结构力学第1、2章绪论.ppt

《结构力学第1、2章绪论.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、结构力学胡耀华一、结构建筑物或构筑物中，用以支承、传递荷载，并维持其使用功能形态的部分，称为工程结构，简称结构。二、分类按几何形状分为：杆系结构—结构力学研究的对象板壳结构—弹性力学研究的对象实体结构第一章　绪论三、任务研究结构的几何构成规则以及结构在外因作用下的强度、刚度和稳定性计算以及动力效应。其具体任务包括以下几个方面：（1）杆件结构的组成规律和合理的组成方式。（2）杆件结构内力和变形的计算方法，以便进行结构强度计算和刚度的验算。（3）杆件结构的稳定性以及在动力荷载作用下的结构反应。四、结构的简化结构的计算简图是将实际结构简化，使它既能反映原结构受力状态的主要特征，又

2、便于结构分析的计算模型。将实际杆件结构简化为计算简图，通常从以下几方面进行简化：1、结构体系的简化2、杆件当杆件的长度大于其横截面高度或厚度５倍以上时，通常可由杆轴线来代替杆，用杆轴线所形成的几何轮廓来代替原结构。4、结点的简化ａ、刚结点ｂ、铰结点ｃ、组合结点d、定向结点3、材料性质的简化e、旋转弹性结点k：结点旋转刚度系数a、固定铰支座b、活动铰支座c、固定支座d、定向支座5、支座――起支撑和传递力的作用五、学习方法六、参考书：1.《结构力学》蒋玉川2.《结构力学——基本教程》龙驭球3.《结构力学》杨佛康4.《结构力学》李廉锟5.《结构力学》杨天祥e、弹性支座产生拉伸或压

3、缩弹性变形产生转角弹性变形第二章平面体系的几何组成分析目的:1、判别某一体系是否几何不变，从而决定它是否作为结构。2、研究几何不变体系的组成规则，以保证所设计的结构能承受荷载而维持平衡。3、根据体系的几何组成，可以确定结构是静定的还是超静定的，以便选择相应的计算方法。4、根据几何组成分析找出结构的基本部分和附属部分，从而找到计算的合理途径。2.1几何构造分析的几个概念1、几何不变体系(constantlychangeablesystem)和几何可变体系(instantaneouslychangeablesystem)几何不变体系几何可变体系2、自由度(degreeoffre

4、edom)3、约束(restraint)１)、链杆：不论是直杆或曲杆，它只在两端通过铰与体系其余部分相联。一根链杆减少一个自由度，相当于一个约束。链杆有二重性，既可作为约束，又可以作为刚片。２)、铰：ａ、单铰　ｂ、复铰一个复铰联接n个刚片，相当于（n-1）个单铰。３)、刚结点一个单刚结点可以减少三个自由度，相当于三个约束。一个复刚结点相当于（n-1）个单刚结点。刚结点将刚片连成整体（新刚片）。若是发散的，无多余约束，若是闭合的，则每个无铰封闭框都有三个多余约束。4、多余约束(redundantrestraint)5、虚铰（瞬铰）6、无穷远处的虚铰（瞬铰）(1)每个方向有一个

5、∞点(2)不同方向有不同的∞点(3)各∞点都在同一直线上(4)各有限点不在∞线上自由度数S，多余约束数n，计算自由度数W一个平面体系通常都是由若干部件（刚片或结点）加入一些约束组成。按照各部件都是自由的情况，算出各部件自由度总数a，其次在全部约束中确定非多余约束数c，最后将两数相减，得出体系的自由度数S：S=a-c体系的计算自由度W：W=a-dW=（各部件自由度总数）－（全部约束总数）S-W=nW=3m-3s-2h-r（2.1）m：刚片数，s：单刚接点数，h：单铰数，r：支承链杆数数2.2、平面体系的计算自由度(computationaldegreeoffreedom)注意

6、：1、复连接要换算成单连接。连两刚片h=1连三刚片h=2连四刚片h=32、铰支座、定向支座相当于两个支承链杆，固定支座相当于三个支承链杆。3、刚接在一起的各刚片作为一大刚片。如带有a个无铰封闭框，约束数应加3a个。m=1，a=1，h=0，r=10W=3m－2h－r－3a=3×1－2×0－10－3×1＝－10m=7，s=0，h=9，r=3W=3m－3s－2h－r=3×7－3×0－2×9－3=0m=10，s=10，h=0，r=10W=3m－3s－2h－r=3×10－3×10－2×0－10＝－10m=9，s=0，h=12，r=3。W=3×9－2×12－3=0ABCDEFj=6；b

7、=9；r=3。W=2×6－(9+3)=0j=6；b=9；r=3W=2×6－(9+3)=0对于由j个结点、b根单链杆、r根支杆组成的铰结链杆体系，W=2j－（b+r）2、实际自由度S、计算自由度W和多余约束n之间的关系：S=（各部件自由度总数）－（非多余约束数）=（各部件自由度总数）－（全部约束数－多余约束数）=（各部件自由度总数）－（全部约束数）+（多余约束数）1、W并不一定代表体系的实际自由度，仅说明了体系必须的约束数够不够。即：W>0体系缺少足够的约束，一定是几何可变体系。W=0实际约束数等于体系必须的约束数W