靜定結(jié)構(gòu)的受力分析

靜定結(jié)構(gòu)的受力分析演示文稿目前一頁\總數(shù)八十七頁\編于七點(diǎn)優(yōu)選靜定結(jié)構(gòu)的受力分析目前二頁\總數(shù)八十七頁\編于七點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室3*第3章靜定結(jié)構(gòu)的受力分析靜定結(jié)構(gòu)特性幾何特性：無多余聯(lián)系的幾何不變體系靜力特征：僅由靜力平衡條件可求全部反力內(nèi)力靜定結(jié)構(gòu)分類1、靜定梁；2、靜定剛架；3、三鉸拱；4、靜定桁架；5、靜定組合結(jié)構(gòu)；目前三頁\總數(shù)八十七頁\編于七點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室4*3.1直桿的受力分析單跨梁受力分析方法1.單跨梁支反力2.截面法求指定截面內(nèi)力3.作內(nèi)力圖的基本方法4.彎矩、剪力、荷載集度之間的微分關(guān)系5.疊加法作彎矩圖目前四頁\總數(shù)八十七頁\編于七點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室5*1.單跨梁支座反力例2-1-1.求圖示梁支反力解:FAxMFBL/2L/2FAB目前五頁\總數(shù)八十七頁\編于七點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室6*內(nèi)力符號規(guī)定:彎矩以使下側(cè)受拉為正剪力繞作用截面順時(shí)針轉(zhuǎn)為正軸力拉力為正2.截面法求指定截面內(nèi)力K3.作內(nèi)力圖的基本方法內(nèi)力方程式:彎矩方程式剪力方程式軸力方程式目前六頁\總數(shù)八十七頁\編于七點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室7*例2-1-2:求跨中C截面內(nèi)力，并作內(nèi)力圖。解:(下側(cè)受拉)C目前七頁\總數(shù)八十七頁\編于七點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室8*C目前八頁\總數(shù)八十七頁\編于七點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室9*4.彎矩、剪力、荷載集度之間的微分關(guān)系微分關(guān)系:目前九頁\總數(shù)八十七頁\編于七點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室10*（1）無荷載分布段(q=0)，F(xiàn)S圖為水平線，M圖為斜直線。（2）均布荷載段(q=常數(shù))，F(xiàn)S圖為斜直線，M圖為拋物線，且凸向與荷載指向相同。（3）集中力作用處，F(xiàn)S圖有突變，且突變量等于力值；M

圖有尖點(diǎn)，且指向與荷載相同。（4）集中力偶作用處，M圖有突變，且突變量等于力偶值；FS圖無變化。（5）兩截面的剪力之差等于兩截面間分布荷載圖的面積兩截面的彎矩之差等于兩截面間剪力圖的面積目前十頁\總數(shù)八十七頁\編于七點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室11*例2-1-4

作梁的內(nèi)力圖。xxFSM00（1）無荷載分布段(q=0)，F(xiàn)S圖為水平線，M圖為斜直線。（3）集中力作用處，F(xiàn)S圖有突變，且突變量等于力值；M圖有尖點(diǎn)，且指向與荷載相同。目前十一頁\總數(shù)八十七頁\編于七點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室12*例2-1-5

作梁的內(nèi)力圖。BAlFAyFBy解：1．確定約束力FAy＝M0

/lFBy＝

-M0/lCM0abxxFSM00（4）集中力偶作用處，M圖有突變，且突變量等于力偶值；FS圖無變化。目前十二頁\總數(shù)八十七頁\編于七點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室13*例2-1-6作梁的內(nèi)力圖。解：xxFSM00（2）均布荷載段(q=常數(shù))，F(xiàn)S圖為斜直線，M圖為拋物線，且凸向與荷載指向相同。目前十三頁\總數(shù)八十七頁\編于七點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室14*練習(xí):利用上述關(guān)系作彎矩圖,剪力圖目前十四頁\總數(shù)八十七頁\編于七點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室15*目前十五頁\總數(shù)八十七頁\編于七點(diǎn)*載荷集度、剪力和彎矩的關(guān)系例2-1-7繪出下面外伸梁的剪力和彎矩圖。目前十六頁\總數(shù)八十七頁\編于七點(diǎn)*§4-5載荷集度、剪力和彎矩的關(guān)系計(jì)算約束反力：畫出剪力圖xFS0kN目前十七頁\總數(shù)八十七頁\編于七點(diǎn)*§4-5載荷集度、剪力和彎矩的關(guān)系FS哪個(gè)是對的？根據(jù)微分關(guān)系列表如下M常州大學(xué)機(jī)械學(xué)院力學(xué)教研室目前十八頁\總數(shù)八十七頁\編于七點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室19*mM5.疊加法作彎矩圖準(zhǔn)備工作目前十九頁\總數(shù)八十七頁\編于七點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室20*ql2/8MFab/lM目前二十頁\總數(shù)八十七頁\編于七點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室21*疊加法作彎矩圖注意:是豎標(biāo)相加,不是圖形的簡單拼合.2616M(kN·m)4.5目前二十一頁\總數(shù)八十七頁\編于七點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室22*6、斜梁的內(nèi)力計(jì)算目前二十二頁\總數(shù)八十七頁\編于七點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室23*

7.分段疊加法作彎矩圖目前二十三頁\總數(shù)八十七頁\編于七點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室24*練習(xí):分段疊加法作彎矩圖目前二十四頁\總數(shù)八十七頁\編于七點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室25*例2-1-7

作梁的內(nèi)力圖。1、求約束反力2、作M圖很重要仔細(xì)看！目前二十五頁\總數(shù)八十七頁\編于七點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室26*目前二十六頁\總數(shù)八十七頁\編于七點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室27*1.多跨靜定梁的組成基、附關(guān)系層疊圖3.2多跨靜定梁受力分析

附屬部分--不能獨(dú)立承載的部分?；静糠?-能獨(dú)立承載的部分。目前二十七頁\總數(shù)八十七頁\編于七點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室28*練習(xí):區(qū)分基本部分和附屬部分并畫出關(guān)系圖目前二十八頁\總數(shù)八十七頁\編于七點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室29*2.多跨靜定梁的內(nèi)力計(jì)算多跨靜定梁傳力次序：作用于附屬部分必傳至基本部分，反之不然。首先計(jì)算附屬部分，再計(jì)算基本部分。目前二十九頁\總數(shù)八十七頁\編于七點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室30*3.多跨靜定梁的受力特點(diǎn)簡支梁(兩個(gè)并列)多跨靜定梁連續(xù)梁為何采用多跨靜定梁這種結(jié)構(gòu)型式?目前三十頁\總數(shù)八十七頁\編于七點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室31*例2-2-1

作多跨靜定梁的內(nèi)力圖。目前三十一頁\總數(shù)八十七頁\編于七點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室32*例

2-2-2

作如圖所示多跨靜定梁的內(nèi)力圖。已知計(jì)算順序?yàn)镕A=36kN36kNMMA=166kN·m目前三十二頁\總數(shù)八十七頁\編于七點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室33*FA=36kN36kNMMA=166kN·m目前三十三頁\總數(shù)八十七頁\編于七點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室34*例2-2-3

作多跨靜定梁的內(nèi)力圖。內(nèi)力計(jì)算的關(guān)鍵在于:

正確區(qū)分基本部分和附屬部分.

熟練掌握單跨梁的計(jì)算.目前三十四頁\總數(shù)八十七頁\編于七點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室35*目前三十五頁\總數(shù)八十七頁\編于七點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室36*例2-2-4

對圖示靜定梁,欲使AB跨的最大正彎矩與支座B截面的負(fù)彎矩的絕對值相等,確定鉸D的位置.解:CDx目前三十六頁\總數(shù)八十七頁\編于七點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室37*與簡支梁相比:彎矩較小而且均勻.從分析過程看:附屬部分上若無外力,其上也無內(nèi)力.x目前三十七頁\總數(shù)八十七頁\編于七點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室38*練習(xí):利用微分關(guān)系等作彎矩圖l/2l/2F目前三十八頁\總數(shù)八十七頁\編于七點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室39*練習(xí):利用微分關(guān)系等作彎矩圖相互平行相互平行目前三十九頁\總數(shù)八十七頁\編于七點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室40*練習(xí):利用微分關(guān)系,疊加法等作彎矩圖Fl/2Fl/2l/2l/2l/2qll/2ql/2l/2l/2l/2目前四十頁\總數(shù)八十七頁\編于七點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室41*例2-2-5

作梁的內(nèi)力圖目前四十一頁\總數(shù)八十七頁\編于七點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室42*多跨靜定梁在間接荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算計(jì)算主梁時(shí)，一般假設(shè)縱梁簡支在橫梁上，而橫梁則支承在主梁上，作用在縱梁上的荷載通過橫梁傳給主梁。不論縱梁承受何種荷載，主梁是只在橫梁所在的結(jié)點(diǎn)處承受集中荷載的作用。例2-2-6

作結(jié)構(gòu)主梁的內(nèi)力圖。目前四十二頁\總數(shù)八十七頁\編于七點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室43*目前四十三頁\總數(shù)八十七頁\編于七點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室44*剛架是由梁柱組成的含有剛結(jié)點(diǎn)的桿件結(jié)構(gòu)彎矩分布均勻可利用空間大一.剛架的受力特點(diǎn)3.3靜定剛架受力分析梁桁架剛架目前四十四頁\總數(shù)八十七頁\編于七點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室45*靜定剛架的分類:二.剛架的支座反力計(jì)算單體剛架(聯(lián)合結(jié)構(gòu))簡支剛架懸臂剛架三鉸剛架(三鉸結(jié)構(gòu))復(fù)合剛架(主從結(jié)構(gòu))目前四十五頁\總數(shù)八十七頁\編于七點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室46*1.單體剛架(聯(lián)合結(jié)構(gòu))的支座反力(約束力)計(jì)算例3-3-1:求圖示簡單剛架的支座反力。解:（1）目前四十六頁\總數(shù)八十七頁\編于七點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室47*解:（2）目前四十七頁\總數(shù)八十七頁\編于七點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室48*解:（3）目前四十八頁\總數(shù)八十七頁\編于七點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室49*例4:求圖示剛架AC的約束力解:目前四十九頁\總數(shù)八十七頁\編于七點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室50*例5:求圖示剛架中拉桿的軸力和在E點(diǎn)的約束力。解:1)取整體目前五十頁\總數(shù)八十七頁\編于七點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室51*例5:求圖示剛架中拉桿的軸力和在E點(diǎn)的約束力。2)取CE桿件目前五十一頁\總數(shù)八十七頁\編于七點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室52*例5:求圖示剛架中拉桿的軸力和在E點(diǎn)的約束力。

4)取DBE桿件目前五十二頁\總數(shù)八十七頁\編于七點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室53*3.復(fù)合剛架(主從結(jié)構(gòu))的支座反力(約束力)計(jì)算方法:先算附屬部分,后算基本部分,計(jì)算順序與幾何組成順序相反.解:

（1）取附屬部分BE

（2）取整體部分

若附屬部分上無外力,附屬部分上的約束力是否為零?目前五十三頁\總數(shù)八十七頁\編于七點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室54*習(xí)題:求圖示CAB的約束力。解:（1）取整體（2）取CD桿件（1）目前五十四頁\總數(shù)八十七頁\編于七點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室55*（3）取CAB桿件目前五十五頁\總數(shù)八十七頁\編于七點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室56*習(xí)題:求圖示體系約束力.解:（1）BE桿（1）（2）DEF桿代入（1）式：得目前五十六頁\總數(shù)八十七頁\編于七點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室57*習(xí)題:求圖示體系約束力.（3）BC桿（4）ABC桿目前五十七頁\總數(shù)八十七頁\編于七點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室58*習(xí)題:求圖示體系約束力.（5）整體若采用GH桿要方便目前五十八頁\總數(shù)八十七頁\編于七點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室59*三.剛架指定截面內(nèi)力計(jì)算

與梁的指定截面內(nèi)力計(jì)算方法相同.例1:求圖示剛架1,2截面的彎矩解:（1）整體（2）BC桿目前五十九頁\總數(shù)八十七頁\編于七點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室60*例1:求圖示剛架1,2截面的彎矩截?cái)?截面，取圖示結(jié)構(gòu)目前六十頁\總數(shù)八十七頁\編于七點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室61*截?cái)?截面，取圖示結(jié)構(gòu)目前六十一頁\總數(shù)八十七頁\編于七點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室62*（1）無荷載分布段(q=0)，F(xiàn)S圖為水平線，M圖為斜直線。（2）均布荷載段(q=常數(shù))，F(xiàn)S圖為斜直線，M圖為拋物線，且凸向與荷載指向相同。（3）集中力作用處，F(xiàn)S圖有突變，且突變量等于力值；M

圖有尖點(diǎn)，且指向與荷載相同。（4）集中力偶作用處，M圖有突變，且突變量等于力偶值；FS圖無變化。（5）兩截面的剪力之差等于兩截面間分布荷載圖的面積兩截面的彎矩之差等于兩截面間剪力圖的面積四.剛架彎矩圖的繪制拆成單個(gè)桿,求出桿兩端的內(nèi)力,按與單跨梁相同的方法畫。目前六十二頁\總數(shù)八十七頁\編于七點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室63*

FN圖

FS圖

例2-4-1:畫圖示剛架的內(nèi)力圖。解：（1）求約束反力

M圖目前六十三頁\總數(shù)八十七頁\編于七點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室64*例2-4-2圖示結(jié)構(gòu),,。試作其內(nèi)力圖。

FN圖（kN）

FS圖(kN)

M圖中間的圖為什么要6+9-4？目前六十四頁\總數(shù)八十七頁\編于七點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室65*例2-4-3:畫圖示剛架的內(nèi)力圖。

FN圖

FS圖

M圖為什么他們相鄰的桿件彎矩相等？目前六十五頁\總數(shù)八十七頁\編于七點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室66*例2-4-4:畫圖示剛架的內(nèi)力圖。

FN圖

FS圖

M圖目前六十六頁\總數(shù)八十七頁\編于七點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室67*例2-4-5:畫圖示剛架的內(nèi)力圖。

FN圖

FS圖

M圖中間部分彎矩的正負(fù)？目前六十七頁\總數(shù)八十七頁\編于七點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室68*例2-4-6:畫圖示剛架的內(nèi)力圖。

FN圖

FS圖

M圖目前六十八頁\總數(shù)八十七頁\編于七點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室69*例2-4-7:畫圖示剛架的內(nèi)力圖。

FN圖

FS圖

M圖比較特殊把Fax遷移到C點(diǎn)所以CD的中點(diǎn)彎矩為零。目前六十九頁\總數(shù)八十七頁\編于七點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室70*練習(xí):作圖示結(jié)構(gòu)彎矩圖目前七十頁\總數(shù)八十七頁\編于七點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室71*練習(xí):作圖示結(jié)構(gòu)彎矩圖目前七十一頁\總數(shù)八十七頁\編于七點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室72*例2-4-8:作圖示三鉸剛架的內(nèi)力圖

FS圖

M圖

FN圖1/2ql平方怎么來的？目前七十二頁\總數(shù)八十七頁\編于七點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室73*

FS圖練習(xí):作圖示結(jié)構(gòu)彎矩圖

FN圖

M圖把Fdx遷移到A點(diǎn)上端目前七十三頁\總數(shù)八十七頁\編于七點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室74*

例

作出圖示剛架的內(nèi)力圖，并進(jìn)行校核。目前七十四頁\總數(shù)八十七頁\編于七點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室75*目前七十五頁\總數(shù)八十七頁\編于七點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室76*C作業(yè)：3-1（b）試用分段疊加法作梁的M圖。目前七十六頁\總數(shù)八十七頁\編于七點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室77*C作業(yè)：3-1（d）試用分段疊加法作梁