结构力学课件(华中) 4静定结构总论.ppt

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1、第4章静定结构总论（2）支座移动不会产生内力（1）内力计算与杆件的截面无关因此设计时是先计算内力，然后根据内力选择截面。§4-5静定结构的一般性质这主要是静定结构没有多余的约束，当某一支座沿着它支撑的方向发生移动时，在这个方向上没有多余的约束进行阻止，因此位移顺利进行，结构也不会产生内力。（3）温度改变不会产生内力（4）制造误差不会产生内力△CD§4-5静定结构的一般性质当温度发生变化时，结构的杆件会发生变形，但由于静定结构没有多余的约束，杆件的变形能不受约束地顺利进行，因此结构也不会产生内力。同样由于没有多余约束，制造误差是不会使静定结构产生内力的，但是制造出来的结构不

2、再是理论设计的样子，杆件、结点都可能发生了移动。（5）若结构某一部分能够平衡外荷载，则其它部分将不受力Fp=1§4-5静定结构的一般性质图示结构在FP作用下，只使相应的柱子受了压力，而其它杆件的内力均为零。可以说：静定结构具有局部平衡的性质，具有“见死不救”的特点，也可以认为静定结构受力不均匀。（6）当静定结构的一个内部不变部分上的荷载作等效替换时，其余部分的内力不变。qll/2l/2§4-5静定结构的一般性质图示结构中BC梁上的荷载作等效替换后，其它部分的受力状况是不会改变的。qACB（7）当静定结构的一个内部不变部分作构造改变时，其余部分的内力不变。（8）满足全部平衡

3、条件的解答是静定结构的唯一解答。也就是说静定结构的解对任何隔离体，都能满足平衡条件，而且是唯一的。FpFpFpFp§4-5静定结构的一般性质§4-6各种桁架的受力特点1）平行弦桁架5dhFPFPFPFP/2FPFP/2（1）上弦杆C在往下的竖向荷载作用下，平行弦桁架的上弦杆受压，并且抵抗弯矩。由于简支梁的弯矩是按抛物线变化的，而h是常量，因此上弦杆的内力中间大，两边小。简支梁C点的弯矩§4-6各种桁架的受力特点1）平行弦桁架5dhFPFPFPFP/2FPFP/2（2）下弦杆D在往下的竖向荷载作用下，平行弦桁架的下弦杆受拉，抵抗弯矩。由于简支梁的弯矩是按抛物线变化的，而h是

4、常量，因此下弦杆的内力中间大，两边小。简支梁D点的弯矩§4-6各种桁架的受力特点1）平行弦桁架5dhFPFPFPFP/2FPFP/2（3）腹杆在往下的竖向荷载作用下，平行弦桁架的腹杆抵抗剪力。由于简支梁的剪力是两边大，中间小，因此腹杆的内力是两边大，中间小。简支梁的剪力§4-6各种桁架的受力特点2）三角形桁架（1）上弦杆简支梁C点的弯矩4dFP/2FP/2FPFPFPhC在往下的竖向荷载作用下，三角形桁架的上弦杆受压，并且抵抗弯矩。由于简支梁的弯矩是按抛物线变化的，而r是按三角形变化的，因此上弦杆的内力中间小，两边大。§4-6各种桁架的受力特点2）三角形桁架（2）下弦杆简

5、支梁D点的弯矩4dFP/2FP/2FPFPFPhD在往下的竖向荷载作用下，三角形桁架的下弦杆受拉，抵抗弯矩。由于简支梁的弯矩是按抛物线变化的，而r是按三角形变化的，因此下弦杆的内力中间小，两边大。§4-6各种桁架的受力特点2）三角形桁架（3）腹杆4dFP/2FP/2FPFPFPh在往下的竖向荷载作用下，三角形桁架的腹杆与上弦杆一起抵抗剪力。腹杆的内力中间大，两边小。是零杆，与上弦杆一起抵抗剪力。DEC§4-6各种桁架的受力特点3）抛物线形桁架（1）上弦杆在往下的竖向荷载作用下，抛物线形桁架的上弦杆受压，并且抵抗弯矩。由于简支梁的弯矩是按抛物线变化的,r也是按抛物线变化的，

6、因此上弦杆的内力基本相同。简支梁C点的弯矩FP6dFP/2FP/2FPFPFPFPhC§4-6各种桁架的受力特点3）抛物线形桁架（2）下弦杆在往下的竖向荷载作用下，抛物线形桁架的下弦杆受拉，并且抵抗弯矩。由于简支梁的弯矩是按抛物线变化的，r也是按抛物线变化的，因此下弦杆的内力相同。简支梁D点的弯矩FP6dFP/2FP/2FPFPFPFPhD§4-6各种桁架的受力特点3）抛物线形桁架（3）腹杆可以证明抛物线形桁架腹杆的内力等于零，剪力由上弦杆受承受。FP6dFP/2FP/2FPFPFPFPh§4-6各种桁架的受力特点通过上述分析可以得出以下结论：1、平行弦桁架由于杆件内力分

7、布不均匀，会造成材料的浪费。但构造简单，经常应用于小跨度结构。2、三角形桁架在支座处，桁架的夹角小，内力大，构造复杂，因此一般用于小跨度的屋架。3、抛物线形桁架由于上下弦杆的内力基本相同，因此最节省材料，但是结点构造复杂，一般用于大跨度结构。§4-7各种结构型式的受力特点下面对简支梁、带悬臂梁、组合屋架、桁架、三铰拱在相同跨度下、相同荷载下的内力进行比较。LqL2/8qqL2/8qL2/32qL2/32§4-7各种结构型式的受力特点从上面的比较可以得到以下几点：（1）实心简支梁其跨中弯矩为qL2/8，而且截面的应力分布不均匀，