《建筑力學(xué)》課件-10.1單位荷載法

建筑力學(xué)單位荷載法知識(shí)目標(biāo)掌握實(shí)功和虛功的概念及其區(qū)別技能目標(biāo)能夠用單位荷載法求解指定截面的位移思政目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生腳踏實(shí)地、任勞任怨的工作態(tài)度建筑力學(xué)02虛功原理03單位荷載法01基本概念建筑力學(xué)目錄SmartConstructionPart01基本概念

建筑力學(xué)建筑力學(xué)1.結(jié)構(gòu)的位移

結(jié)構(gòu)上的某一截面在荷載或其它因素作用下由某一位置移動(dòng)到另一位置，這個(gè)移動(dòng)的量就稱為該截面的位移。結(jié)構(gòu)在外部因素作用下發(fā)生的形狀的變化稱為結(jié)構(gòu)的變形。兩者之間的關(guān)系：有形變必有位移；有位移不一定有形變。建筑力學(xué)2.位移的分類截面位移水平線位移ΔAx豎向線位移ΔAy線位移ΔA角位移????（1）按照位移形式分類FP建筑力學(xué)2.位移的分類截面位移線位移Δ??、Δ??、????、????相對(duì)位移（2）按照參考系分類相對(duì)線位移Δ????=Δ??+Δ??相對(duì)角位移??????=????+????建筑力學(xué)3.功的概念（1）實(shí)功力在由其本身原因所引起的作用點(diǎn)位移上所做的功，如F1·Δ11和F2·Δ11位移的大小與力相關(guān)建筑力學(xué)3.功的概念（2）虛功力在由其它原因所起的作用點(diǎn)位移上所做的功，如F1·Δ12和F2·Δ22位移的大小與力無(wú)關(guān)SmartConstructionPart02虛功原理建筑力學(xué)建筑力學(xué)變形體系平衡的必要和充分條件是，對(duì)于任何微小虛位移，外力所做虛功總和等于各微段上的內(nèi)力在其變形上所作的虛功總和，簡(jiǎn)單地說，變形體的虛功原理是外力虛功等于變形虛功。位移狀態(tài)與力狀態(tài)無(wú)關(guān)虛位移必須是微小的虛功原理虛力原理：對(duì)于給定的位移狀態(tài)，虛設(shè)一個(gè)力狀態(tài)，可求解實(shí)際位移虛位移原理：對(duì)于給定的力狀態(tài)，虛設(shè)一個(gè)位移狀態(tài)，可求解實(shí)際力SmartConstructionPart03單位荷載法建筑力學(xué)建筑力學(xué)1.平面桿件結(jié)構(gòu)位移計(jì)算一般公式外力虛功

變形虛功

建筑力學(xué)

根據(jù)虛功原理，外力虛功等于變形虛功平面桿件結(jié)構(gòu)位移計(jì)算一般公式建筑力學(xué)2.單位荷載法這種在擬求位移ΔK的方向假想設(shè)置一個(gè)單位力FK=1，單位荷載的虛功恰好等于擬求位移，稱為單位荷載法。注意事項(xiàng)：虛設(shè)單位力的方向可以任意假定，若計(jì)算結(jié)果為正，表示實(shí)際位移的方向與虛設(shè)力的方向一致；反之，則實(shí)際位移方向與虛設(shè)力的方向相反。建筑力學(xué)廣義位移：線位移、角位移、相對(duì)線位移、相對(duì)角位移、某一組位移的統(tǒng)稱廣義力：集中力、力偶、一對(duì)集中力、一對(duì)力偶、某一力系的統(tǒng)稱求A點(diǎn)水平位移時(shí)的虛擬狀態(tài)求A點(diǎn)角位移時(shí)的虛擬狀態(tài)求A、B兩點(diǎn)在其連線上相對(duì)線位移時(shí)的虛擬狀態(tài)求A、B兩個(gè)截面相對(duì)轉(zhuǎn)角時(shí)的虛擬狀態(tài)建筑力學(xué)小結(jié)1、結(jié)構(gòu)位移絕對(duì)位移相對(duì)位移線位移角位移相對(duì)線位移相對(duì)角位移2、功實(shí)功：位移與力之間有直接關(guān)系虛功：位移與力之間無(wú)任何關(guān)系建筑力學(xué)小結(jié)3、虛功原理虛位移原理：虛設(shè)位移求實(shí)際荷載虛力原理：虛設(shè)荷載求實(shí)際位移4、單位荷載法：令虛設(shè)荷載等于1，