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《結(jié)構(gòu)力學(xué)課件4靜定結(jié)構(gòu)總論》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線(xiàn)閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、第4章靜定結(jié)構(gòu)總論(2)支座移動(dòng)不會(huì)產(chǎn)生內(nèi)力(1)內(nèi)力計(jì)算與桿件的截面無(wú)關(guān)因此設(shè)計(jì)時(shí)是先計(jì)算內(nèi)力,然后根據(jù)內(nèi)力選擇截面?!?-5靜定結(jié)構(gòu)的一般性質(zhì)這主要是靜定結(jié)構(gòu)沒(méi)有多余的約束,當(dāng)某一支座沿著它支撐的方向發(fā)生移動(dòng)時(shí),在這個(gè)方向上沒(méi)有多余的約束進(jìn)行阻止,因此位移順利進(jìn)行,結(jié)構(gòu)也不會(huì)產(chǎn)生內(nèi)力。(3)溫度改變不會(huì)產(chǎn)生內(nèi)力(4)制造誤差不會(huì)產(chǎn)生內(nèi)力△CD§4-5靜定結(jié)構(gòu)的一般性質(zhì)當(dāng)溫度發(fā)生變化時(shí),結(jié)構(gòu)的桿件會(huì)發(fā)生變形,但由于靜定結(jié)構(gòu)沒(méi)有多余的約束,桿件的變形能不受約束地順利進(jìn)行,因此結(jié)構(gòu)也不會(huì)產(chǎn)生內(nèi)力。同樣由于沒(méi)有多余
2、約束,制造誤差是不會(huì)使靜定結(jié)構(gòu)產(chǎn)生內(nèi)力的,但是制造出來(lái)的結(jié)構(gòu)不再是理論設(shè)計(jì)的樣子,桿件、結(jié)點(diǎn)都可能發(fā)生了移動(dòng)。(5)若結(jié)構(gòu)某一部分能夠平衡外荷載,則其它部分將不受力Fp=1§4-5靜定結(jié)構(gòu)的一般性質(zhì)圖示結(jié)構(gòu)在FP作用下,只使相應(yīng)的柱子受了壓力,而其它桿件的內(nèi)力均為零。可以說(shuō):靜定結(jié)構(gòu)具有局部平衡的性質(zhì),具有“見(jiàn)死不救”的特點(diǎn),也可以認(rèn)為靜定結(jié)構(gòu)受力不均勻。(6)當(dāng)靜定結(jié)構(gòu)的一個(gè)內(nèi)部不變部分上的荷載作等效替換時(shí),其余部分的內(nèi)力不變。qll/2l/2§4-5靜定結(jié)構(gòu)的一般性質(zhì)圖示結(jié)構(gòu)中BC梁上的荷載作等效替換后,其
3、它部分的受力狀況是不會(huì)改變的。qACB(7)當(dāng)靜定結(jié)構(gòu)的一個(gè)內(nèi)部不變部分作構(gòu)造改變時(shí),其余部分的內(nèi)力不變。(8)滿(mǎn)足全部平衡條件的解答是靜定結(jié)構(gòu)的唯一解答。也就是說(shuō)靜定結(jié)構(gòu)的解對(duì)任何隔離體,都能滿(mǎn)足平衡條件,而且是唯一的。FpFpFpFp§4-5靜定結(jié)構(gòu)的一般性質(zhì)§4-6各種桁架的受力特點(diǎn)1)平行弦桁架5dhFPFPFPFP/2FPFP/2(1)上弦桿C在往下的豎向荷載作用下,平行弦桁架的上弦桿受壓,并且抵抗彎矩。由于簡(jiǎn)支梁的彎矩是按拋物線(xiàn)變化的,而h是常量,因此上弦桿的內(nèi)力中間大,兩邊小。簡(jiǎn)支梁C點(diǎn)的彎矩§4
4、-6各種桁架的受力特點(diǎn)1)平行弦桁架5dhFPFPFPFP/2FPFP/2(2)下弦桿D在往下的豎向荷載作用下,平行弦桁架的下弦桿受拉,抵抗彎矩。由于簡(jiǎn)支梁的彎矩是按拋物線(xiàn)變化的,而h是常量,因此下弦桿的內(nèi)力中間大,兩邊小。簡(jiǎn)支梁D點(diǎn)的彎矩§4-6各種桁架的受力特點(diǎn)1)平行弦桁架5dhFPFPFPFP/2FPFP/2(3)腹桿在往下的豎向荷載作用下,平行弦桁架的腹桿抵抗剪力。由于簡(jiǎn)支梁的剪力是兩邊大,中間小,因此腹桿的內(nèi)力是兩邊大,中間小。簡(jiǎn)支梁的剪力§4-6各種桁架的受力特點(diǎn)2)三角形桁架(1)上弦桿簡(jiǎn)支梁C
5、點(diǎn)的彎矩4dFP/2FP/2FPFPFPhC在往下的豎向荷載作用下,三角形桁架的上弦桿受壓,并且抵抗彎矩。由于簡(jiǎn)支梁的彎矩是按拋物線(xiàn)變化的,而r是按三角形變化的,因此上弦桿的內(nèi)力中間小,兩邊大?!?-6各種桁架的受力特點(diǎn)2)三角形桁架(2)下弦桿簡(jiǎn)支梁D點(diǎn)的彎矩4dFP/2FP/2FPFPFPhD在往下的豎向荷載作用下,三角形桁架的下弦桿受拉,抵抗彎矩。由于簡(jiǎn)支梁的彎矩是按拋物線(xiàn)變化的,而r是按三角形變化的,因此下弦桿的內(nèi)力中間小,兩邊大?!?-6各種桁架的受力特點(diǎn)2)三角形桁架(3)腹桿4dFP/2FP/2F
6、PFPFPh在往下的豎向荷載作用下,三角形桁架的腹桿與上弦桿一起抵抗剪力。腹桿的內(nèi)力中間大,兩邊小。是零桿,與上弦桿一起抵抗剪力。DEC§4-6各種桁架的受力特點(diǎn)3)拋物線(xiàn)形桁架(1)上弦桿在往下的豎向荷載作用下,拋物線(xiàn)形桁架的上弦桿受壓,并且抵抗彎矩。由于簡(jiǎn)支梁的彎矩是按拋物線(xiàn)變化的,r也是按拋物線(xiàn)變化的,因此上弦桿的內(nèi)力基本相同。簡(jiǎn)支梁C點(diǎn)的彎矩FP6dFP/2FP/2FPFPFPFPhC§4-6各種桁架的受力特點(diǎn)3)拋物線(xiàn)形桁架(2)下弦桿在往下的豎向荷載作用下,拋物線(xiàn)形桁架的下弦桿受拉,并且抵抗彎矩。由
7、于簡(jiǎn)支梁的彎矩是按拋物線(xiàn)變化的,r也是按拋物線(xiàn)變化的,因此下弦桿的內(nèi)力相同。簡(jiǎn)支梁D點(diǎn)的彎矩FP6dFP/2FP/2FPFPFPFPhD§4-6各種桁架的受力特點(diǎn)3)拋物線(xiàn)形桁架(3)腹桿可以證明拋物線(xiàn)形桁架腹桿的內(nèi)力等于零,剪力由上弦桿受承受。FP6dFP/2FP/2FPFPFPFPh§4-6各種桁架的受力特點(diǎn)通過(guò)上述分析可以得出以下結(jié)論:1、平行弦桁架由于桿件內(nèi)力分布不均勻,會(huì)造成材料的浪費(fèi)。但構(gòu)造簡(jiǎn)單,經(jīng)常應(yīng)用于小跨度結(jié)構(gòu)。2、三角形桁架在支座處,桁架的夾角小,內(nèi)力大,構(gòu)造復(fù)雜,因此一般用于小跨度的屋架。
8、3、拋物線(xiàn)形桁架由于上下弦桿的內(nèi)力基本相同,因此最節(jié)省材料,但是結(jié)點(diǎn)構(gòu)造復(fù)雜,一般用于大跨度結(jié)構(gòu)?!?-7各種結(jié)構(gòu)型式的受力特點(diǎn)下面對(duì)簡(jiǎn)支梁、帶懸臂梁、組合屋架、桁架、三鉸拱在相同跨度下、相同荷載下的內(nèi)力進(jìn)行比較。LqL2/8qqL2/8qL2/32qL2/32§4-7各種結(jié)構(gòu)型式的受力特點(diǎn)從上面的比較可以得到以下幾點(diǎn):(1)實(shí)心簡(jiǎn)支梁其跨中彎矩為qL2/8,而且截面的應(yīng)力分布不均勻,