1.3平面體系的幾何組成分析1.3.0幾何組成分析的目的1.3.1幾何不變體系與幾何可變體系1.3_第1頁
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1.3平面體系的幾何組成分析1.3.0幾何組成分析的目的1.3.1幾何不變體系與幾何可變體系1.3.2平面體系的自由度和約束1.3.3幾何不變體系的組成規(guī)則1.3.4幾何組成分析方法1.3.0幾何組成分析的目的桿件結(jié)構(gòu)是由若干桿件相互連接所組成的體系，并與地基聯(lián)結(jié)成一整體，用來承受荷載的作用。當(dāng)不考慮各桿件本身的變形時(shí)，它應(yīng)能保持其幾何形狀和位置不變，從而才能承受荷載，作為結(jié)構(gòu)使用。由此，在桿件組成體系中，并不是無論怎樣組成都能作為工程結(jié)構(gòu)使用。例如圖(a)是一個(gè)由兩根鏈桿與基礎(chǔ)組成的鉸接三角形，在荷載的作用下，可以保持其幾何形狀和位置不變，可以作為工程結(jié)構(gòu)使用。圖(b)是一個(gè)鉸接四邊形，受荷載作用后容易傾斜如圖中虛線所示，則不能作為工程結(jié)構(gòu)使用。但如果在鉸接四邊形中加一根斜桿，構(gòu)成如圖（c）所示的鉸接三角形體系，就可以保持其幾何形狀和位置，從而可以作為工程結(jié)構(gòu)使用。

1.3.0幾何組成分析的目的以上分析可見，結(jié)構(gòu)必須是幾何不變體系。因此，在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)和選取其計(jì)算簡(jiǎn)圖時(shí)，首先必須判別它是否是幾何可變的。這種判別工作稱為體系的幾何組成分析。對(duì)體系進(jìn)行幾何組成分析可達(dá)到如下目的：1）判別某體系是否為幾何不變體系，以決定其能否作為工程結(jié)構(gòu)使用。2）研究并掌握幾何不變體系的組成規(guī)則，以便合理布置構(gòu)件，使所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)在荷載作用下能夠維持平衡。3）確定結(jié)構(gòu)是否有多余聯(lián)系，即判斷結(jié)構(gòu)是靜定結(jié)構(gòu)還是超靜定結(jié)構(gòu)，以選擇分析計(jì)算方法。在進(jìn)行幾何組成分析時(shí)，由于不考慮材料的應(yīng)變，因而組成結(jié)構(gòu)的某一桿件或者已經(jīng)判明幾何不變的部分，均可視為剛體，平面的剛體又稱剛片。

1.3.1幾何不變體系與幾何可變體系1．幾何不變體系在不考慮材料應(yīng)變的條件下，任意荷載作用后體系的位置和形狀均能保持不變，這樣的體系稱為幾何不變體系，如圖所示。

1.3.1幾何不變體系與幾何可變體系2．幾何可變體系在不考慮材料應(yīng)變的條件下，即使在微小的荷

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