结构力学(I)-结构静力分析篇-.ppt

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1、土木工程学院工程力学学科组HARBININSTITUTEOFTECHNOLOGY结构力学1哈工大土木工程学院结构静力分析篇2哈工大土木工程学院第三章静定结构受力分析§3-5梁、钢架及组合结构受力分析2-5-1多跨静定梁1、单跨梁(single-spanbeam)单跨梁在工程中应用很广，是组成结构的基本构件之一，是受力分析的基础。3哈工大土木工程学院第三章静定结构受力分析单跨梁基本形式简支梁(Simply-supportedbeam)伸臂梁(Overhangingbeam)悬臂梁(Cantilever)按两刚片规则与基础相连组成静定结构4哈工大土木工程学院第三章静定结构受力分析去掉梁与

2、基础的联系，代之以约束反力，由平面一般力系的三个平衡方程确定反力。单跨梁的反力计算5哈工大土木工程学院第二章静定结构受力分析2、多跨静定梁(multi-spanbeam)1.多跨静定梁的组成层次图6哈工大土木工程学院第三章静定结构受力分析由若干单跨梁通过铰连接而成，并由若干支座与基础连接而组成的静定梁，是桥梁和屋盖系统中常用的一种结构形式。2.构造特点7哈工大土木工程学院第三章静定结构受力分析能独立地维持其几何不变的部分---基本部分需依附于基本部分才能维持其不变的部分---附属部分3.组成顺序基本部分附属部分？8哈工大土木工程学院第二章静定结构受力分析组成顺序附属部分2附属部分1基

3、本部分传力顺序¨¨¨4.传力关系与传力顺序相同，先计算附属部分后计算基本部分5.计算原则9哈工大土木工程学院第三章静定结构受力分析6.计算方法把多跨静定梁拆成一系列单跨静定梁，先计算附属部分；将附属部分的反力反向地加在基本部分上，作为基本部分上的外载，再计算基本部分。最后把各单跨静定梁的内力图连在一起即多跨静定梁的内力图。计算关键熟练掌握单跨静定梁的绘制方法正确区分基本结构和附属结构10哈工大土木工程学院第三章静定结构受力分析60kN60kN235kN145kN40kN/m120kN8m2m3m3m120kN40kN/mK例题111哈工大土木工程学院第三章静定结构受力分析M图(kN·m)

4、263120180FQ图(kN)145606017512哈工大土木工程学院第三章静定结构受力分析练习3m3m20kN2kN/m2m2m4m10kN2m2m5kN/m10kN10kN20kN·m3m2m2m2m2m2m5m13哈工大土木工程学院第三章静定结构受力分析多跨度梁形式并列简支梁多跨静定梁超静定连续梁为何采用多跨静定梁这种结构型式?14哈工大土木工程学院第三章静定结构受力分析对图示静定梁，欲使跨间的最大正弯矩与支座B截面的负弯矩的绝对值相等，确定铰D的位置。qllxl-xABCDqBCDADq例题215哈工大土木工程学院第三章静定结构受力分析AD跨最大正弯距：B处最大负弯

5、距：BC跨最大正弯距：由以上三处的弯矩整理得：16哈工大土木工程学院第三章静定结构受力分析缺点是构造复杂，基本部分破坏会殃及附属部分优点与简支梁相比伸臂部分产生的负弯矩减小了梁内弯矩，使受力更均匀。17哈工大土木工程学院第三章静定结构受力分析3-5-2静定刚架简单刚架的类型悬臂型简支型三铰型由简单刚架可组成复杂的多层多跨的复合静定刚架18哈工大土木工程学院第三章静定结构受力分析刚架的受力特点从变形角度看，刚结各杆不发生相对转动从受力角度看，刚结点承受和传递弯矩，因而弯矩是它的主要内力19哈工大土木工程学院第三章静定结构受力分析刚架的反力计算静定刚架计算原则上与计算静定梁相同。当刚架与基

6、础按两刚片规则连接时，支座只有三个约束，易求；当刚架与基础按三刚片规则连接时，支座将有四个约束，除考虑整体平衡外，尚须取局部建立一个补充方程；当刚架按主从方式组成时，应循先附属部分，后基本部分的计算顺序。20哈工大土木工程学院第三章静定结构受力分析刚架指定截面内力计算与梁的指定截面内力计算方法相同（截面法）.注意结点处有不同截面（强调杆端内力）注意正确选择隔离体（选外力较少部分）注意利用结点平衡（用于检验平衡，传递弯矩）注意未知内力正负号的规定（未知力先假定为正）连接两个杆端的刚结点,若结点上无外力偶作用,则两个杆端的弯矩值相等,方向相反21哈工大土木工程学院第三章静定结构受力分析刚架内力

7、图的绘制剪力图弯矩图轴力图取杆件作隔离体取结点作隔离体22哈工大土木工程学院第三章静定结构受力分析少求或不求反力绘弯矩图弯矩图的绘制是本课的基本功，务必通过习题切实掌握。利用结构和荷载的特点简化计算。利用悬臂、简支部分利用荷载与弯矩图形状对应关系利用刚结点平衡特性利用铰结点和自由端弯矩特征利用轴向力不引起弯矩特点利用无剪力段弯矩为常数利用对称性23哈工大土木工程学院第三章静定结构受力分析少求反