结构力学教学ppt课件

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1、第6章力法学习要求：正确的判断静定结构和超静定结构；理解力法方程的物理意义；掌握力法的基本概念及解题步骤；应用力法求解超静定结构在荷载作用下的内力计算；了解温度变化时的内力计算。主要内容：6-1超静定结构的组成和超静定次数6-2力法的基本概念6-3/4力法解超静定结构6-5对称结构的计算6-8支座移动和温度改变时的计算6-9超静定结构的位移计算第6章力法6-1超静定结构的组成和超静定次数几何不变且具有“多余”联系（外部或内部）超静定结构PPABC有一个多余联系有二个多余联系超静定结构的类型（1）超静定梁;（4）超静定刚架；（5）超

2、静定组合结构。（2）超静定桁架；（3）超静定拱；超静定结构的解法综合考虑二个方面的条件:（1）平衡条件；（2）几何条件；具体求解时，有两种基本(经典)方法—力法和位移法。力法的基本结构和超静定次数(1)基本结构去掉多余联系后得到的静定结构。(2)超静定次数多余联系或多余未知力的个数。拆开一个单铰，相当于去掉两个联系。解除多余联系的方式去掉或切断一根链杆，相当于去掉一个联系。↓↑↓↑←→（3）在刚结处作一切口，或去掉一个固定端，相当于去掉三个联系。（4）将刚结改为单铰联结，相当于去掉一个联系。←↓X3X1X2←↓X1X1例1

3、:确定图示结构的超静定次数。n=6213n=3×7=21对于具有较多框格的结构，可按框格的数目确定，因为一个封闭框格，其超静定次数等于3。当结构的框格数目为f,则n=3f。例2:确定图示结构的超静定次数。§6-2力法的基本概念P209教学要求：理解力法的基本概念；掌握力法的基本解题过程，能够利用力法求解简单的超静定结构。ForceMethod§6-2力法的基本概念P209主要内容：引例力法的基本概念力法解题的基本步骤ForceMethod1引例qaqa解超静定问题时，我们不是孤立地研究超静定问题，而是利用静定结构与超静定结构之间的

4、联系，从中找到由静定问题过渡到超静定问题的途径。ABABqaX1X1?ABqaABX1思考ABqaqaX1B点的位移条件Δ1=0ABABΔ1PABΔ11X1Δ1P：荷载q单独作用下沿X1方向产生的位移；Δ11：荷载X1单独作用下沿X1方向产生的位移；qaqaX1ABB点的位移条件Δ1=02力法的基本概念力法的基本体系力法的基本未知量变形协调条件qABaAqAB变形协调条件ABΔ1PABΔ11X1qΔ1P：基本体系在荷载q单独作用下沿X1方向产生的位移；Δ11：基本体系在荷载X1单独作用下沿X1方向产生的位移；Δ1=Δ1P+Δ11=

5、0力法的基本方程根据叠加原理δ11:在X1＝1单独作用下，基本结构沿X1方向产生的位移ABδ11X1=13力法解题的基本步骤（2）根据位移协调条件—写出力法基本方程aABq（1）确定基本体系—确定基本未知量aX1ABqABABMP1M1a0.5qa2X1为正值，说明基本未知量的方向与假设方向相同；如为负值，则方向相反。（3）作出基本结构的荷载弯矩图，单位弯矩图（4）求出系数和自由项—单位荷载法（5）解力法方程—求解基本未知量（6）叠加法作弯矩图ABABMP1M1a0.5qa2MX1ABM0qaAB小结（1）确定基本体系——确定基本

6、未知量（2）根据位移协调条件——写出力法基本方程（3）求出系数和自由项——单位荷载法（4）解力法方程——求解基本未知量BACX1X2PBACPn次超静定结构力法基本方程：系数和自由项梁、刚架：桁架：§6-3/4力法解超静定结构刚架排架桁架组合结构刚架8m6mI2ACDBI1I220kN/m（1）基本体系—基本未知量（2）位移协调条件—写力法基本方程（3）求系数和自由项—单位荷载法（4）解力法方程—求基本未知量8m6mI2ACDBI1I220kN/m（1）基本体系—基本未知量（2）位移协调条件—写力法基本方程X18m6mI2ACDB

7、I1I220kN/m（3）求系数和自由项—单位荷载法（4）解力法方程—求基本未知量MP160M11668m6mI2ACDBI1I220kN/m（5）叠加MP160M18.8953.3353.33106.67M排架l6mACDB20kN/m4m例：求作弯矩图。（E为常数）112m20kN/m4m基本体系（1）确定基本体系（2）写力法基本方程几何意义？36040X1X1M1(m)62（3）求系数1136040M1(m)62（3）求系数和常数项（4）解力法方程求多余未知力（5）叠加原理作M图13222890桁架Paa（1）基本体系—基本

8、未知量（2）位移协调条件—写力法基本方程（3）求系数和自由项—单位荷载法（4）解力法方程—求基本未知量Paa（1）基本体系—基本未知量（2）位移协调条件—写力法基本方程X1X1Paa11NPN100PP111(3)求系数(4)解方程1Paa11NP