結(jié)構(gòu)力學(xué)復(fù)習(xí)課件

結(jié)構(gòu)力學(xué)復(fù)習(xí)1武漢工程大學(xué)2武漢工程大學(xué)第1章緒論基本內(nèi)容：1.結(jié)構(gòu)力學(xué)的學(xué)科內(nèi)容2.結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖及簡(jiǎn)化要點(diǎn)3.桿件結(jié)構(gòu)的分類4.荷載的分類3武漢工程大學(xué)結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖及簡(jiǎn)化要點(diǎn)

將實(shí)際結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化為計(jì)算簡(jiǎn)圖注意：四種支座及其反力特點(diǎn)滾軸支座鉸支座定向支座固定端兩種結(jié)點(diǎn)的特點(diǎn)：鉸結(jié)點(diǎn)、剛結(jié)點(diǎn)4武漢工程大學(xué)第2章結(jié)構(gòu)的幾何構(gòu)造分析基本內(nèi)容：1.幾何構(gòu)造分析的幾個(gè)概念2.平面幾何不變體系的組成規(guī)律3.平面桿件體系的計(jì)算自由度5武漢工程大學(xué)概念

幾何不變體系和幾何可變體系自由度約束多余約束瞬變體系瞬鉸無(wú)窮遠(yuǎn)處的瞬鉸6武漢工程大學(xué)結(jié)構(gòu)的幾何構(gòu)造分析幾何不變體系的組成規(guī)律平面體系：①二元體規(guī)律：一個(gè)剛片和一個(gè)點(diǎn)。②兩片構(gòu)造規(guī)律：兩個(gè)剛片③三片構(gòu)造規(guī)律：三個(gè)剛片（三鉸不共線）核心：三角形規(guī)律注意：三片構(gòu)造中存在無(wú)窮遠(yuǎn)瞬鉸的情況7武漢工程大學(xué)幾何不變，無(wú)多余約束8武漢工程大學(xué)鉸O(I、II)、O(II、III)的連線與1、2兩鏈桿不平行，體系幾何不變，無(wú)多余約束9武漢工程大學(xué)形成兩無(wú)窮遠(yuǎn)瞬鉸O(I、II)、O(II、III)的4根鏈桿1、2和3、4不全平行，體系幾何不變，無(wú)多余約束10武漢工程大學(xué)第3章靜定結(jié)構(gòu)的受力分析基本內(nèi)容1.梁的內(nèi)力2.靜定多跨梁3.靜定平面剛架4.靜定平面桁架5.組合結(jié)構(gòu)6.三鉸拱7.隔離體方法及其截取順序的優(yōu)選8.剛體體系的虛功原理11武漢工程大學(xué)梁的內(nèi)力1)．截面的內(nèi)力分量及其正負(fù)號(hào)規(guī)定2)．截面法3)．荷載與內(nèi)力之間的微分關(guān)系4)．荷載與內(nèi)力之間的增量關(guān)系5)．荷載與內(nèi)力之間的積分關(guān)系6)．分段疊加法作彎矩圖12武漢工程大學(xué)靜定多跨梁

分清基本部分與附屬部分。分解為單跨梁，按單跨梁解。將各單跨梁的內(nèi)力圖連在一起，得多跨梁的內(nèi)力圖。作用于基本部分上的荷載在附屬部分上不產(chǎn)生內(nèi)力。作用于附屬部分上的荷載在基本部分上產(chǎn)生內(nèi)力。13武漢工程大學(xué)靜定平面剛架剛架的特點(diǎn)剛架的支座反力剛架中各桿的桿端內(nèi)力剛架的內(nèi)力圖

14武漢工程大學(xué)靜定平面桁架桁架的特點(diǎn)及組成結(jié)點(diǎn)法截面法結(jié)點(diǎn)法、截面法的聯(lián)合應(yīng)用15武漢工程大學(xué)比例關(guān)系：結(jié)點(diǎn)單桿及截面單桿、它們的性質(zhì)零桿的識(shí)別平衡方程：16武漢工程大學(xué)組合結(jié)構(gòu)由鏈桿和梁式桿組成的結(jié)構(gòu)截面原則：盡可能避免先截?cái)嗔菏綏U。計(jì)算組合結(jié)構(gòu)的步驟：先求出各鏈桿的軸力——然后根據(jù)荷載和所求得的軸力作梁式桿的M、FQ、FN圖。17武漢工程大學(xué)三鉸拱

1)．三鉸拱的支座反力和內(nèi)力2)．三鉸拱的壓力線3)．三鉸拱的合理軸線18武漢工程大學(xué)支座反力計(jì)算：內(nèi)力計(jì)算公式：19武漢工程大學(xué)理想約束剛體體系的虛功原理：注意：兩個(gè)彼此無(wú)關(guān)的狀態(tài)平衡力系可能位移設(shè)體系上作用任意的平衡力系，又設(shè)體系發(fā)生符合約束條件的無(wú)限小剛體體系位移，則主動(dòng)力在位移上所作的虛功總和恒等于零。剛體體系的虛功原理“虛功”——作功的雙方彼此獨(dú)立無(wú)關(guān)

20武漢工程大學(xué)虛功原理求靜定結(jié)構(gòu)約束力的步驟：撤除與約束力FX相應(yīng)的約束，并代約束力FX。沿FX正方向虛設(shè)剛體體系位移(或單位位移)，寫(xiě)出虛功方程。求出位移幾何關(guān)系ΔX、ΔP(或)，代入虛功方程求出FX。虛功原理的兩種應(yīng)用形式：虛設(shè)位移，求未知力——虛位移原理虛設(shè)力系，求位移——虛力(荷載)原理21武漢工程大學(xué)第4章影響線

基本內(nèi)容1).移動(dòng)荷載和影響線的概念2).靜力法作簡(jiǎn)支梁影響線3).結(jié)點(diǎn)荷載作用下梁的影響線4).靜力法作桁架的影響線5).機(jī)動(dòng)法作影響線6).影響線的應(yīng)用22武漢工程大學(xué)第5章結(jié)構(gòu)位移計(jì)算基本內(nèi)容1).應(yīng)用虛力原理求剛體體系的位移2).結(jié)構(gòu)位移計(jì)算的一般公式3).荷載作用下的位移計(jì)算4).荷載作用下的位移計(jì)算舉例5).圖乘法6).溫度作用時(shí)的位移計(jì)算7).變形體的虛功原理8).互等定理23武漢工程大學(xué)位移絕對(duì)位移相對(duì)位移線位移水平位移豎向位移角位移相對(duì)線位移相對(duì)角位移廣義位移應(yīng)用虛力(荷載)原理

——虛設(shè)力系，求位移24武漢工程大學(xué)結(jié)構(gòu)位移計(jì)算的一般公式變形類型：彎曲變形、拉伸或剪切變形。變形因素：荷載引起的位移，溫度或支座移動(dòng)引起的位移。結(jié)構(gòu)類型：梁、剛架、桁架、拱等各類型式的結(jié)構(gòu)?？捎糜陟o定結(jié)構(gòu)，也可用于超靜定結(jié)構(gòu)。材料性質(zhì)：可用于彈性材料，也可用于非彈性材料。25武漢工程大學(xué)荷載作用下的位移計(jì)算一般公式1)梁和剛架2)桁架26武漢工程大學(xué)圖乘法圖乘法公式：注意應(yīng)用條件：1)積分段內(nèi)桿軸為直線；2)EI=常數(shù)；3)兩個(gè)彎矩圖(圖和MP圖)中至少有一個(gè)是直線圖。27武漢工程大學(xué)幾種常見(jiàn)圖形的面積和形心位置——記28武漢工程大學(xué)第6章力法基本內(nèi)容1).力法的基本概念2).超靜定剛架和排架3).超靜定桁架和組合結(jié)構(gòu)4).對(duì)稱結(jié)構(gòu)的計(jì)算5).兩鉸拱6).無(wú)鉸拱7).支座移動(dòng)和溫度改變時(shí)的計(jì)算8).超靜定結(jié)構(gòu)位移的計(jì)算9).超靜定結(jié)構(gòu)計(jì)算的校核29武漢工程大學(xué)力法的三個(gè)基本概念：力法的基本未知量力法的基本體系力法的基本方程力法計(jì)算超靜定結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵牢記其物理意義多余約束處未知力對(duì)位移的影響實(shí)際荷載的影響溫度的影響支座移動(dòng)的影響30武漢工程大學(xué)第7章位移法基本內(nèi)容1).位移法的基本概念2).等截面桿件的剛度方程3).無(wú)側(cè)移剛架的計(jì)算4).有側(cè)移剛架的計(jì)算5).位移法的基本體系6).對(duì)稱結(jié)構(gòu)的計(jì)算7).支座位移和溫度改變時(shí)的計(jì)算31武漢工程大學(xué)等截面桿件的剛度方程桿端彎矩桿端剪力記固端彎矩表三種具有不同支座時(shí)的剛度方程32武漢工程大學(xué)建立位移法方程的兩種方法：直接由平衡條件建立通過(guò)基本體系建立位移法的典型方程[K]{Δ}+{FP}=0矩陣形式：33武漢工程大學(xué)第8章漸近法及其他算法基本內(nèi)容1).力矩分配法的基本概念2).多結(jié)點(diǎn)的力矩分配3).對(duì)稱結(jié)構(gòu)的計(jì)算4).無(wú)剪力分配法5).力矩分配法與位移法的聯(lián)合應(yīng)用6).近似法7).超靜定力的影響線34武漢工程大學(xué)力矩分配法的基本概念轉(zhuǎn)動(dòng)剛度

SAB分配系數(shù)

μAB傳遞系數(shù)

CAB單結(jié)點(diǎn)及多結(jié)點(diǎn)的力矩分配35武漢工程大學(xué)力矩分配法計(jì)算過(guò)程1)確定線剛度、桿端轉(zhuǎn)動(dòng)剛度、結(jié)點(diǎn)的各桿分配系數(shù)和傳遞系數(shù)；2)由載常數(shù)確定固端彎矩及結(jié)點(diǎn)約束力矩；3)按一定的順序（約束力矩大的先分配）進(jìn)行分配、傳遞，求得分配力矩和傳遞力矩；4)計(jì)算桿端彎矩、作彎矩圖并進(jìn)行校核。36武漢工程大學(xué)第9章矩陣位移法基本內(nèi)容1).單元?jiǎng)偠染仃?局部坐標(biāo)系)2).單元?jiǎng)偠染仃?整體坐標(biāo)系)3).連續(xù)梁的整體剛度矩陣4).剛架的整體剛度矩陣5).等效結(jié)點(diǎn)荷載6).忽略軸向變形時(shí)矩形剛架的整體分析7).桁架及組合結(jié)構(gòu)的整體分析37武漢工程大學(xué)局部坐標(biāo)系中一般單元的單元?jiǎng)偠染仃?8武漢工程大學(xué)特殊單元連續(xù)梁?jiǎn)卧湕U單元39武漢工程大學(xué)整體坐標(biāo)系中一般單元的單元?jiǎng)偠染仃噯卧鴺?biāo)轉(zhuǎn)換矩陣T40武漢工程大學(xué)整體剛度矩陣

K單元集成法累加單元定位向量由單元的結(jié)點(diǎn)位移總碼組成的向量表示單元每個(gè)結(jié)點(diǎn)位移分量的局部編碼與其在結(jié)構(gòu)中結(jié)點(diǎn)位移分量總碼的對(duì)應(yīng)關(guān)系。41武漢工程大學(xué)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換按集成定位累加42武漢工程大學(xué)等效結(jié)點(diǎn)荷載PP局部