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1、第二章靜定結構受力分析§2-1彈性桿的內力分析回顧§2-2靜定結構內力分析方法§2-3桁架結構內力分析§2-4三鉸拱受力分析§2-5受彎結構受力分析Ⅰ/Ⅱ§2-6組合結構(區(qū)分兩類桿)§2-7各類結構的受力特點§2-8靜定結構特性§2-9結論與討論容易產生的錯誤認識:“靜定結構內力分析無非就是選取隔離體,建立平衡方程,以前早就學過了,沒有新東西”本章的要求:運用基本原理熟練、準確地解決各種靜定結構的內力計算問題。切忌:淺嘗輒止返章菜單材料力學規(guī)定:軸力FN--拉力為正剪力FQ--繞隔離體順時針方向轉動者為正彎矩M--使梁的下側纖維受拉者為正內力圖-表示結構上各截面內力值的圖
2、形橫坐標--截面位置;縱坐標--內力的值求內力基本方法:截面法FN+dFNFNFQ+dFQFQMM+dMdxdx彎矩圖--習慣繪在桿件受拉的一側,不需標正負號軸力和剪力圖--可繪在桿件的任一側,但需標明正負號FNBAFNABFQBAFQAB結構力學規(guī)定MAB正MBA負A端B端桿端內力內力圖FPaFPlabABABlqql22應熟記常用單跨梁的彎矩圖BAFlabFablBAqlql28mBAablmlalmblmml直桿微分關系FPFN+dFNFNFQ+dFQFQMM+dMdxdxq一般為斜直線水平線拋物線(下凸)有極值為零處有尖角(向下)有突變(突變值=FP)有極值如變號無
3、變化有突變(突變值=M)剪力圖彎矩圖梁上情況無外力均布力作用(q向下)集中力作用處(FP向下)集中力偶M作用處鉸處無影響為零斜直線()曲桿微段dFQdsFNR=qn-dMds=FQ-m曲桿微分關系dFNdsFQR=-qt+直桿段受力簡支梁受力兩者任一截面內力相同嗎?M2區(qū)段疊加法(sectionsuperpositionmethod)注意疊加是彎矩的代數值相加,也即圖形縱坐標相加。由桿端彎矩作圖疊加q彎矩圖疊加ql2彎矩圖作圖示梁的彎矩圖和剪力圖FA=58kNFB=12kN164618201826MEqMFFQFFQE10單位:kNm.FQ圖(kN)qqql請大家作圖示斜梁
4、內力圖。返回靜定結構內力分析方法靜定結構內力分析方法基本方法——取隔離體(結點或部分)考慮平衡,也即列靜力平衡方程基本原則——按組成相反順序逐步求解(P.76,2-2b)基本思路——盡可能簡化,一般求反力,按所求問題“切、取、代、平(也即截面法)”進行求解(P.77,2-5)計算簡圖取結點截取隔離體反力計算僅三個約束的結構P.80,2-12c、d;2-14c、d等P.80,2-12a、b;2-14b、e等在基本靜定部分基礎上加“二元體”組成的結構P.78,2-8、P.81,2-14d、f等三剛片三鉸組成的結構受彎結構作內力圖的順序材料力學中,一般是先作剪力圖,再作彎矩圖。而
5、在結構力學中,對梁和剛架等受彎結構作內力圖的順序為:一般先求反力(不一定是全部反力)。利用截面法求控制截面彎矩。以便將結構用控制截面拆成為桿段(單元)。在結構圖上利用區(qū)段疊加法作每一單元的彎矩圖,從而得到結構的彎矩圖。4.以單元為對象,對桿端取矩可以求得桿端剪力,在結構圖上利用微分關系作每單元的剪力圖,從而得到結構剪力圖。需要指出的是,剪力圖可畫在桿軸的任意一側,但必須標注正負號。以未知數個數不超過兩個為原則,取結點由平衡求單元桿端軸力,在結構圖上利用微分關系作每單元的軸力圖,作法和剪力圖一樣,從而得到結構軸力圖。5.綜上所述,結構力學作內力圖順序為“先區(qū)段疊加作M圖,再由
6、M圖作FQ圖,最后FQ作FN圖”。需要指出的是,這種作內力圖的順序對于超靜定結構也是適用的。計算簡圖求反力求控制彎矩作彎矩圖求控制剪力求控制軸力作剪力圖作軸力圖返回桁架結構(trussstructure)桁架內力分析主桁架縱梁橫梁經抽象簡化后,桿軸交于一點,且“只受結點荷載作用的直桿、鉸結體系”的工程結構.特性:只有軸力,而沒有彎矩和剪力。軸力又稱為主內力(primaryinternalforces)。上弦桿下弦桿豎桿斜桿跨度桁高弦桿腹桿節(jié)間d次內力的影響舉例實際結構中由于結點并非是理想鉸,同時還將產生彎矩、剪力,但這兩種內力相對于軸力的影響是很小的,故稱為次內力(seco
7、ndaryinternalforces)。桿號起點號終點號桁架軸力剛架軸力124-35.000-34.966246-60.000-59.973368-75.000-74.9774810-80.000-79.9775130.0000.03263535.00035.00575760.00059.99787975.00074.991桁架結構的分類:一、根據維數分類1.平面(二維)桁架(planetruss)——所有組成桁架的桿件以及荷載的作用線都在同一平面內2.空間(三維)桁架(spacetruss)——組成桁架的桿件不