靜定結(jié)構(gòu)課件
靜定結(jié)構(gòu)課件
概述
靜定結(jié)構(gòu)──無多余約束的幾何不變結(jié)構(gòu)，是實(shí)際結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。因?yàn)殪o定結(jié)構(gòu)撤銷約束或不適當(dāng)?shù)母募s束配置可以使其變成可變體系，而增加約束又可以使其成為有多余約束的不變體系（即超靜定結(jié)構(gòu)）。因此，熟練掌握靜定結(jié)構(gòu)的組成規(guī)則，不僅可以正確地確定超靜定結(jié)構(gòu)中的多余約束數(shù)，而且可以正確地通過減少約束使超靜定結(jié)構(gòu)變成靜定結(jié)構(gòu)（而不是可變體系）。
從幾何構(gòu)造分析的角度看，結(jié)構(gòu)必須是幾何不變體系。根據(jù)多余約束n，幾何不變體系又分為：
有多余約束(n>0)的幾何不變體系——超靜定結(jié)構(gòu)；
無多余約束(n=0)的幾何不變體系——靜定結(jié)構(gòu)。
從求解內(nèi)力和反力的方法也可以認(rèn)為：
靜定結(jié)構(gòu)：凡只需要利用靜力平衡條件就能計(jì)算出結(jié)構(gòu)的.全部支座反力和桿件內(nèi)力的結(jié)構(gòu)。
受力分析
靜定結(jié)構(gòu)受力分析的基本方法
靜定結(jié)構(gòu)是沒有多余約束的幾何不變體系，其反力和內(nèi)力只用靜力平衡方程就能確定。這是靜定結(jié)構(gòu)的基本靜力特征。
靜定結(jié)構(gòu)受力分析的基本方法是用截面法取隔離體，畫受力圖，對受力圖建立平衡方程求反力和內(nèi)力。求解時(shí)，應(yīng)盡可能做到一個(gè)方程只含一個(gè)未知力，從而避免解聯(lián)立方程。
分析對稱結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)充分利用對稱結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能。對稱結(jié)構(gòu)在對稱影響作用下，其反力、內(nèi)力、位移均對稱，在反對稱影響作用下，其反力、內(nèi)力、位移均反對稱。這一結(jié)論對超靜定結(jié)構(gòu)也適用。
靜定梁與靜定剛架
梁、剛架以受彎變形為主，其內(nèi)力一般有彎矩、剪力和軸力。
在梁與剛架的計(jì)算中，利用荷載、剪力、彎矩之間的微分關(guān)系并結(jié)合高等數(shù)學(xué)中所學(xué)的函數(shù)作圖與導(dǎo)數(shù)關(guān)系的知識(shí)，可以毫無困難地判斷出各段桿的彎矩圖、剪力圖的大致形狀。任意一段直桿，只要知道了其桿端彎矩，就可以把它看成簡支梁，用疊加法作出該段的彎矩圖。采用分段疊加法，就可以作出彎矩圖。
多跨靜定粱是由幾根單跨梁連接而成的主從結(jié)構(gòu)。分析的關(guān)鍵是拆成單跨粱，將其分為基本部分和附屬部分。先計(jì)算附屬部分后計(jì)算基本部分。需要注意的是作用在基本部分上的荷載等因素對附屬部分的反力、內(nèi)力、變形沒有影響，而作用在附屬部分上的荷載等因素對基本部分有影響。
剛架計(jì)算的關(guān)鍵是把剛架拆成若干單桿，首先求出桿端內(nèi)力，然后每段桿均可按簡支梁的計(jì)算方法進(jìn)行計(jì)算。多層或多跨的靜定剛架，可參考多跨靜定梁的解法，把它分成附屬部分和基本部分，先計(jì)算附屬部分，后計(jì)算基本部分。
三鉸拱
拱的軸線是曲線，在豎向荷載作用下支座產(chǎn)生水平力。拱的內(nèi)力有彎矩、剪力、軸力。
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