平面体系的几何组成分析.ppt

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1、第二章平面体系的几何组成分析平面体系的几何组成分析一、几何组成分析的目的1.决定某一体系能否作为结构使用;2.了解组成体系的组成关系,选择合理的计算顺序;3.判断结构的静力特性,采用相应的计算方法.二、组成几何不变体系的条件1.体系具有必要数量的约束2.体系中约束的布置必须合理2.1概述ADBCPPACB几何不变体系几何可变体系（连杆机构）BACP瞬变体系PBACCPS1S2S1=S2=SS=P/(2sin)平面体系的几何组成分析1.自由度：是用来确定体系运动时所需要的独立座标的数目。2.2基本概念OYXAxyOYXAxy

2、平面体系的几何组成分析2.约束：减少自由度的装置称为约束。由图可知:一根链杆相当于一个约束。固定铰支座相当于两个约束。AOYXOYXAW=3-1=2W=3-2=1平面体系的几何组成分析3.平面体系自由度W的计算公式：W=3n-2m-r（2-1）n：无约束状态下的刚片数；m：单铰数目；r：支座约束数。注：连接n个刚片的复铰相当于n-1个单铰,能减少2（n-1）个自由度。OYX单铰：增加两个联系AⅠⅡOYX单铰：增加四个联系AⅠⅡⅢ平面体系的几何组成分析OYXⅠA虚铰OOYXA实铰BACDBECBADGEFW=3*3-4*2-1=0W

3、=3*5-5*2-5=0平面体系的几何组成分析2.3平面体系的简单组成规则规则一：两刚片用即不完全平行，也不相交于一点的三根链杆联接，所组成的体系是几何不变体系，且没有多余联系。（图2-7）两刚片规则ⅠⅡⅠⅡ123123ⅠⅡ123ⅠⅡ123几何不变体系瞬变体系瞬变体系几何可变体系平面体系的几何组成分析规则二：三个刚片用不在一条直线的铰两两相连组成的体系是几何不变体系，且没有多余联系。（图2-9）三刚片规则几何不变体系ⅠⅡⅠⅢⅡⅢⅠ虚铰实铰ABCⅠⅡⅢ瞬变体系规则三：在刚片上加减二元体，形成的体系是几何不变体系，且没有多余联系。（图2

4、-11）ⅠABCⅡⅢⅠ几何不变体系平面体系的几何组成分析2.4例题分析FDABCEACDBEABCDGHEF平面体系的几何组成分析BOAC6001200BAm1O1O2m2300平面体系的几何组成分析ABCDABCDED平面体系的几何组成分析2.5平面体系的几何组成性质与静力特性的关系1.几何可变体系:任意荷载作用下一般不能维持平衡,即平衡条件不成立,无静力学解答。2.几何瞬变体系:在一般荷载作用下,体系不能维持平衡,无静力学解答。3.无多余约束几何不变体系:体系的全部反力和内力可由3个静力平衡方程完全确定,且解答唯一。4.有多余约

5、束的几何不变体系:全部反力和内力不能由静力平衡方程完全确定,称为超静定结构。作业：书2-1~2-10、考核册（一、二、三）平面体系的几何组成分析平面体系的几何组成分析