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文檔簡介
固定結點B、C,求固端彎矩和約束力矩放松結點C,作第一次彎矩分配傳遞放松結點B,作第一次彎矩分配傳遞放松結點C,作第二次彎矩分配傳遞放松結點B,作第二次彎矩分配傳遞
采用逐個結點依次放松的方法,使各結點逐步轉動到實際應有的位置。對結構的全部結點輪流放松一遍,各進行一次力矩分配與傳遞,稱為一輪。通常進行二、三輪計算就能滿足工程精度要求。
最后將各桿端的固端彎矩,各次的分配彎矩和傳遞彎矩疊加,即得原結構的各桿端彎矩。例8-3試用力矩分配法求連續梁的桿端彎矩,然后作彎矩圖和剪力圖,求支座反力。解:(1)計算分配系數結點B:結點C:(2)計算固端彎矩結點B和C的約束力矩和AB桿:支座反力:
采用力矩分配法計算一般連續梁和無結點線位移剛架的步驟:
(1)計算匯交于各結點的各桿端的分配系數,并確定傳遞系數。(2)根據荷載計算各桿端的固端彎矩及各結點的約束力矩。
(3)逐次循環放松各結點,并對每個結點按分配系數將約束力矩反號分配給匯交于該結點的各桿端,然后將各桿端的分配彎矩乘以傳遞系數傳遞至另一端,按此步驟循環計算直至各結點上的傳遞彎矩小到可以略去時為止。(4)將各桿端的固端彎矩與歷次的分配彎矩和傳遞彎矩相加,即得各桿端的最后彎矩。
(5)繪制彎矩圖、剪力圖和軸力圖。例8-4試用力矩分配法計算連續梁各桿端彎矩,并繪M圖解:連續梁懸臂DE段的內力是靜定的,由平衡條件可求得:(1)計算分配系數取相對值計算設EI=4結點B結點C(2)計算固端彎矩例8-5試用力矩分配法計算剛架,并繪M圖。作業:習題8.2HAHAABCABVAVBVAVCVB§8-5超靜定結構的特性1、具有較強的防護性能2、與靜定結構相比,超靜定結構內力分布較均勻,內力的峰值較小3、對于超靜定結構,支座移動、溫度變化、制造誤差等因素,均使結構內部產生內力。而靜定結構在這些因素作用下結構內部無內力產生。
例6-12圖中所示剛架,各桿的內側溫度升高20℃,外側溫度無變化,試繪出彎矩圖,設各桿的EI值相同且截面高度均為h,溫度膨脹系數為4、在荷載作用下,結構的內力分布與各桿的剛度比值有關,而與其絕對值無關。總復習結構力學(上冊1—8章)內力、位移計算幾何組成分析超靜定結構靜定結構第二章平面體系的幾何組成分析體系常變體系幾何瞬變體系幾何不變體系有多余約束無多余約束幾何不變體系的基本組成規則規則一:一個點與一個剛片用兩根不在一條直線上的鏈桿相連,則體系為幾何不變且無多余約束。或:在一個剛片上增加一個二元體,形成無多余約束的幾何不變體系。規則二:兩個剛片用一個鉸和一根不通過此鉸的鏈桿或用不交于一點也不互相平行的三根鏈桿聯結,組成的體系是幾何不變,并且無多余約束。規則三:三個剛片用不在同一直線上的三個鉸兩兩相聯,則組成一幾何不變且無多余約束的體系。
利用三個基本規則進行幾何組成分析,可以判斷體系是否可以作為結構、結構的靜定性以及結構的計算順序。第三章靜定梁、靜定平面剛架和三鉸拱的計算1、對于一般靜定結構求內力(除懸臂結構),通常先計算支座反力。
三鉸拱或三鉸剛架支座反力的計算。利用的性質2、荷載與內力之間的微分關系。3、用“擬簡支梁區段疊加法”繪制彎矩圖。4、對于多跨靜定梁或剛架注意支承關系,分清基本部分和附屬部分。5、弄清拱與曲梁的區別。第四章靜定桁架的計算1、桁架簡單桁架:(1)結構類型聯合桁架:1)結點平衡的特殊情況(2)零桿的判斷2)對稱性的利用結點C
:數解法結點法截面法結點法和截面法二者的聯合應用(3)計算方法1)結點法:適用范圍:最適用于計算簡單桁架。計算順序:逆組成次序,依次截取各結點求解。2)截面法:適用范圍:適用于聯合桁架以及簡單桁架中少數桿件的計算。合理選擇截面法投影方程法力矩方程法投影方向力矩中心位置合理選擇3)結點法和截面法二者的聯合應用例4-4試用截面法求桁架a、b及c桿的內力。(4)比例關系2、組合結構
計算二力桿的內力與分析桁架的內力一樣,可以采用結點法及截面法。
先求二力桿的內力,并將其作用于梁式桿上,再計算梁式桿的彎矩、剪力和軸力。FD桿不為零桿。第五章虛功原理和結構位移的計算1、虛功原理:桿件AB處于一靜力可能的力狀態,設另一與其無關的幾何可能的位移狀態,則前者的外力由于后者的位移所作的虛外功T等于前者的切割面內力由于后者的變形所作的虛變形功V。即虛功方程T=V。P1P2ABKaK'C位移狀態a虛力狀態虛設的力狀態實際位移狀態虛力原理(5-15)
2、結構位移計算的一般公式
(5-17)
3、平面桿件結構在荷載作用下的位移計算公式:(1)梁和剛架:(5-18)(2)桁架:(5-19)(3)組合結構:(5-20)4、圖乘法在計算梁和剛架的位移時,當桿件為等截面直桿;單位彎矩圖和荷載彎矩圖中至少有一個是直線圖形時,有:1)
如果兩個圖形都是直線,y0可以取自其中任意一個圖形。2)一個圖形是曲線,另一個圖形是直線,y0取自直線圖形。3)當y0所屬的圖形是由若干段直線組成時,應分段計算。(1)、應用圖乘法時的幾個具體問題(2)、常用的幾種曲線的面積和形心的位置注意:在應用曲線面積的計算公式時,必須注意圖形在頂點處的切線應與基線平行。
例5-7試用圖乘法計算折梁C端的豎向位移和角位移。設(5-15)
(5-23)
5、由于溫度改變引起的位移計算公式:(5-25)6、由于支座移動所引起的結構位移的計算公式:(5-26)1、超靜定次數的判斷2、作出基本結構并列力法方程3、對稱性的利用(1)、選用對稱的基本結構,并選用對稱力或反對稱力作為基本未知量;(2)、在對稱荷載作用下,只考慮對稱未知力(反對稱未知力等于零);第六章用力法計算超靜定結構(3)、在反對稱荷載作用下,只考慮反對稱未知力(對稱未知力等于零);
(4)、非對稱荷載可分解為對稱荷載和反對稱荷載。有時候非對稱荷載可不進行分解,直接進行計算,這應根據具體情況。對稱軸(5)、半剛架法計算剛架的內力對稱軸對稱軸對稱軸對稱軸4、超靜定結構的位移計算超靜定結構的位移計算問題通過基本結構可轉化為靜定結構的位移計算問題。1)先作出超靜定結構的彎矩圖。
2)取適于計算所求位移的靜定基本結構,并在相應位置加上單位力,作出單位彎矩圖。1.等截面直桿的轉角位移方程公式(7-1)(7-2)(7-3)2.基本未知量數目的確定3.求位移法方程中的系數和自由項4.對稱性的利用第七章用位移法計算超靜定結構對稱軸
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