第7章-結(jié)構(gòu)力學(xué)力法

1、結(jié)構(gòu)力學(xué)結(jié)構(gòu)力學(xué) 力法 1 1、超靜定結(jié)構(gòu)的概念、超靜定結(jié)構(gòu)的概念 第七章第七章 力力 法法（Force methodForce method） 2、超靜定次數(shù)的確定、超靜定次數(shù)的確定 3、力法的基本概念、力法的基本概念 4 4、力法的典型方程、力法的典型方程 6 6、超靜定結(jié)構(gòu)的計(jì)算、超靜定結(jié)構(gòu)的計(jì)算 7 7、溫度變化對(duì)超靜定結(jié)構(gòu)的影響、溫度變化對(duì)超靜定結(jié)構(gòu)的影響 8 8、支座移動(dòng)時(shí)超靜定結(jié)構(gòu)的計(jì)算、支座移動(dòng)時(shí)超靜定結(jié)構(gòu)的計(jì)算 1 1 超靜定結(jié)構(gòu)的概念超靜定結(jié)構(gòu)的概念 撤除一根枝干、切斷一根連桿、把固定端轉(zhuǎn)化成固定鉸支座，撤除一根枝干、切斷一根連桿、把固定端轉(zhuǎn)化成固定鉸支座， 或在連續(xù)桿上加

2、鉸，等于撤出了一個(gè)約束?；蛟谶B續(xù)桿上加鉸，等于撤出了一個(gè)約束。 絕對(duì)需要的約束不能去掉。絕對(duì)需要的約束不能去掉。 多余約束的位置不是任意的多余約束的位置不是任意的 多余約束的位置不唯一多余約束的位置不唯一 X1 X1 X1 2 超靜定次數(shù)的確定超靜定次數(shù)的確定 第七章第七章 力力 法法（Force methodForce method） 撤除一個(gè)鉸支座、撤除一個(gè)單鉸等撤除一個(gè)鉸支座、撤除一個(gè)單鉸等 于撤除兩個(gè)約束。于撤除兩個(gè)約束。 2 X 1 X X1 X2 第七章第七章 力力 法法（Force methodForce method） 去掉一個(gè)固定端相當(dāng)于去掉三個(gè)約束去掉一個(gè)固定端相當(dāng)于去掉三

3、個(gè)約束 切斷一個(gè)梁式桿相當(dāng)于去掉三個(gè)約束切斷一個(gè)梁式桿相當(dāng)于去掉三個(gè)約束 X1 X2 X3 第七章第七章 力力 法法（Force methodForce method） 第七章第七章 力力 法（法（Force methodForce method） 3 力法原理和典型方程力法原理和典型方程 第七章第七章 力力 法法（Force methodForce method） 第七章第七章 力力 法（法（Force methodForce method） x1=1 11 11 x1 1 x1 q EI q （幾何）位移條件方程：（幾何）位移條件方程：0 1 0 111 P 0 1111 P x 系數(shù) 自

4、由項(xiàng) 11 1 1 P x x1= 1 1 1 1 1 x1 1 x1 q E I q x1=1 11 11 x1 1 x1 q EI q x1= 1 1 1 1 1 x1 1 x1 q E I q 0 1111 P x EI dsMM P P1 ) 28 1 3 2 2 1 3 2 2 1 ( 1 222 l lqlqll EI 4 8 1 ql EI EI l ll EI3 ) 3 2 2 1 ( 1 3 2 11 x1=1 11 11 x1 1 x1 q EI q x1=1 11 11 x1 1 x1 q EI q x1=1 11 11 x1 1 x1 q EI q x1=1 11 11

5、 x1 1 x1 q EI q x1=1 11 11 x1 1 x1 q EI q )( 8 3 11 1 1 qlx P P MMxM 11 x1= 1 q x1=1 q 第七章第七章 力力 法（法（Force methodForce method） P1 ) 28 1 3 2 ( 1 2 l lql EI EI ql 24 3 3 2 2 11 11 EI EI l 3 11 1 1 P x )( 8 1 2 未ql x1= 1 q x1= 1 q 第七章第七章 力力 法（法（Force methodForce method） 4 4 力法的典型方程力法的典型方程 第七章第七章 力力 法法

6、（Force methodForce method） , 0 1 , 0 2 , 0 3 x1 x2 3 0 1131211 P 0 2232221 P 0 3333231 P 131211 、111 321 xxx、 1 x 1 x 333231232221 、，、 第七章第七章 力力 法法（Force methodForce method） 0 11212111 Pnnx xx 0 22222121 Pnnx xx 0 2211 nPnnnnn xxx 0 1313212111 P xxx 0 2323222121 P xxx 0 3333232131 P xxx EI 2EI x1 x2

7、 0 1212111 P xx 0 2222121 P xx P MMM、 21 x1= 1 2= 1 x1= 1 2= 1 x1= 1 2= 1 EI aa EI63 2 22 1 11 EI aa EI123 1 22 1 2112 EI a 2 22 EI papa a EI P 322 1 42 1 2 1 2 1 EI pa P 32 2 2 0 3212 1 6 1 21 pa xx 0 322 1 12 1 21 pa xx 88 15 1 pa x 88 3 2 pa x P MMxMxM 2211 x1= 1 2= 1 x1= 1 2= 1 x1= 1 2= 1 圖 6 6

8、溫度變化對(duì)超靜定結(jié)構(gòu)的影響溫度變化對(duì)超靜定結(jié)構(gòu)的影響 第七章第七章 力力 法法（Force methodForce method） n用力法計(jì)算溫度變化引起的超靜定結(jié)構(gòu)內(nèi)力的原理、方 法和步驟都與荷載作用情形相同，唯一的區(qū)別是力法方 程中的自由項(xiàng)不同。以一次超靜定結(jié)構(gòu)為例，力法方程 為 1t是基本體系在溫度變化作用下沿X1方向的位移，是 靜定結(jié)構(gòu)的位移，計(jì)算公式為 n內(nèi)力計(jì)算公式為 溫度變化引起的超靜定結(jié)構(gòu)內(nèi)力的特點(diǎn)為：內(nèi) 力全部由多余未知力引起；內(nèi)力與EI成正比；桿件 溫度內(nèi)力的特點(diǎn)是溫度較高的一邊產(chǎn)生壓應(yīng)力，溫度較 低的一邊產(chǎn)生拉應(yīng)力。 7 7 支座移動(dòng)時(shí)超靜定結(jié)構(gòu)的計(jì)算支座移動(dòng)時(shí)超靜定結(jié)構(gòu)的計(jì)算 第七章第七章 力力 法法（Force methodForce method） n力法計(jì)算支座移動(dòng)引起的超靜定結(jié)構(gòu)內(nèi)力的原理、方法 和步驟都與荷載作用的情形相同，唯一的區(qū)別是力法方 程的自由項(xiàng)和表現(xiàn)形式不同。以一次超靜定結(jié)構(gòu)為例， 力法方程為 1是所撤去多余約束處在原結(jié)構(gòu)中發(fā)生的支座移動(dòng)。 如選擇基本體系時(shí)，不撤去支座移動(dòng)處的約束，則力法 方程表現(xiàn)為典型方程形式 1c是基本體系在支座移