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《結(jié)構(gòu)力學(xué)靜定結(jié)構(gòu)位移計算ppt課件.ppt》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、學(xué)習(xí)內(nèi)容實功和虛功、廣義力和廣義位移，變形體虛功原理，功的互等定理、位移互等定理、反力互等定理。靜定結(jié)構(gòu)在荷載作用下產(chǎn)生的位移計算。剛架和梁的位移計算圖乘法。學(xué)習(xí)目的和要求目的：靜定結(jié)構(gòu)位移計算是驗算結(jié)構(gòu)剛度和計算超靜定結(jié)構(gòu)所必需的。變形體虛功原理是結(jié)構(gòu)力學(xué)中的重要理論，位移計算公式就是在此原理上得到的，對于進一步學(xué)習(xí)也起到重要作用。要求：領(lǐng)會變形體虛功原理和互等定理。掌握實功、虛功、廣義力、廣義位移的概念。熟練荷載產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)位移計算。熟練掌握圖乘法求位移。第四章虛位移原理與靜定結(jié)構(gòu)的位移計算第一節(jié)位移計算概
2、述1、結(jié)構(gòu)的位移桿系結(jié)構(gòu)在外界因素作用下會產(chǎn)生變形和位移。變形是指結(jié)構(gòu)原有形狀和尺寸的改變；位移是指結(jié)構(gòu)上各點位置產(chǎn)生的變化線位移（位置移動）角位移（截面轉(zhuǎn)動）。思考：變形與位移的差別？兩者之間的關(guān)系：有變形必有位移；有位移不一定有變形。第一節(jié)位移計算概述形狀的改變稱變形；位置的改變稱位移?Ay?Ax?AAAB?Ax?Bx?AB=?Ax+?BxA’A’B’無論是線位移還是角位移，無論絕對位移還是相對位移統(tǒng)稱廣義位移絕對位移相對位移FP第一節(jié)位移計算概述2、結(jié)構(gòu)位移計算的目的(1)結(jié)構(gòu)剛度驗算的要求。吊車梁允許
3、的撓度<1/600跨度；高層建筑的最大位移<1/1000高度。最大層間位移<1/800層高(3)為分析超靜定結(jié)構(gòu)計算、動力計算和穩(wěn)定計算打基礎(chǔ).(2)施工要求：結(jié)構(gòu)的制作、架設(shè)、養(yǎng)護過程中往往需要預(yù)先知道結(jié)構(gòu)的變形情況，以便采取施工措施;第一節(jié)位移計算概述如屋架在豎向荷載作用下，下弦各結(jié)點產(chǎn)生虛線所示位移。將各下弦桿做得比實際長度短些，拼裝后下弦向上起拱。在屋蓋自重作用下，下弦各桿位于原設(shè)計的水平位置。建筑起拱第一節(jié)位移計算概述3、產(chǎn)生位移的主要原因各種因素對靜定結(jié)構(gòu)的影響內(nèi)力變形位移荷載√√√溫度改變或材料
4、脹縮×√√支座移動或制造誤差××√產(chǎn)生位移的主要原因主要三種：①荷載作用、②溫度改變和材料脹縮、③支座移動和制造誤差。4體系特征假定(3)理想聯(lián)結(jié)疊加原理適用(1)線彈性(2)小變形可以利用虛功概念計算結(jié)構(gòu)的位移第二節(jié)變形體虛功原理1、功的概念功：是能量變化的度量。用定量形式表述了力在其作用點的運動路程上對物體作用的效果。功=力×力作用點沿力方向上的位移理解為廣義力廣義力與廣義位移的乘積具有功的量綱。第二節(jié)變形體虛功原理實功：力在自身所產(chǎn)生的位移上所作的功。(1)常力作功SFP?(2)變力作功FP（力與位移有
5、因果關(guān)系）O第二節(jié)變形體虛功原理虛功：力在非自身所產(chǎn)生的位移上所作的功。（力與位移相互獨立）FP1FP2（此過程力保持為常量）虛功具體有兩種情況：1作功雙方其一是虛設(shè)的；2作功雙方均是實際存在的，但彼此無關(guān)。第二節(jié)變形體虛功原理注意：定義“功”時對產(chǎn)生位移的原因沒有給予限制，作功的兩個要素中，若力在其自身引起的位移上作功，則稱實功；若力在由其他原因引起的位移上作功，則稱虛功；為便于功的計算，引入廣義力和廣義位移的概念：凡與力相關(guān)的因子均稱廣義力（如集中力、分布力，力偶等）凡與位移相關(guān)的因子均稱廣義位移（如線位
6、移、角位移等）：結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的各種位移，包括截面的線位移、角位移、相對線位移、相對角位移或者是一組位移等等都可泛稱為廣義位移。廣義位移：與廣義位移對應(yīng)的就是廣義力，可以是一個集中力，集中力偶或一對大小相等方向相反的力或力偶，也可以是一組力系。注意：廣義位移與廣義力的對應(yīng)關(guān)系，能夠在某一組廣義位移上做功的力系，才稱為與這組廣義位移對應(yīng)的廣義力。廣義力第二節(jié)變形體虛功原理作功的廣義力可以是單個力，也可以是一組力；未必發(fā)生但能滿足物體連續(xù)變化和約束條件的微小變形稱虛變形。虛變形是合理的，但不一定是真實的。虛變形各種各樣
7、，但在某一原因作用下的真實變形卻是確定的，真實變形是虛變形中的一個。廣義力和廣義位移均可有不同的量綱，但其乘積必須具有功的量綱?；仡櫍?）質(zhì)點系的虛功原理具有理想約束的質(zhì)點系，在某一位置處于平衡的必要和充分條件是：Σfiδri=0→→.對于任何可能的虛位移，作用于質(zhì)點系的主動力所做虛功之和為零。也即（2）剛體系的虛功原理去掉約束而代以相應(yīng)的反力，該反力便可看成外力。則有：剛體系處于平衡的必要和充分條件是：對于任何可能的虛位移，作用于剛體系的所有外力所做虛功之和為零。FPΔPΔB-FPΔP+FBΔB=0第二節(jié)變
8、形體虛功原理2虛功原理（1）剛體系的虛功原理剛體系處于平衡的必要和充分條件是：對于任何可能的虛位移，作用于剛體系的所有外力所做虛功之和為零。（2）變形體的虛功原理任何一個處于平衡狀態(tài)的變形體，當(dāng)發(fā)生任意一個虛位移時，變形體所受外力在虛位移上所作的總虛功?We恒等于變形體各微段外力在微段變形上作的虛功之和?Wi。也即恒有如下虛功方程成立：?We=?Wi變形體虛功原理的必要性證明:FNM+dMMq剛體位
