结构力学-力法对称性的利用.pptxVIP

5.8 对称性的利用第五章 力 法第一页，共二十一页。 1. 结构对称性的概念（1）对称结构：几何尺寸、支承情况、刚度分布对称的结构。几何对称支承对称刚度对称第二页，共二十一页。 （2）荷载的对称性正对称荷载：作用在对称结构对称轴两侧，大小相等,方向和 作用点对称的荷载。反对称荷载：作用在对称结构对称轴两侧，大小相等，作用点 对称，方向反对称的荷载。对称荷载反对称荷载第三页，共二十一页。 （3）对称结构在正对称、反对称荷载作用下的内力和变形qPP基本受力特点：正对称荷载作用下，结构的内力和变形都是正对称的；反对称荷载作用下，结构的内力和变形都是反对称的。第四页，共二十一页。 （4）特殊截面 —— 对称轴通过的截面位移内力AFNMFQ正对称反对称反对称Ｍ、FＮ称为正对称内力FＱ称为反对称内力第五页，共二十一页。 2. 对称性利用之选择对称基本结构2FPX2X2X1X1选取对称基本结构的正对称基本未知量和反对称基本未知量2FPX3X3第六页，共二十一页。 基本方程分为两组：一组只含反对称未知量一组只含正对称未知量第七页，共二十一页。 3. 对称性利用之荷载分组FPFPFPFP2FP＝ +只要结构是对称的，对称性的利用就成为可能！第八页，共二十一页。 对称结构在正对称荷载作用下，反对称未知量为零。其结构的内力和变形是对称的。正对称荷载作用下:FPFPFPX2X2X1X1X3X3FPFPFP第九页，共二十一页。 反对称荷载作用下:对称结构在反对称荷载作用下，对称未知量为零。其结构的内力和变形是反对称的。FPFPX2X2X1X1X3X3FPFPFPFP第十页，共二十一页。 三. 取半个结构计算 要使半结构能等效代替原结构的受力和变形状态。关键在于被截开处应按原结构上的位移条件及相应的静力条件设置相应合适的支撑。第十一页，共二十一页。 1.奇数跨对称刚架 ① 正对称荷载作用下的半刚架 qCqCqCCq第十二页，共二十一页。 ②反对称荷载作用下的半刚架PPCPPCPCPC第十三页，共二十一页。 2.偶数跨对称刚架 ① 正对称荷载作用下的半刚架PCPPCPPCPCPC第十四页，共二十一页。 EIA② 反对称荷载作用下的半刚架第十五页，共二十一页。 qaa2a例:用力法计算图示结构。EI＝常数。qa2/2X1＝1半边结构M图【解】1 基本体系2 力法方程3 求系数和自由项，解方程4第十六页，共二十一页。 +=例:用力法计算图示结构。第十七页，共二十一页。 M图(FPa)第十八页，共二十一页。 例:用力法计算图示结构。EI＝常数。qqqqllX1基本体系1/4结构ql2/8ql2/8【解】1 基本体系2 力法方程3 求系数，解方程4第十九页，共二十一页。 qqqqllql2/12ql2/12ql2/12ql2/12M图第二十页，共二十一页。 合理利用对称性的关键在于：保证计算模型的受力特性、变形情况与原结构完全一致。第二十一页，共二十一页。