考研结构力学必看精华总结力法课件.ppt

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1、第6章力法§6-1超静定结构和超静定次数§6-2力法的基本概念§6-3超静定刚架和排架§6-5对称结构的计算§6-6两铰拱§6-7无铰拱§6-8支座移动和温度改变时的计算§6-9超静定结构的位移计算§6-10超静定结构的校核§6-12小结§6-4超静定桁架和组合结构§6-11用求解器进行力法计算(略)超静定结构与静定结构在计算方面的主要区别■静定结构的内力只根据静力平衡条件即可求出，不必考虑变形协调条件。■超静定结构的内力必须同时考虑静力平衡条件和变形协调条件才能全部求出。静力特征:仅由静力平衡方程不能求出全部反力和内力。几何特征:有

2、多余约束的几何不变体系。1超静定结构的组成§6-1超静定结构的组成和超静定次数■从几何构造看2超静定次数超静定次数=多余约束力的个数=未知力个数–平衡方程的个数超静定次数=多余约束的个数■从静力分析看2次超静定4次超静定3次超静定6次超静定判断超静定次数时，应注意（1）撤去一根支杆或切断一根链杆，等于拆掉一个约束。（2）撤去一铰支座或撤去一个单铰，等于拆掉两个约束。（3）撤去一固定端或切断一个梁式杆，等于拆掉三个约束。（4）在连续杆中加入一个单铰，等于拆掉一个约束。!!不要把原结构拆成一个几何可变体系。即不能去掉必要约束。!!要把全部

3、多余约束都拆除。(1)力法的基本未知量§6-2力法的基本概念1基本思路(2)力法的基本体系和基本结构多余约束力——基本未知量含有多余约束力的静定结构——基本体系去掉多余约束力和荷载后的静定结构——基本结构(3)力法的基本方程1=0原结构1=11+1P=11X1+1P基本体系在去掉多余约束处的位移与原结构相同变形协调条件M图FQ图求出多余约束力后，就可以按静定结构计算剪力了2多次超静定结构的计算解基本体系B点的水平位移和竖向位移等于零，即力法的基本体系不是唯一的!!瞬变体系不能作为力法的基本体系√√×n次超静定结构力法的典型

4、方程——柔度系数，j方向的单位力引起的i方向的位移；——自由项，荷载引起的i方向的位移。互等定理■计算刚架和排架位移时，为了简化，通常忽略轴力和剪力的影响；■轴力的影响在高层刚架的柱中比较大，需要考虑；■剪力的影响在短而粗的杆件中比较大，需要考虑；§6-3超静定刚架和排架例6-1试作图示单跨梁的内力图。I1:I2=2:1。（2）列出力法方程11X1+1P=0解（1）选取基本体系（3）求系数和自由项（5）作内力图（4）求多余约束力2）作剪力图1）作弯矩图以杆件为隔离体，利用已知的杆端弯矩，由平衡条件求出杆端剪力。3）作轴力图以适当的

5、结点为隔离体，利用平衡条件求轴力例6-2试求在所示吊车荷载下的内力。已知IS1=10.1104cm4，IX1=28.6104cm4，IS2=16.1104cm4，IX2=81.8104cm4，MH=FPHe=43.2kN.m，ME=FPEe=17.6kN.m。（2）列出力法方程11X1+12X2+1P=021X1+22X2+2P=0解（1）选取基本体系（3）计算系数和自由项图(m)图(m)图(kNm)（4）求多余约束力（5）作M图例6-3求图示超静定桁架的轴力。各杆材料相同，截面面积在表6.1中给出（2）列出力法方

6、程11X1+1P=0解（1）选取基本体系§6-4超静定桁架和组合结构（3）计算系数和自由项图图（kN）（4）解方程（5）作FN图例6-4求图示超静定组合结构的内力图。AD杆：EI=1.40×104kN.m2；EA=1.99×106kN；AC、CD杆：EA=2.56×105kN；BC杆：EA=2.02×105kN（2）列出力法方程11X1+1P=0解（1）选取基本体系图（3）计算系数和自由项图(m)图(kNm)（4）求多余约束力（5）作M图、FN图■没有桁架支撑，横梁弯矩明显增大。图（kN）图(kNm)（6）讨论图(kNm)图(

7、kNm)■若下部桁架的截面很大，横梁最大弯矩可进一步减小。支承不对称刚度不对称EI1EI1EI2EI1EI2EI1几何、支承、刚度对称■对称结构■非对称结构对称结构（1）结构的几何形式和支撑情况对某轴对称。（2）杆件截面和材料性质也对此轴对称。§6-5对称结构的计算荷载分组：作用在对称结构上的任何荷载都可分解为两组。（1）对称荷载绕对称轴对折后，左右两部分荷载作用点相对应、数值相等、方向相同；（2）反对称荷载绕对称轴对折后，左右两部分荷载作用点相对应、数值相等、方向相反；反对称荷载分组对称荷载分组FPCFPCMCFP/2FP/2CFP

8、/2FP/2CM/2M/2C■一般荷载作用，取对称基本结构FPEIEIEIFPM1M2M3FPMP只含反对称未知量★取对称基本结构，可使方程部分解偶。只含对称未知量■正对称荷载作用：取对称基本结构FPEIEIEIFPFP