静定结构受力分析ppt课件.ppt

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1、静定结构受力分析§3-1梁的内力计算回顾§3-2静定多跨梁§3-3静定刚架§3-4静定桁架§3-5组合结构§3-6三铰拱(1)内力的概念和表示(2)内力的计算方法(3)内力与荷载的关系(4)分段叠加法画弯矩图内力的概念和表示在平面杆件的任意截面上，将内力一般分为三个分量：轴力FN、剪力FQ和弯矩M轴力----截面上应力沿杆轴切线方向的合力。轴力以拉力为正。剪力----截面上应力沿杆轴法线方向的合力。剪力以绕微段隔离体顺时针转者为正。内力的概念和表示弯矩----截面上应力对截面形心的力矩。在水平杆件中，当

2、弯矩使杆件下部受拉时，弯矩为正。作图时，轴力图和剪力图要注明正负号，弯矩图规定画在杆件受拉的一侧，不用注明正负号。内力的计算方法梁的内力的计算方法主要采用截面法。截面法可用“截开、代替、平衡”六个字来描述：1.截开----在所求内力的截面处截开，任取一部分作为隔离体；隔离体与其周围的约束要全部截断。2.代替----用截面内力代替该截面的应力之和；用相应的约束力代替截断约束。3.平衡----利用隔离体的平衡条件，确定该截面的内力。内力的计算方法利用截面法可得出以下结论：1. 轴力等于截面一边的所有外力沿杆

3、轴切线方向的投影代数和；2. 剪力等于截面一边所有外力沿杆轴法线方向的投影代数和；3. 弯矩等于截面一边所有外力对截面形心力矩的代数和。以上结论是解决静定结构内力的关键和规律，应熟练掌握和应用。荷载与内力之间的关系1.微分关系2.增量关系3.积分关系分段叠加法画弯矩图1.叠加原理：几个力对杆件的作用效果，等于每一个力单独作用效果的总和。=+=+2.分段叠加原理：上述叠加法同样可用于绘制结构中任意直杆段的弯矩图。例例：下图为一简支梁，AB段的弯矩可以用叠加法进行计算。（1）（2）（3）（4）第三章静定结构

4、受力分析§3-1梁的内力计算回顾§3-2静定多跨梁§3-3静定刚架§3-4静定桁架§3-5组合结构§3-6三铰拱(1)静定多跨梁的受力特点(2)静定多跨梁的实例分析静定多跨连续梁的实例现实生活中，一些梁是由几根短梁用榫接相连而成，在力学中可以将榫接简化成铰约束,这样由几个单跨梁组成几何不变体系，称作为静定多跨连续梁。下图为简化的静定多跨连续梁。静定多跨梁的受力特点结构特点：图中AB依靠自身就能保持其几何不变性的部分称为基本部分，如图中AB；而必须依靠基本部分才能维持其几何不变性的部分称为附属部分，如图中

5、CD。受力特点：作用在基本部分的力不影响附属部分，作用在附属部分的力反过来影响基本部分。静定多跨梁的受力特点因此，静定多跨梁的解题顺序为先附属部分后基本部分。为了更好地分析梁的受力，往往先画出能够表示多跨静定梁各个部分相互依赖关系的层次图（b）。静定多跨梁的受力特点因此,计算静定多跨梁时,应遵守以下原则:1.先计算附属部分后计算基本部分。2.将附属部分的支座反力反向指向，作用在基本部分上，把多跨梁拆成多个单跨梁，依次解决。3.将单跨梁的内力图连在一起，就是多跨梁的内力图。4.弯矩图和剪力图的画法同单跨梁

6、相同。静定多跨梁的实例分析例：画出下图所示多跨梁的的弯矩图和剪力。静定多跨梁的实例分析(1)结构分析和绘层次图此梁的组成顺序为先固定梁AB，再固定梁BD，最后固定梁DE。由此得到层次图。静定多跨梁的实例分析(2)计算各单跨梁的支座反力计算是根据层次图，将梁拆成单跨梁（c）进行计算，以先附属部分后基本部分，按顺序依次进行，求得各个单跨梁的支反力。静定多跨梁的实例分析剪力图弯矩图(3)画弯矩图和剪力图根据各梁的荷载和支座反力，依照弯矩图和剪力图的作图规律，分别画出各个梁的弯矩图及剪力图，再连成一体，即得到相

7、应的弯矩图和剪力图。第三章静定结构受力分析§3-1梁的内力计算回顾§3-2静定多跨梁§3-3静定刚架§3-4静定桁架§3-5组合结构§3-6三铰拱(1)刚架的特点和分类(2)刚架的支座反力(3)刚架内力图(4)刚架内力图实例分析刚架刚架：由直杆组成具有刚结点的结构。当组成刚架的各杆的轴线和外力都在同一平面时，称作平面刚架。下图所示为一组平面刚架当B、C处为铰结点时为几何可变体，要是结构为几何不变体，则需增加杆AC或把B、C变为刚结点。刚架的特点1. 杆件少，内部空间大，便于利用。2. 刚结点处各杆不能发

8、生相对转动，因而各杆件的夹角始终保持不变。3. 刚结点处可以承受和传递弯矩，因而在刚架中弯矩是主要内力。4. 刚架中的各杆通常情况下为直杆，制作加工较方便。刚架的分类（1）（2）（3）刚架在工程中得到广泛的应用，静定平面刚架的类型有：1. 悬臂刚架：常用于火车站站台（图（1））、雨棚等。2. 简支刚架：常用于起重机的刚支架及渡槽横向计算所取的简图等（图（2））；3. 三铰刚架：常用于小型厂房、仓库、食堂等结构（图（3））。刚架的支座反力刚架