建筑力学 项目三 分析平面体系的几何构造.ppt

项目三分析平面体系的几何构造在一个刚片上增加或去掉一个二元体，组成的体系为几何不变体系，且无多余约束二元体规则项目三分析平面体系的几何构造平面体系的几何构造分析方法1体系只通过三根既不完全平行，也不完全交于一点的支座链杆与基础相联结，可以只对体系内部杆件进行几何构造分析体系中如有二元体，可先行拆除再进行分析根据几何不变体系的基本组成规则，判定已知刚片间是否可联结为几何不变体系，逐步扩大刚片，判定整个体系的几何构造如果无法将刚片逐步扩大，可以将体系分为两至三个刚片，再根据组成规则进行分析423项目三分析平面体系的几何构造几何构造分析举例试分析下图所示体系的几何构造体系为几何不变体系，且无多余约束项目三分析平面体系的几何构造试分析下图所示体系的几何构造体系为几何不变体系，且无多余约束例题项目三分析平面体系的几何构造试分析下图所示体系的几何构造体系为几何不变体系，且无多余约束例题项目三分析平面体系的几何构造区分静定结构与超静定结构建筑工程中的结构必须是几何不变体系几何不变体系无多余约束静定结构有多余约束超静定结构项目三分析平面体系的几何构造思政目标团结进取，弘扬正气，为祖国的繁荣昌盛添砖加瓦形如冠盖，层叠出挑，制似斗拱项目三分析平面体系的几何构造学习目标1.理解几何不变体系和几何可变体系的概念以及几何构造分析的目的2.掌握几何不变体系的组成规则，能熟练应用规则分析平面杆件体系的几何构造3.理解几何构造与静定性的关系，能区分静定结构和超静定结构几何体系项目三分析平面体系的几何构造理解几何构造几何不变体系几何常变体系几何瞬变体系项目三分析平面体系的几何构造刚片平面体系中几何不变的部分称为刚片。例如杆件、地基、已经确定为几何不变的部分等均可视为刚片。自由度体系具有的独立运动方式，即体系运动时，可以独立改变的坐标的数目一个点在平面内有两个自由度一个刚片在平面内有三个自由度项目三分析平面体系的几何构造约束是体系中限制刚片运动的联结装置，会使体系的自由度减少。在几何构造分析中，把减少一个自由度的装置称为一个约束约束链杆两端铰接中间不受力的直杆一个链杆使刚片减少一个自由度，相当于一个约束可动铰支座相当于一个约束固定铰支座相当于两个约束项目三分析平面体系的几何构造铰结点一个铰使两刚片减少了两个自由度，相当于两个约束连接两刚片的铰称为单铰。同时连接两个以上刚片的铰称为复铰单铰复铰连接n个刚片的复铰，相当于（n-1）个单铰项目三分析平面体系的几何构造刚结点一个刚结点使刚片减少三个自由度，相当于三个约束一个固定端支座也相当于三个约束项目三分析平面体系的几何构造虚铰如果一个刚片通过两根不平行的链杆与基础相连，此时刚片只能绕着这两根链杆延长线的交点O转动，铰O称为虚铰当连接两个刚片的两根链杆平行时，则认为此虚铰在无穷远处虚铰与铰结点作用一样，一个虚铰相当于两个约束。项目三分析平面体系的几何构造必要约束和多余约束组成几何不变体系所需要的最少约束，称为必要约束。除必要约束以外的其它约束称为多余约束链杆Ⅰ、Ⅱ为必要约束链杆Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中的任何一根均可视为多余约束在几何构造分析中应区分哪些约束是必要的，哪些约束是多余的项目三分析平面体系的几何构造两根不共线的链杆连接一个新结点的装置称为二元体二元体链杆AB、AC和结点A组成的就是二元体，通常写为二元体B—A—C项目三分析平面体系的几何构造掌握几何不变体系的基本组成规则几何不变体系的基本组成规则三角形具有稳定性由三根杆件拼成的铰接三角形，是几何不变体系且无多余约束，这个规律称为三角形规律将铰接三角形的三根杆件看作刚片、两根杆件看作刚片、一根杆件看作刚片，可得到几何不变体系的三个基本组成规则项目三分析平面体系的几何构造三刚片用不共线的三个铰两两相连，组成的体系为几何不变体系，且无多余约束三刚片规则项目三分析平面体系的几何构造两个刚片用一个铰和一根不通过该铰的链杆相连，或两刚片用三根不完全平行也不交于一点的链杆相连，组成的体系为几何不变体系，且无多余约束两刚片规则