靜定結(jié)構(gòu)受力分析課件

靜定結(jié)構(gòu)受力分析主要內(nèi)容：§3-1靜定梁§3-3三鉸拱§3-2靜定平面剛架

§3-4靜定平面桁架

§3-5靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分析和受力特點(diǎn)

懸臂梁簡(jiǎn)支梁

伸臂梁?jiǎn)慰珈o定梁

§3-1靜定梁一、梁的內(nèi)力計(jì)算回顧結(jié)構(gòu)力學(xué)與材料力學(xué)規(guī)定的異同:（1）軸力與剪力的符號(hào)規(guī)定同材料力學(xué)，內(nèi)力圖上標(biāo)正負(fù)號(hào)。（2）結(jié)構(gòu)力學(xué)的彎矩習(xí)慣上梁以下側(cè)受拉為正；彎矩圖畫(huà)在受拉一側(cè)，不標(biāo)正負(fù)號(hào)。1、梁截面內(nèi)力與符號(hào)規(guī)定

軸力剪力彎矩一、梁的內(nèi)力計(jì)算回顧2、截面法（1）軸力、剪力、彎矩的計(jì)算公式。根據(jù)靜力平衡條件求指定截面未知內(nèi)力的基本方法軸力等于截面一邊的所有外力沿桿軸切線(xiàn)方向的投影代數(shù)和。剪力等于截面一邊的所有外力沿桿軸法線(xiàn)方向的投影代數(shù)和。彎矩等于截面一邊的所有外力對(duì)截面形心的力矩代數(shù)和。一、梁的內(nèi)力計(jì)算回顧（2）畫(huà)隔離體的注意事項(xiàng)（5點(diǎn)）。(1)切斷所有約束代之以相應(yīng)的約束力(2)約束力要符合約束的性質(zhì)(3)隔離體是受力圖(4)不要遺漏隔離體上所受的所有力(5)未知力一般按假設(shè)正方向畫(huà),

已知力按實(shí)際方向畫(huà)一、梁的內(nèi)力計(jì)算回顧3、荷載與內(nèi)力之間的微分關(guān)系微分關(guān)系:一、梁的內(nèi)力計(jì)算回顧FQ

FQ+

FQ

M

M+

M

dx

FPm4、荷載與內(nèi)力之間的增量關(guān)系增量關(guān)系:一、梁的內(nèi)力計(jì)算回顧5、荷載、內(nèi)力之間的積分關(guān)系q(x)

FQA

FQB

MA

MB

由

由

一、梁的內(nèi)力計(jì)算回顧一般為斜直線(xiàn)水平線(xiàn)拋物線(xiàn)(下凸)有極值為零處有尖角(向下）

有突變(突變值=

F)有極值如變號(hào)無(wú)變化

有突變（突變值=M）剪力圖彎矩圖梁上情況無(wú)外力均布力作用(q向下)集中力作用處(F向下)集中力偶M作用處鉸處無(wú)影響為零斜直線(xiàn)()結(jié)論一、梁的內(nèi)力計(jì)算回顧幾種典型彎矩圖和剪力圖：l/2

l/2ml/2

l/2FPlqa、集中荷載作用點(diǎn)

M圖有一尖角，荷載向下尖角亦向下；FQ

圖有一突變，荷載向下突變亦向下。

b、集中力矩作用點(diǎn)

M圖有一突變，力矩為順時(shí)針向下突變；FQ

圖沒(méi)有變化。c、均布荷載作用段

M圖為拋物線(xiàn)，荷載向下曲線(xiàn)亦向下凸；FQ

圖為斜直線(xiàn)，荷載向下直線(xiàn)由左向右下斜

M圖FQ圖6、疊加法作彎矩圖（1）截面法：例1：求圖示簡(jiǎn)支梁的彎矩圖（2）疊加法MAMB求反力——取脫離體——列方程——畫(huà)內(nèi)力圖+=+一、梁的內(nèi)力計(jì)算回顧例2：做圖（a）中AB段的內(nèi)力圖，已知端彎矩MA、MB圖(a)簡(jiǎn)支梁受力圖(c)因此圖(a)中AB段的彎矩圖等于圖(c)簡(jiǎn)支梁彎矩圖一、梁的內(nèi)力計(jì)算回顧疊加法做彎矩圖的步驟：（1）以外力不連續(xù)點(diǎn)（集中力、力偶作用點(diǎn)、分布荷載起始點(diǎn)）將整個(gè)梁分成若干段，求出各段端點(diǎn)處彎矩，并以虛線(xiàn)相連;（2）當(dāng)某段中無(wú)荷載時(shí)，將虛線(xiàn)改為實(shí)線(xiàn);（3）當(dāng)某段中有荷載時(shí)，以虛線(xiàn)為基線(xiàn)，疊加上相同荷載作用下簡(jiǎn)支梁彎矩圖;（4）最后得到的圖形即為實(shí)際結(jié)構(gòu)彎矩圖。一、梁的內(nèi)力計(jì)算回顧例題1：P=40kNACq=20kN/mB4m2m2m∑MA=0FyB=50kN（）∑MB=0FyA=70kN（）解：1）求支反力2）求控制截面內(nèi)力∑MC=0MC=120kN（下側(cè)受拉）40kN70kN50kN40kN50kNMc120kN●m40kN●m40kN●mM圖120kN●m40kN●m40kN●m+3）用疊加法求彎矩例題2：FyA=80kN（）FyB=120kN（）解：1）求支反力2）求控制截面內(nèi)力MC=120kN●m（下側(cè)受拉）MB=40kN●m（上側(cè)受拉）+40kN●m10kN●m10kN●m=4012010103）各梁段荷載作用在支梁上的彎矩極值點(diǎn)AC段：CB段：BD段：P=40kNAC20kN/mB2m4m2mD40120M圖4）用疊加法求彎矩用作樓梯梁、屋面梁等。1、斜梁在工程中的應(yīng)用

ABL§3-1靜定梁二、斜梁2、斜梁的內(nèi)力計(jì)算討論時(shí)我們把斜梁與相應(yīng)的水平梁作一比較。（1）反力斜梁的反力與相應(yīng)簡(jiǎn)支梁的反力相同。abxLFp1Fp2Fp1Fp2CABLx二、斜梁ABC（2）內(nèi)力求斜梁的任意截面C的內(nèi)力，取隔離體AC：

相應(yīng)簡(jiǎn)支梁C點(diǎn)的內(nèi)力為：斜梁C點(diǎn)的內(nèi)力為：Fp10MCFQCFNCMCFAY0FAY0FQC二、斜梁ACxaFP1結(jié)論：斜梁任意點(diǎn)的彎矩與水平梁相應(yīng)點(diǎn)相同，剪力和軸力等于水平梁相應(yīng)點(diǎn)的剪力在沿斜梁切線(xiàn)及軸線(xiàn)上的投影。例：求圖示斜梁的內(nèi)力圖。

解：a、求反力

qABL二、斜梁b、求彎矩c、剪力和軸力FQkFNkMkAkxFAYq0FAY0Mk0FQkqABLq二、斜梁－＋qL28－＋qLcosα2qLcosα2d、畫(huà)內(nèi)力圖FN軸力圖

FQ剪力圖M彎矩圖

ABABABqLsinα2qLsinα2二、斜梁三、靜定多跨梁1.靜定多跨梁的組成靜定多跨梁是由若干根梁用鉸組成的結(jié)構(gòu)，由基本部分和附屬部分組成?；静糠郑褐苯优c基礎(chǔ)組成幾何不變體系的部分附屬部分：通過(guò)基本部分與基礎(chǔ)組成幾何不變體系的部分附屬部分必須依靠基本部分基本部分不必依靠附屬部分來(lái)保持幾何不變§3-1靜定梁

附屬部分--不能獨(dú)立承載的部分。基、附關(guān)系層次圖

基本部分--能獨(dú)立承載的部分。三、靜定多跨梁拆成單個(gè)桿計(jì)算,先算附屬部分,后算基本部分.2.靜定多跨梁的內(nèi)力計(jì)算三、靜定多跨梁

例1：求圖示多跨靜定梁的彎矩和剪力圖。

1kN/m1kN3kN2kN/m1m1m3m1m2m1m1m4mGHABCDEF

解：a、層次圖

EFABCGH三、靜定多跨梁b、求反力FGH部分：FHG2kN/mFFYFGY1kN/m1kN3kN2kN/m1m1m3m1m2m1m1m4mGHABCDEF三、靜定多跨梁CEF部分：ABC部分：

CDEF3kNFCYFEY1.33kN1kN1kN/mABFAYFBYC1.44kN三、靜定多跨梁c、畫(huà)彎矩圖及剪力圖

2.61剪力圖

kN彎矩圖

kN·m1.331.5142.44241.331.561.442.441.391kN/m1kN3kN2kN/m1m1m3m1m2m1m1m4mGHABCDEF例2:作內(nèi)力圖qlllll2l