁，共28頁。力法知識點復(fù)習(xí)一、超靜定結(jié)構(gòu)的組成超靜定結(jié)構(gòu)與靜定結(jié)構(gòu)的區(qū)別：幾何特征:超靜定結(jié)構(gòu)是有多余約束的幾何不變體系靜定結(jié)構(gòu)是無多余約束的幾何不變體系靜力特征:僅由靜力平衡條件無法全部求解超靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和反力靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和反力可以全部求解超靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算——不能單從靜力平衡條件求出，而必須同時考慮變形協(xié)調(diào)條件第八頁，共28頁。二、超靜定次數(shù)從幾何構(gòu)造看超靜定次數(shù)=多余約束力的個數(shù)=未知力個數(shù)–平衡方程的個數(shù)超靜定次數(shù)=多余約束的個數(shù)從靜力分析看判斷超靜定次數(shù)時，應(yīng)注意:（1）撤去一根支桿或切斷一根鏈桿，等于拆掉一個約束。（2）撤去一鉸支座或撤去一個單鉸，等于拆掉兩個約束。（3）撤去一固定端或切斷一個梁式桿，等于拆掉三個約束。（4）在連續(xù)桿中加入一個單鉸，等于拆掉一個約束。第九頁，共28頁。三、力法的基本思路過大過小基本體系轉(zhuǎn)化為原來超靜定結(jié)構(gòu)的條件是：

基本體系沿多余未知力X1方向的位移與原結(jié)構(gòu)相同變形協(xié)調(diào)方程第十頁，共28頁。四、力法的典型方程——柔度系數(shù)，j方向的單位力引起的i方向的位移——自由項，荷載引起的i方向的位移。第十一頁，共28頁。五、力法的難點與重點支座移動時的力法運(yùn)算有彈性支座時的力法運(yùn)算含有抗彎剛度無窮大桿件的力法運(yùn)算對稱性的利用超靜定結(jié)構(gòu)的位移計算溫度作用下的力法運(yùn)算第十二頁，共28頁。支座移動時的力法運(yùn)算當(dāng)選擇不同的基本體系時，力法的基本方程不同。支座移動時的力法運(yùn)算，基本方程的右側(cè)可不為零。當(dāng)撤除的多余約束有對應(yīng)的支座移動時，相應(yīng)的基本方程等式右側(cè)不為零。第十三頁，共28頁。有彈性支座時的力法運(yùn)算解題技巧：選取彈簧為基本未知量時，基本方程等式右側(cè)不為零，計算相對簡單！第十四頁，共28頁。含有抗彎剛度無窮大桿件的力法運(yùn)算進(jìn)行系數(shù)和自由項的計算時，剛度無窮大桿件不需要進(jìn)行運(yùn)算。第十五頁，共28頁。對稱性的利用1.結(jié)構(gòu)的幾何形式和支承情況對某軸對稱2.桿件的截面和材料性質(zhì)也對此軸對稱（EI等）結(jié)構(gòu)的對稱性：荷載的對稱性：正對稱、反對稱荷載及一般性荷載選擇對稱的基本結(jié)構(gòu)

1.對稱荷載作用時，只需考慮對稱性未知量；2.反對稱荷載作用時，只需考慮反對稱性未知量；第十六頁，共28頁。半邊結(jié)構(gòu)法1.奇數(shù)跨對稱結(jié)構(gòu)第十七頁，共28頁。2.偶數(shù)跨對稱結(jié)構(gòu)第十八頁，共28頁。中心對稱結(jié)構(gòu)指結(jié)構(gòu)的一半繞對稱中心旋轉(zhuǎn)180度后與另一半完全重合。中心正對稱荷載指繞對稱中心旋轉(zhuǎn)180度后與另一側(cè)荷載完全重合；中心反對稱荷載指旋轉(zhuǎn)后與另一側(cè)荷載大小相等、位置重合，但方向相反。第十九頁，共28頁。中心對稱結(jié)構(gòu)在中心正對稱荷載作用下：彎矩圖、剪力圖、軸力圖和變形圖都為正對稱的——反對稱性基本未知量為零中心對稱結(jié)構(gòu)在中心反對稱荷載作用下：彎矩圖、剪力圖、軸力圖和變形圖都為反對稱的——正對稱基本未知量為零第二十頁，共28頁。第二十一頁，共28頁。第二十二頁，共28頁。第二十三頁，共28頁。第二十四頁，共28頁。第二十五頁，共28頁。第二十六頁，共28頁。超靜定結(jié)構(gòu)的位移計算一般方法：結(jié)構(gòu)位移計算的一般公式，如荷載作用下為簡化計算的方法：利用力法的基本體系只要多余約束力滿足力法方程，則基本體系的受力與變形就與原結(jié)構(gòu)完全相同。求原結(jié)構(gòu)位移的問題就歸結(jié)為求基本體系（靜定結(jié)構(gòu)）的位移問題?；?/p>