靜定結(jié)構(gòu)分析

靜定結(jié)構(gòu)分析第1頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四靜定結(jié)構(gòu)受力分析幾何特性：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)力求解一般原則：從幾何組成入手，按組成的相反順序進(jìn)行逐步分析即可本章內(nèi)容： 靜定梁；靜定剛架；三鉸拱；靜定桁架； 靜定組合結(jié)構(gòu)；靜定結(jié)構(gòu)總論學(xué)習(xí)中應(yīng)注意的問題：多思考,勤動手。本章是后面學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，十分重要,要熟練掌握！第2頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四§3-1靜定梁受力分析一.單跨梁1.單跨梁支反力XMYL/2L/2P例.求圖示粱支反力A解:第3頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四內(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針轉(zhuǎn)為正。軸力拉力為正。2.截面法求指定截面內(nèi)力KC例:求跨中截面內(nèi)力解:(下側(cè)受拉)第4頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四3.作內(nèi)力圖的基本方法例:作圖示粱內(nèi)力圖內(nèi)力方程式:彎矩方程式剪力方程式軸力方程式解:MQ第5頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四4.彎矩,剪力,荷載集度之間的微分關(guān)系1.無荷載分布段(q=0),Q圖為水平線,M圖為斜直線.微分關(guān)系:M圖Q圖Pl自由端無外力偶則無彎矩.截面彎矩等于該截面一側(cè)的所有外力對該截面的力矩之代數(shù)和。截面剪力等于該截面一側(cè)的所有外力代數(shù)和。第6頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四M圖Q圖例:作內(nèi)力圖鉸支端無外力偶則該截面無彎矩.活動鉸支座兩側(cè)截面，彎矩平衡，剪力突變。第7頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四2.均布荷載段(q=常數(shù)),Q圖為斜直線,M圖為拋物線,且凸向與荷載指向相同.Q=0的截面為拋物線的頂點(diǎn).1.無荷載分布段(q=0),Q圖為水平線,M圖為斜直線.M圖Q圖第8頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四例:作內(nèi)力圖M圖Q圖第9頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四M圖Q圖M圖Q圖A支座的反力大小為多少,方向怎樣?第10頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四2.均布荷載段(q=常數(shù)),Q圖為斜直線,M圖為拋物線,且凸向與荷載指向相同.1.無荷載分布段(q=0),Q圖為水平線,M圖為斜直線.3.集中力作用處,Q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.M圖Q圖第11頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四2.均布荷載段(q=常數(shù)),Q圖為斜直線,M圖為拋物線,且凸向與荷載指向相同.1.無荷載分布段(q=0),Q圖為水平線,M圖為斜直線.3.集中力作用處,Q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;Q圖無變化.M圖Q圖第12頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四例:作內(nèi)力圖M圖Q圖M圖Q圖鉸支座有外力偶,該截面彎矩等于外力偶.無剪力桿的彎矩為常數(shù).自由端有外力偶,彎矩等于外力偶第13頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四練習(xí):利用上述關(guān)系作彎矩圖,剪力圖第14頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四練習(xí):利用上述關(guān)系作彎矩圖,剪力圖第15頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四5.疊加法作彎矩圖注意:是豎標(biāo)相加,不是圖形的簡單拼合.第16頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四練習(xí):ll第17頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四6.分段疊加法作彎矩圖l/2l/2Cl/2l/2第18頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四練習(xí):分段疊加法作彎矩圖第19頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四在均勻分布荷載作用下，利用疊加法作M圖一般不能確定彎矩極值，但可以判別分布荷載區(qū)間彎矩是否存在極值，條件是：設(shè)均布荷載兩端彎矩確定的高度差為,當(dāng)，分布荷載區(qū)間內(nèi)彎矩有極值。當(dāng)，分布荷載區(qū)間內(nèi)彎矩?zé)o極值。應(yīng)利用疊加法確定分布荷載區(qū)間的中點(diǎn)彎矩值。不用確定分布荷載區(qū)間的中點(diǎn)彎矩值。第20頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四靜定結(jié)構(gòu)內(nèi)力的概念分析內(nèi)力的概念分析：利用已知的力學(xué)概念及基本理論對內(nèi)力、反力進(jìn)行簡便計(jì)算的方法。靜定結(jié)構(gòu)內(nèi)力的概念分析用到的概念及理論：1、荷載與內(nèi)力的微分關(guān)系。2、疊加法作內(nèi)力圖。3、荷載的靜力等效變換。疊加法作M圖，采用兩種基本類型的梁：1、已知兩端點(diǎn)彎矩，求中點(diǎn)彎矩采用簡支梁。2、已知一端點(diǎn)彎矩，求另一端點(diǎn)彎矩采用懸臂梁。第21頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四4m2mACB2m2m4mABCDaaa/2ABCD第22頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四豎向荷載作用下，斜梁兩端任意支承的內(nèi)力：ABAB結(jié)論：斜梁不管兩端支承如何，在豎向荷載作用下，彎矩分布與等跨度且同荷載的水平代梁相同，但剪力不同，且有軸力。（適用于超靜定結(jié)構(gòu)）第23頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四§3-1靜定梁受力分析一.單跨梁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6.分段疊加法作彎矩圖二.多跨靜定梁第24頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四二.多跨靜定梁1.多跨靜定梁的組成

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?；⒏疥P(guān)系層疊圖第25頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四練習(xí):區(qū)分基本部分和附屬部分并畫出關(guān)系圖第26頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四二.多跨靜定梁1.多跨靜定梁的組成2.多跨靜定梁的內(nèi)力計(jì)算拆成單個桿計(jì)算,先算附屬部分,后算基本部分.第27頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四例:作內(nèi)力圖qlllll2l4l2lqlqlqlqlql第28頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四例:作內(nèi)力圖qlllll2l4l2lqlqlqlqlql

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.

注意：鉸結(jié)點(diǎn)的力學(xué)特點(diǎn).第29頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四AaaaaaBCDEFABCD2m6m2m4m2m2m2m2m2m1m4mABCDE第30頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四二.多跨靜定梁1.多跨靜定梁的組成2.多跨靜定梁的內(nèi)力計(jì)算3.多跨靜定梁的受力特點(diǎn)簡支梁(兩個并列)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?第31頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四例.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.CDx解:第32頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四x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.第33頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四練習(xí):利用微分關(guān)系等作彎矩圖l/2l/2P第34頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四練習(xí):利用微分關(guān)系等作彎矩圖l/2