結構力學複習

2021-09-22 21:56:10 字數 1522 閱讀 1866

平面體系的計算自由度 w 的求法

(1) 剛片法:體系看作由剛片組成,鉸結、剛結、鏈杆為約束。

剛片數 m ;

約束數:單鉸數 h ,簡單剛結數 g ,單鏈桿數 b 。

w = 3m - 2h - 3g -b

(2) 節點法:體系由結點組成,鏈杆為約束。

結點數 j ;

約束數:鏈杆(含支桿)數 b 。

w = 2j – b

(3) 組合演算法

約束物件:剛片數 m ,結點數 j

約束條件:單鉸數 h ,簡單剛結數 g ,單鏈杆(含支桿)數 b

w = (3m + 2j)-(3+2h+ b)

比較可得:三鉸拱與簡支梁的豎向支反力完全相同。注意到水平支反力式中的分子就是簡支梁上截面c的彎矩 ,則水平支反力可寫作:

綜上所述,三鉸拱在豎向荷載作用下,任一截面上的彎矩、剪力荷軸力的計算公式如下:

4.4.1 各種結構位移計算公式

:虛設單位荷載p=1作用下的結構的內力;

:實際荷載作用下的結構的內力

圖乘法位移公式:

4.5.2 常見圖形的面積和形心

常見圖形的形心和面積(圖4.10)。

圖4.10

以上圖形的拋物線均為標準拋物線:拋物線的頂點處的切線都是與基線平行

4.5.3 應用圖乘法時的幾個具體問題

(2) 如果有乙個圖形為折線,則應分段考慮(圖4.12)

圖4.12

(3) 如果圖形比較複雜,應根據彎矩圖的疊加原理將圖形分解為幾個簡單圖形,分項計算後再進行疊加圖4.13

圖4.13

(圖4.13b中a1與y1的乘積為負值;圖4.13c中拋物線為非標準曲線)。

例5:試求出圖4.16剛架結點b 的水平位移和轉角,ei 為常數

圖4.16

解: (1)虛設單位荷載,作實際狀態和虛設單位荷載的彎矩圖(圖4.17a、b、c)

圖4.17

(2)代入公式,圖乘。

b 點豎向位移:

b 點轉角位移:

力法的基本概念

δ11=δ11x1 力法典型方程:δ11x1 + δ1p =0

a) 做基本結構在荷載作用下的荷載彎矩mp和單位未知力x1 =1的作用下的單位彎矩圖m1應用疊加公式得到結構的彎矩圖m。

力法的基本方程:二次超靜定結構

位移互等定理:δij=δji

δij表示單位力xj =1在基本結構沿xi 方向產生的位移,稱柔度係數。

δip 表示在基本結構實際荷載沿xi 方向產生的位移。

力法解超靜定結構

:繪圖5.10a超靜定剛架的彎矩圖。

圖5.10

解:(1)基本體系(圖5.10b)

(2)力法方程

基本體系應滿足b 點無水平位移的變形條件。力法方程為

δ11x1 + δ1p =0

(3)計算係數和自由項

分別畫出實際荷載及單位未知力x1 =1的作用的彎矩圖(圖5.10c、d),利用圖乘法計算係數。

(4)求多餘的未知力

(5)作彎矩圖(圖5.10e)

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結構力學複習要點

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