超靜定結(jié)構(gòu)的特性+輔導(dǎo)課13-2課件

1、任課教師陳德先授課班級09級授課時間2011/5/26學(xué)時2課 題超靜定結(jié)構(gòu)的特性+習題課+輔導(dǎo)課課型理論教學(xué)教學(xué)方法講授法教學(xué)目的了解超靜定結(jié)構(gòu)的特性及內(nèi)力圖的校核。教學(xué)重點超靜定結(jié)構(gòu)的特性教學(xué)難點內(nèi)力圖的校核西南交大希望學(xué)院結(jié)構(gòu)力學(xué)多媒體課件一、超靜定結(jié)構(gòu)的特性 超靜定結(jié)構(gòu)與靜定結(jié)構(gòu)相比較，其本質(zhì)的區(qū)別在于，構(gòu)造上有多余約束存在，從而導(dǎo)致在受力和變形方面具有下列一些重要特性。1、超靜定結(jié)構(gòu)滿足平衡條件和變形條件的內(nèi)力解答才是唯一真實的解 超靜定結(jié)構(gòu)由于存在多余約束，僅用靜力平衡條件不能確定其全部反力和內(nèi)力，而必須綜合應(yīng)用超靜定結(jié)構(gòu)的平衡條件和數(shù)量與多余約束數(shù)相等的變形條件后，才能求得唯一的

2、內(nèi)力解答。 X1計算錯誤，基本體系上的力仍然滿足平衡條件，即滿足平衡條件件內(nèi)力解答不唯一。2、超靜定結(jié)構(gòu)可產(chǎn)生自內(nèi)力 在靜定結(jié)構(gòu)中，因幾何不變且無多余約束，除荷載以外的其它因素，如溫度變化、支座移動、制造誤差、材料收縮等，都不致引起內(nèi)力。但在超靜定結(jié)構(gòu)中，由于這些因素引起的變形在其發(fā)展過程中，會受到多余約束的限制，因而都可能產(chǎn)生內(nèi)力（稱自內(nèi)力）。3、超靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力與剛度有關(guān) 靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力只按靜力平衡條件即可確定，其值與各桿的剛度（彎曲剛度EI、軸向剛度EA、剪切剛度GA）無關(guān)。但超靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力必須綜合應(yīng)用平衡條件和變形條件后才能確定，由位移和結(jié)構(gòu)的材料性質(zhì)和桿件截面尺寸有關(guān)，即與各桿的剛

3、度有關(guān)。 （1） 超靜定結(jié)構(gòu)在荷載作用下，其內(nèi)力分布與各桿剛度的比值有關(guān)，與各桿剛度的絕對值無關(guān)。因此在計算內(nèi)力時，可以采用相對剛度。（2） 超靜定結(jié)構(gòu)在溫度改變、支座移動、制造誤差等因素的作用下，其內(nèi)力一般是和各桿剛度的絕對值成正比的，桿件剛度增大內(nèi)力也隨之增大 。4、超靜定結(jié)構(gòu)有較強的防護能力 超靜定結(jié)構(gòu)在某些多余約束被破壞后，仍能維持幾何不變性；而靜定結(jié)構(gòu)在任一約束被破壞后，即變成可變體系而失去承載能力。因此，在抗震防災(zāi)、國防建設(shè)等方面，超靜定結(jié)構(gòu)比靜定結(jié)構(gòu)具有較強的防護能力。5、超靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和變形分布比較均勻，且變形小，剛度大。 靜定結(jié)構(gòu)由于沒有多余約束，一般內(nèi)力分布范圍小，峰值大；變形大、剛度小。而超靜定結(jié)構(gòu)由于存在多余約束，較之相應(yīng)靜定結(jié)構(gòu)，其內(nèi)力分布范圍大，峰值小；且變形小，剛度大。 靜定多跨梁 M 圖 M 圖 超靜定梁 二、對稱性的利用舉例例題：雙對稱軸取1/4結(jié)構(gòu)做彎矩圖 2FP2FP2l2lFPFPX11/4結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)基本方程M例題：已知條件如圖示，求作梁彎矩圖。對稱結(jié)構(gòu)在對稱荷載作用下，在對稱軸處只保留了對稱未知量X2和X3，所以X1=0；而對稱軸力與對稱彎矩圖乘為零： 12210 2P=0所以 X2=0。lFPEIEI