靜定結(jié)構(gòu)受力分析(平面剛架)

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1、§3-3靜定平面剛架第三章靜定結(jié)構(gòu)受力分析一.剛架的受力特點(diǎn)剛架是由梁柱組成的含有剛結(jié)點(diǎn)的桿件結(jié)構(gòu)。與鉸結(jié)點(diǎn)相比，剛結(jié)點(diǎn)具有不同的特點(diǎn)。從變形角度來(lái)看，在剛結(jié)點(diǎn)處各桿不能發(fā)出相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，因而各桿間的夾角保持不變。從受力角度來(lái)看，剛結(jié)點(diǎn)可以承受和傳遞彎矩，因而在剛架中彎矩是主要內(nèi)力?！?-3靜定平面剛架一.剛架的受力特點(diǎn)l剛架梁桁架彎矩分布均勻可利用空間大§3-3靜定剛架受力分析一.剛架的受力特點(diǎn)靜定剛架的分類(lèi):二.剛架的支座反力計(jì)算簡(jiǎn)支剛架懸臂剛架單體剛架(聯(lián)合結(jié)構(gòu))三鉸剛架(三鉸結(jié)構(gòu))復(fù)合剛架(主從結(jié)構(gòu))1.單體剛架(聯(lián)

2、合結(jié)構(gòu))的支座反力(約束力)計(jì)算例1:求圖示剛架的支座反力方法:切斷兩個(gè)剛片之間的約束,取一個(gè)剛片為隔離體,假定約束力的方向,由隔離體的平衡建立三個(gè)平衡方程.解:例2:求圖示剛架的支座反力解:例3:求圖示剛架的支座反力解:例4:求圖示剛架的約束力解:2.三鉸剛架(三鉸結(jié)構(gòu))的支座反力(約束力)計(jì)算例1:求圖示剛架的支座反力方法:取兩次隔離體,每個(gè)隔離體包含一或兩個(gè)剛片,建立六個(gè)平衡方程求解--雙截面法.解:1)取整體為隔離體2)取右部分為隔離體例2:求圖示剛架的支座反力和約束力解:1)取整體為隔離體2)取右部分為隔離體3

3、)取整體為隔離體例3:求圖示剛架的反力和約束力解:1)取BCE為隔離體2)取整體為隔離體3)取BCE為隔離體3.復(fù)合剛架(主從結(jié)構(gòu))的支座反力(約束力)計(jì)算方法:先算附屬部分,后算基本部分,計(jì)算順序與幾何組成順序相反.解:1)取附屬部分2)取基本部分例1:求圖示剛架的支座反力思考題:圖示體系支反力和約束力的計(jì)算途徑是怎樣的?§3-3靜定平面剛架三.剛架指定截面內(nèi)力計(jì)算與梁的指定截面內(nèi)力計(jì)算方法相同.例1:求圖示剛架1,2截面的彎矩解:連接兩個(gè)桿端的剛結(jié)點(diǎn),若結(jié)點(diǎn)上無(wú)外力偶作用,則兩個(gè)桿端的彎矩值相等,方向相反.一.剛架的

4、受力特點(diǎn)二.剛架的支座反力計(jì)算①分段：根據(jù)荷載不連續(xù)點(diǎn)、結(jié)點(diǎn)分段。②定形：根據(jù)每段內(nèi)的荷載情況，定出內(nèi)力圖的形狀。③求值：由截面法或內(nèi)力算式，求出各控制截面的內(nèi)力值。④畫(huà)圖：畫(huà)M圖時(shí)，將兩端彎矩豎標(biāo)畫(huà)在受拉側(cè)，連以直線(xiàn)，再疊加上橫向荷載產(chǎn)生的簡(jiǎn)支梁的彎矩圖。Q，N圖要標(biāo)＋，－號(hào)；豎標(biāo)大致成比例。四.剛架的內(nèi)力分析及內(nèi)力圖的繪制§3-3靜定剛架受力分析三.剛架指定截面內(nèi)力計(jì)算一.剛架的受力特點(diǎn)二.剛架的支座反力計(jì)算8kN1m2m4mABCDQDBNDBMDB8kN6kNDB6kNQDCNDCMDC8kNQDANDAMDA8

5、kN6kN6kNQDC=－6kNNDC=0MDC=24kN.m（下拉）QDB=8kNNDB=6kNMDB=16kN.m（右拉）08kN8kN.m－6kN024kN.m8kN6kN16kN.m∑X=8－8=0∑Y=－6－（－6）=0∑M=24－8－16=0QDA=8kNNDA=0MDA=8kN.m（左拉）8kN1m2m4m8kN6kN6kN81624MkN.m86QkNNkN6作內(nèi)力圖＋－＋QDA=8kNNDA=0MDA=8kN.m（左拉）QDC=－6kNNDC=0MDC=24kN.m（下拉）QDB=8kNNDB=6kNM

6、DB=16kN.m（右拉）§3-3靜定剛架受力分析一.剛架的受力特點(diǎn)二.剛架的支座反力計(jì)算三.剛架指定截面內(nèi)力計(jì)算五.剛架彎矩圖的繪制做法:拆成單個(gè)桿,求出桿兩端的彎矩,按與單跨梁相同的方法畫(huà)彎矩圖.如靜定剛架僅繪制其彎矩圖，并不需要求出全部反力，只需求出與桿軸線(xiàn)垂直的反力。分段定點(diǎn)連線(xiàn)四.剛架的內(nèi)力分析及內(nèi)力圖的繪制例題1:作圖示結(jié)構(gòu)彎矩圖練習(xí):作彎矩圖1、懸臂剛架可以不求反力，由自由端開(kāi)始直接求作內(nèi)力圖。練習(xí):作圖示結(jié)構(gòu)彎矩圖例題2:作圖示結(jié)構(gòu)彎矩圖2、簡(jiǎn)支型剛架彎矩圖簡(jiǎn)支型剛架繪制彎矩圖時(shí)，往往只須求出一個(gè)與桿件垂

7、直的支座反力，然后由支座作起。練習(xí):作圖示結(jié)構(gòu)彎矩圖例題3:作圖示結(jié)構(gòu)彎矩圖練習(xí):作圖示結(jié)構(gòu)彎矩圖例四:作圖示結(jié)構(gòu)彎矩圖1反力計(jì)算1）整體對(duì)左底鉸建立矩平衡方程?MA=qa2+2qa2-2aYB=0(1)2）對(duì)中間鉸C建立矩平衡方程?MB=0.5qa2+2aXB-aYB=0(2)解方程(1)和(2)可得XB=0.5qaYB=1.5qa3）再由整體平衡?X=0解得XA=-0.5qa?Y=0解得YA=0.5qa2繪制彎矩圖qa2注意：三鉸剛架繪制彎矩圖往往只須求一水平反力,然后由支座作起！！1/2qa20qqaXAYAYBX

8、BACBaaaa↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓qa/2qa/23、三鉸剛架彎矩圖1/2qa2YBXBRAOM/2MM/2畫(huà)三鉸剛架彎矩圖注意：1、三鉸剛架僅半邊有荷載，另半邊為二力體，其反力沿兩鉸連線(xiàn)，對(duì)O點(diǎn)取矩可求出B點(diǎn)水平反力，由B支座開(kāi)始做彎矩圖。2、集中力偶作用處，彎矩圖發(fā)生突變，突變前后彎矩兩條線(xiàn)平行。3、三