ch6 第六章 力法(中英).ppt

超静定结构的特征 超静定次数 超静定结构及超静定次数 超静定结构 力法的基本概念 力法的基本概念 力法的基本概念 力法的基本概念 力法的基本概念 力法典型方程 力法典型方程 超静定梁 超静定梁 超静定梁 超静定刚架Statically Indeterminate Rigid Frames 超静定刚架 超静定刚架 排架Bent Frames 排架 排架 作弯矩图 E＝C，I2＝5I，h1＝3m，h2＝10m，ME=20kN·m， MH＝60kN·m，CD、HG EA=∞。 排架 排架 超静定桁架 超静定桁架 超静定桁架 超静定组合结构 超静定组合结构 超静定组合结构 对称结构Analysis of Symmetric Structures 对称结构 对称结构 对称结构 对称性的利用 对称性的利用 对称性的利用 对称性的利用 对称性的利用 对称性的利用 对称性的利用 半结构法 半结构法 半结构法 半结构法Select a half structure 对称结构的计算 对称结构的计算 对称结构的计算 对称结构的计算 对称结构的计算 对称结构的计算 对称结构的计算 对称结构的计算 对称结构的计算 两铰拱 两铰拱 两铰拱 两铰拱 带拉杆的两铰拱 两铰拱 两铰拱 无铰拱 无铰拱 无铰拱 无铰拱 无铰拱 无铰拱 无铰拱 无铰拱 无铰拱 无铰拱 支座移动引起的内力 支座移动引起的内力 支座移动引起的内力 温度变化引起的内力 温度变化引起的内力 温度变化引起的内力 温度变化引起的内力 超静定结构的位移计算 超静定结构的位移计算 超静定结构的位移计算 超静定结构的位移计算 超静定结构的位移计算 超静定结构的位移计算 超静定结构的位移计算 超静定结构的位移计算 本章小结 FP A B C M M=1 1 MP FP 1、奇数跨对称结构 半边结构的选取 对称荷载作用下：在对称轴上的截面处刚结点设置成定向支座，铰结点设置成与对称轴垂直的支杆。 反对称荷载作用下：在对称轴上的截面处设置成与对称轴重合的支杆。 2、偶数跨对称结构（有中柱） 半边结构的选取 对称荷载作用下：在对称轴上的截面处刚结点、组合结点设置成固定端，铰结点设置成固定铰支座。 反对称荷载作用下：将中柱的惯性矩减半，取半边结构 两铰拱：n=1 yD B A f b1 a1 d1 a2 D b2 C P2 P1 l1 l2 l HA VA HB VB B A 1 X1=1 yD y D C FQC FNC MC D φc x 基本体系 P2 P1 B A 1 X1=1 yD y D C FQC FNC MC D φc x 基本体系 P2 P1 讨论： （1）从力法计算看：两铰拱与两铰刚架基本相同，只是位移需按曲线公式计算，不能用图乘法。 （2）从受力特性来看，两铰拱与三铰拱基本相同。三铰拱推力由平衡方程求得，两铰拱推力由变形协调条件求得。 屋架结构中两铰拱通常带拉杆，目的： 使砖墙和立柱不受推力，在砖墙和立柱中不产生弯矩；使拱肋承受推力，减小拱肋的弯矩。 B A X1=1 基本体系 P2 P1 B A X1=1 基本体系 P2 P1 E1A1 B A X1=1 基本体系 P2 P1 E1A1 为减少拱肋弯矩， 需加大拉杆刚度。 讨论： E1A1??，同不带拉杆的两铰拱； E1A1?0，同简支曲梁。 （2）力法基本方程 例 6-6 求抛物线两铰拱的水平推力。 解 （3）计算系数和自由项 （1）计算简化假设 ①忽略轴向变形； ②近似取 ds=dx，cos?=1 （4）求多余未知力 （5）内力计算 例 6-7 等截面抛物线两铰拱，求其FH和C处MC的影响线。 解：忽略轴向变形，近似地取 ds=dx （1）作基本未知力FH的影响线。 （2）其它内力的影响线。 简化计算： （1）利用结构的对称性：选取对称的未知力 P2 P1 无铰拱 基本体系 P2 P1 X2 X2 X1 X3 简化计算： （2）利用刚臂简化：使副系数等于零 P2 P1 无铰拱 基本体系 P2 P1 X2 X2 X1 X3 沿对称轴切口处加两个刚性刚臂CO和C1O1，刚臂端部刚性连接起来。 与原无铰拱等价的结构 如何确定O点的位置使副系数等于零？ 刚臂绝对刚性，积分值=0，由δ12= δ21=0，反推O点的位置。 基本体系 基本体系 令 弹性面积 弹性面积对x’轴的面积矩 d弹性面积形心到x‘轴的距离 O为弹性面积的形心，即弹性中心 力法求解无铰拱的步骤： （1）确定弹性中心的位置； （2）取带刚臂的基本体系，多余未知力作用在弹性中心； （3）按力法方程求解多余未知力。 计算位移 、 时，通常只考虑弯矩的影响，