《超靜定總論》PPT課件

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1、第九章超靜定結(jié)構(gòu)總論學(xué)習(xí)內(nèi)容第九章超靜定結(jié)構(gòu)總論（6學(xué)時(shí)）§9-1結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖、超靜定結(jié)構(gòu)的特性（了解）§9-2計(jì)算方法的分析比較（理解）§9-3聯(lián)合法和混合法（掌握）§9-4多層多跨剛架的近似計(jì)算（了解）學(xué)習(xí)目的和要求本章的目的是對(duì)超靜定結(jié)構(gòu)問(wèn)題加以綜述，從計(jì)算方法和結(jié)構(gòu)性能兩個(gè)方面，進(jìn)行融會(huì)貫通的總結(jié)和適當(dāng)?shù)囊旰吞岣?。本章的基本要求能?duì)超靜定結(jié)構(gòu)的一些計(jì)算方法進(jìn)行分類(lèi)和比較，針對(duì)具體的問(wèn)題選擇合適的計(jì)算方法，以減少計(jì)算工作量。熟練掌握超靜定結(jié)構(gòu)的一些特性，領(lǐng)會(huì)這些特性產(chǎn)生的原因及相應(yīng)帶來(lái)的影響。領(lǐng)會(huì)如何利用其有利的一面和防止或消除不利后果?！?-1關(guān)于結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖

2、(1)取平面單元計(jì)算對(duì)于棱柱形結(jié)構(gòu)（沿縱向橫截面不變）和由一系列平面單元組成的結(jié)構(gòu)，可取一平面單元計(jì)算。(2)沿橫向和縱向分別按平面結(jié)構(gòu)計(jì)算縱向剛架橫向剛架柱平面布置1、結(jié)構(gòu)體系的簡(jiǎn)化2、桿件的簡(jiǎn)化一般原則：桿件簡(jiǎn)化為軸線(xiàn)，桿件之間的連接簡(jiǎn)化為結(jié)點(diǎn)，桿長(zhǎng)用結(jié)點(diǎn)間距表示，荷載作用在軸線(xiàn)上。補(bǔ)充：1）以直桿代替微彎或微折的桿件。梁截面形心不是直線(xiàn)，柱截面形心不是豎直線(xiàn)。按以上簡(jiǎn)圖計(jì)算的內(nèi)力是計(jì)算簡(jiǎn)圖軸線(xiàn)上的內(nèi)力。h柱高l跨度lN上下柱截面形心連線(xiàn)不是一條直線(xiàn)。在計(jì)算簡(jiǎn)圖上用一條直線(xiàn)表示。如柱頂為剛結(jié)，取上柱軸線(xiàn)為柱的軸線(xiàn)，如柱頂為鉸結(jié)，取下柱軸線(xiàn)為柱的軸線(xiàn)。2）以實(shí)體桿件代替格

3、構(gòu)式桿件。實(shí)體梁代替屋架屋架按桁架計(jì)算3）桿件的剛度簡(jiǎn)化如在計(jì)算剛架的位移時(shí)，忽略軸向變形的影響。當(dāng)剛架的橫梁剛度遠(yuǎn)大于豎柱剛度且受水平荷載作用時(shí)，假設(shè)橫梁剛度為無(wú)窮大。3、結(jié)點(diǎn)的簡(jiǎn)化常將結(jié)點(diǎn)簡(jiǎn)化鉸結(jié)點(diǎn)、剛結(jié)點(diǎn)和組合結(jié)點(diǎn)。確定結(jié)點(diǎn)簡(jiǎn)圖時(shí)，首先要考慮結(jié)點(diǎn)的構(gòu)造情況，還要考慮結(jié)構(gòu)的幾何組成情況。按桁架計(jì)算按剛架計(jì)算桁架的幾何不變性依賴(lài)于桿件的布置，而不依賴(lài)于結(jié)點(diǎn)的剛性。剛架的幾何不變性依賴(lài)于結(jié)點(diǎn)的剛性。另外，當(dāng)桿件與桿件的結(jié)合區(qū)較小時(shí)，不考慮結(jié)合區(qū)尺寸的影響，將其簡(jiǎn)化成一個(gè)結(jié)點(diǎn)；當(dāng)結(jié)合區(qū)較大時(shí)（如大于桿長(zhǎng)的1/5），則應(yīng)考慮結(jié)合區(qū)尺寸的影響。一種粗略的考慮方法將結(jié)合區(qū)看作剛性區(qū)

4、。4、支座的簡(jiǎn)化支座還可簡(jiǎn)化成彈性支座，可提供反力，也產(chǎn)生相應(yīng)的位移。反力與位移的比值稱(chēng)為彈性支座的剛度。當(dāng)支座剛度與結(jié)構(gòu)剛度相近時(shí)應(yīng)簡(jiǎn)化成彈性支座較適宜。結(jié)構(gòu)內(nèi)部相鄰構(gòu)件之間互為彈性支承。支座的剛度取決于這些相鄰部分的剛度。當(dāng)支座剛度遠(yuǎn)大于該構(gòu)件的剛度時(shí)，支座可簡(jiǎn)化為理想支座。l/2l/2EIEAaABABkk=3iBCiBC<>iBAABPABPABP§9-1超靜定結(jié)構(gòu)的特性1、超靜定結(jié)構(gòu)是有多余約束的幾何不變體系；2、超靜定結(jié)構(gòu)的全部?jī)?nèi)力和反力僅有平衡條件求不出，還必須考慮變形條件；如在力法計(jì)算中，多余未知力由力法方程（變形條件）計(jì)

5、算。再由M=∑MiXi+MP疊加內(nèi)力圖。如只考慮平衡條件畫(huà)出單位彎矩圖和荷載彎矩圖，Xi是沒(méi)有確定的任意值。因此單就滿(mǎn)足平衡條件來(lái)說(shuō)，超靜定結(jié)構(gòu)有無(wú)窮多組解答。3、超靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力與材料的物理性能和截面的幾何特征有關(guān)，即與剛度有關(guān)。荷載引起的內(nèi)力與各桿的剛度比值有關(guān)。因此在設(shè)計(jì)超靜定結(jié)構(gòu)時(shí)須事先假定截面尺寸，才能求出內(nèi)力；然后再根據(jù)內(nèi)力重新選擇截面。另外，也可通過(guò)調(diào)整各桿剛度比值達(dá)到調(diào)整內(nèi)力的目的。8m6m↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓20kN/mI1I2I2I1=2I253.353.3106.7↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓20kN/mI1I2I2I1>>I2≈0106.7≈0↓↓↓

6、↓↓↓↓↓↓↓↓↓20kN/mI1I2I2I1<

7、ij與各桿剛度成反比，ΔiC與剛度無(wú)關(guān)，Δit由下式計(jì)算l/2l/2Pl/4PPPPPl/45、超靜定結(jié)構(gòu)的多余約束破壞，仍能繼續(xù)承載。具有較高的防御能力。6、超靜定結(jié)構(gòu)的整體性好，在局部荷載作用下可以減小局部的內(nèi)力幅值和位移幅值。PlP多余約束約束的存在，使結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性都有所提高。μ=1μ=1/2§9-2計(jì)算方法的分析比較1、計(jì)算方法分類(lèi)：對(duì)超靜定結(jié)構(gòu)的幾種計(jì)算方法分類(lèi)如下表。表中內(nèi)容說(shuō)明如下：1）從所需取的基本未知量的性質(zhì)來(lái)看，計(jì)算方法可分為兩大類(lèi)型：以力法為代表的力法類(lèi)型——以多余未知力作為基本未