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时间:2019-02-27
《力法求解超静定结构的步骤:》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第八章力法本章主要内容1)超静定结构的超静定次数2)力法的解题思路和力法典型方程(显然力法方程中所有的系数和自由项都是指静定基本结构的位移,可以由上一章的求位移方法求出(图乘或积分))3)力法的解题步骤以及用于求解超静定梁刚架桁架组合结构(排架)4)力法的对称性利用问题,对称结构的有关概念四点结论5)超静定结构的位移计算和最后内力图的校核6)§8-1超静定结构概述一、静力解答特征:静定结构:由平衡条件求出支反力及内力;超静定结构的静力特征是具有多余力,仅由静力平衡条件无法求出它的全部(有时部分可求)反力及内力,须借助位移条件(补充方程
2、,解答的唯一性定理)。二、几何组成特征:(结合例题说明)静定结构:无多余联系的几何不变体超静定结构:去掉其某一个或某几个联系(内或外),仍然可以是一个几何不变体系,如桁架。即:超静定结构的组成特征是其具有多余联系,多余联系可以是外部的,也可能是内部的,去掉后不改变几何不变性。多余联系(约束):并不是没有用的,在结构作用或调整结构的内力、位移时需要的,减小弯矩及位移,便于应力分布均匀。多余求知力:多余联系中产生的力称为三、超静定结构的类型(五种)超静定梁、超静定刚刚架、超静定桁架、超静定拱、超静定组合结构四、超静定结构的解法综合考虑三个
3、方面的条件:1、平衡条件:即结构的整体及任何一部分的受力状态都应满足平衡方程;2、几何条件:也称变形条件、位移条件、协调条件、相容条件等。即结构的变形必须符合支承约束条件(边界条件)和各部分之间的变形连续条件。3、物理条件:即变形或位移与内力之间的物理关系。精确方法:力法(柔度法):以多余未知力为基本未知量位移法(刚度法):以位移为基本未知量。力法与位移法的联合应用:力法与位移法的混合使用:混合法近似方法:22力矩分配法、矩阵位移法、分层总和法、D值法、反弯点法等本章主要讲力法。五、力法的解题思路(结合例子)把不会算的超静定结构通过会
4、算的基本结构来计算。(1)选基本结构;(2)消除基本结构与原结构之间的差别力法:撤除原结构的所有的多余联系,用相应的多余力代替(两者等效),得到一个静定的结构(基本结构),基本结构在外力和多余力共同作用下保持受力和变形与原结构协调,也就是在解除约束处的位移和原结构保持一致,列出相应的位移方程(由叠加方法),由此解出相应的多余力,以后的计算和内力图的作法(叠加出M图)同静定结构。§8-2超静定次数n的确定一、超静定次数:=多余联系(约束)的数目=多余未知力的数目二、确定方法:解除多余约束,使超静定结构成为几何不变的静定结构,去掉约束的数
5、目=n去掉约束的方法:(结合例子说明)1、去掉可动铰:1固定端-固定铰:刚结点-单铰:固定铰-可动铰:切断一链杆:2、去掉一固定铰:2固定端-可动铰:去掉一单铰:3、去掉一固定端:3切断一梁式杆:注:1、多余约束力可以多在结构内部,也可以多在结构的外部2、同一结构中去掉约束的方式很多,但n是一定的;基本结构不是唯一的3、把所有多余联系均拆除(内部和外部的所有的多余联系)4、超静定结构→静定结构(多种方法,多种形式)。但不能拆成可变或瞬变,也就是结构中有些联系不能去除(必要联系)。22§8-3力法的基本原理原结构基本结构:将原超静定结构
6、中去掉多余约束后所得到的静定结构称为原结构基本结构。基本未知量:X1将原结构与基本结构进行对比:变形协调条件或位移条件第一下标:产生位移的地点和方向;第二下标:产生位移的原因。叠加原理一次力法方程(1):柔度系数。X1=1作用下基本结构沿X1方向产生的位移:自由项。(2)(3)多余未知力求出后,其反力、内力可由静定平衡条件求解;也可由叠加原理求出:(4)可选取另外的基本结构:(5)力法综述:以超静定结构的多余求知力为基本未知量,再根据基本结构在多余约束处与原结构位移相同的条件,建立变形协调的力法方程,求出未知力,从而将超静定结构的求解
7、问题转化成静定结构的内力求解问题。22§8-4力法典型方程一、一次超静定:均布荷载作用下的两跨连续梁(思路和步骤)Û=+1)原结构,一次超静定↔等效x1和支杆;2)基本结构(去掉多余联系后的静定结构),显然只要求出x1→所有的反力及内力(静力平衡)未知量;3)等效Þ位移条件Δ1=0(求x1的条件)(内力、变形相同)也就是基本结构在原荷载及多余力共同作用下,沿解除约束处的位移和原结构相应位移相同。4)Δ1用叠加法求出:5)δ11、Δ1P(上章位移的求解)6)7),将多余力也当成作外力,不同的基本结构,中间过程不同,但最后结果一样。二、二
8、次超静定:Û位移条件:用叠加法:22Δ1P、Δ2PΔ11、Δ21Δ12、Δ22{(用到了位移互等定理:),注意符号含义,正负问题。叠加出最后弯矩一、三次超静定(内力多余力是成对出现的,相应的位移条件:相对位移)位移条件:
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