靜定結(jié)構(gòu)的特性

15.6靜定結(jié)構(gòu)的特性15.6靜定結(jié)構(gòu)的特性15.6靜定結(jié)構(gòu)的特性靜定結(jié)構(gòu)包括靜定梁、靜定剛架、靜定桁架、靜定組合結(jié)構(gòu)和三鉸拱等，雖然這些結(jié)構(gòu)的形式各異，但都具有共同的特性。主要有以下幾點：1．靜定結(jié)構(gòu)求解的唯一性靜定結(jié)構(gòu)是無多余約束的幾何不變體系.由于沒有多余約束,其所有的支座反力和內(nèi)力都可以由靜力平衡方程完全確定,并且解答只與荷載及結(jié)構(gòu)的幾何形狀、尺寸有關(guān),而與構(gòu)件所用的材料及構(gòu)件截面的形狀、尺寸無關(guān),因此，當(dāng)靜定結(jié)構(gòu)和荷載一定時,其反力和內(nèi)力的解答是唯一的確定值。15.6靜定結(jié)構(gòu)的特性2．支座移動對靜定結(jié)構(gòu)的影響當(dāng)靜定結(jié)構(gòu)的支座由于各種因素發(fā)生移動時,只能使靜定結(jié)構(gòu)產(chǎn)生剛體位移,不產(chǎn)生支座反力和內(nèi)力,也不產(chǎn)生變形。例如圖所示的懸臂剛架,在支座A發(fā)生水平移動△Ax、下沉△Ay以及轉(zhuǎn)動φA時,剛架只產(chǎn)生剛體整體的運動,而不產(chǎn)生反力和內(nèi)力,也沒有產(chǎn)生變形。15.6靜定結(jié)構(gòu)的特性3．溫度改變對靜定結(jié)構(gòu)的影響當(dāng)靜定結(jié)構(gòu)受到溫度改變因素作用時,只能使靜定結(jié)構(gòu)產(chǎn)生位移及變形，不產(chǎn)生支座反力和內(nèi)力。如圖所示簡支梁AB在溫度改變（上表面升高t1，下表面升高t2，t2＞t1時）,僅產(chǎn)生了如圖中虛線所示的形狀改變,而不產(chǎn)生反力和內(nèi)力。15.6靜定結(jié)構(gòu)的特性4．荷載等效變換對靜定結(jié)構(gòu)的影響對靜定結(jié)構(gòu)的一個內(nèi)部幾何不變部分上的荷載進行等效變換時，其余部分的內(nèi)力和反力不變。如圖所示的簡支梁在兩組等效荷載的作用下，除CD部分的內(nèi)力有所變化外，其余部分的內(nèi)力和支座反力均保持不變。15.6靜定結(jié)構(gòu)的特性5．靜定結(jié)構(gòu)的局部平衡性當(dāng)靜定結(jié)構(gòu)受平衡力系作用，平衡力系的影響的范圍只限于受該力系作用的最小幾何不變部分，而不影響到此范圍以外。即僅在該部分產(chǎn)生內(nèi)力，其余部分均不產(chǎn)生內(nèi)力和反力。例如圖所示受平衡力系作用的桁架，僅在粗線表示的（梯形范圍內(nèi)）桿件中產(chǎn)生內(nèi)力，而其他桿件的內(nèi)力以及支座反力都為零。15.6靜定結(jié)構(gòu)的特性6．構(gòu)造變換對靜定結(jié)構(gòu)的影響如圖所示，當(dāng)對靜定結(jié)構(gòu)的一個內(nèi)部幾何不變部分進行幾何構(gòu)造變換時，只會使該部分的受力發(fā)生變化，而其余部分的受力不變。第十五章靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力小結(jié)1．多跨靜定梁由基本部分與附屬部分組成，它們之間支承的關(guān)系可以用層次圖表示。計算順序是先計算附屬部分，再計算基本部分。2．剛架是由直桿組成的具有剛結(jié)點的結(jié)構(gòu)。剛架任一橫截面上的彎矩，其數(shù)值等于該截面任一側(cè)剛架上所有外力對該截面形心之矩的代數(shù)和。剛架的彎矩圖一律畫在桿件的受拉一側(cè)。所以對剛架桿件的彎矩，除了要正確計算出大小，還必須要弄清楚使桿件的哪側(cè)纖維受拉。剛架任一橫截面上的剪力，其數(shù)值等于該截面任一邊剛架上所有外力在該截面方向上投影的代數(shù)和。外力使隔離體順時針轉(zhuǎn)為正。剛架任一橫截面上的軸力，其數(shù)值等于該截面任一邊剛架上所有外力在該截面的軸線方向上投影的代數(shù)和。外力背離截面時為正。第十五章靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力小結(jié)3．桁架是由直桿組成，全部通過鉸結(jié)點連接而成的結(jié)構(gòu)。在結(jié)點荷載作用下，桁架各桿的內(nèi)力只有軸力桁架內(nèi)力計算的方法通常有結(jié)點法和截面法。結(jié)點法是截取桁架的一個結(jié)點為隔離體，利用該結(jié)點的靜力平衡方程來計算截斷桿的軸力。截面法是用一截面(平面或曲面)截取桁架的某一部分(兩個結(jié)點以上)為隔離體，利用該部分的靜力平衡方程來計算截斷桿的軸力。結(jié)點法和截面法還可以聯(lián)合加以應(yīng)用。4．拱是由曲桿組成的在豎向荷載作用下支座處產(chǎn)生水平推力的結(jié)構(gòu)。由于水平推力的存在，拱橫截面上的彎矩比相應(yīng)簡支梁對應(yīng)截面上的彎矩小得多，并且可使拱橫截面上的內(nèi)力以軸向壓力為主。三鉸拱的支座反力和內(nèi)力的計算公式一般都是通過相應(yīng)簡支梁的支座反力和內(nèi)力來表達的。第十五章靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力小結(jié)5．由二力桿和梁式桿混合組成的結(jié)構(gòu)稱為組合結(jié)構(gòu)。組