靜定結(jié)構(gòu)受力分析梁和剛架.ppt

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1、第3章靜定結(jié)構(gòu)受力分析靜定結(jié)構(gòu)特性幾何特性：無(wú)多余聯(lián)系的幾何不變體系靜力特征：僅由靜力平衡條件可求全部反力內(nèi)力靜定結(jié)構(gòu)分類1、靜定梁；2、靜定剛架；3、三鉸拱；4、靜定桁架；5、靜定組合結(jié)構(gòu)；3.1單跨靜定梁受力分析5.疊加法作彎矩圖1.單跨梁支反力2.截面法求指定截面內(nèi)力3.作內(nèi)力圖的基本方法4.彎矩、剪力、荷載集度之間的微分關(guān)系6.分段疊加法作彎矩圖單跨梁受力分析方法1.單跨梁支座反力FXMFYL/2L/2FP例.求圖示梁支反力A解:內(nèi)力符號(hào)規(guī)定:彎矩以使下側(cè)受拉為正剪力繞作用截面順時(shí)針轉(zhuǎn)為正軸力拉力為正2.截面法求指定截面內(nèi)力KC例:求跨

2、中截面內(nèi)力解:(下側(cè)受拉)3.作內(nèi)力圖的基本方法例:作圖示粱內(nèi)力圖內(nèi)力方程式:彎矩方程式剪力方程式軸力方程式解:MFQ4.彎矩、剪力、荷載集度之間的微分關(guān)系1.無(wú)荷載分布段(q=0),FQ圖為水平線,M圖為斜直線.微分關(guān)系:M圖FPl自由端無(wú)外力偶則無(wú)彎矩.截面彎矩等于該截面一側(cè)的所有外力對(duì)該截面的力矩之和FQ圖FP例:作內(nèi)力圖鉸支端無(wú)外力偶則該截面無(wú)彎矩.M圖FQ圖FPFPFPFP2.均布荷載段(q=常數(shù)),FQ圖為斜直線,M圖為拋物線,且凸向與荷載指向相同.FQ=0的截面為拋物線的頂點(diǎn).1.無(wú)荷載分布段(q=0),FQ圖為水平線,M圖為斜直

3、線.M圖FQ圖例:作內(nèi)力圖M圖FQ圖2.均布荷載段(q=常數(shù)),FQ圖為斜直線,M圖為拋物線,且凸向與荷載指向相同.1.無(wú)荷載分布段(q=0),FQ圖為水平線,M圖為斜直線.3.集中力作用處,FQ圖有突變,且突變量等于力值;M圖有尖點(diǎn),且指向與荷載相同.M圖FQ圖FPl/4FP/2FP/2M圖FQ圖A支座的反力大小為多少,方向怎樣?M圖FQ圖FPl/2FPFPFP/22.均布荷載段(q=常數(shù)),FQ圖為斜直線,M圖為拋物線,且凸向與荷載指向相同.1.無(wú)荷載分布段(q=0),FQ圖為水平線,M圖為斜直線.3.集中力作用處,FQ圖有突變,且突變量等

4、于力值;M圖有尖點(diǎn),且指向與荷載相同.4.集中力偶作用處,M圖有突變,且突變量等于力偶值;FQ圖無(wú)變化.M圖FQ圖例:作內(nèi)力圖M圖FQ圖M圖FQ圖鉸支座有外力偶,該截面彎矩等于外力偶.無(wú)剪力桿的彎矩為常數(shù).自由端有外力偶,彎矩等于外力偶練習(xí):利用上述關(guān)系作彎矩圖,剪力圖FPFPFPFPFPFPFPFPFPFPFPFPFP練習(xí):利用上述關(guān)系作彎矩圖,剪力圖FPFPFPFP5.疊加法作彎矩圖注意:是豎標(biāo)相加,不是圖形的簡(jiǎn)單拼合.練習(xí):ll6.分段疊加法作彎矩圖l/2l/2Cl/2l/2練習(xí):分段疊加法作彎矩圖1.多跨靜定梁的組成附屬部分--不能獨(dú)立

5、承載的部分。基本部分--能獨(dú)立承載的部分。基、附關(guān)系層疊圖3.2多跨靜定梁受力分析練習(xí):區(qū)分基本部分和附屬部分并畫出關(guān)系圖2.多跨靜定梁的內(nèi)力計(jì)算拆成單個(gè)桿計(jì)算,先算附屬部分,后算基本部分.例:作內(nèi)力圖qlllll2l4l2lqlqlqlqlql例:作內(nèi)力圖qlllll2l4l2lqlqlqlqlql內(nèi)力計(jì)算的關(guān)鍵在于:正確區(qū)分基本部分和附屬部分.熟練掌握單跨梁的計(jì)算.3.多跨靜定梁的受力特點(diǎn)簡(jiǎn)支梁(兩個(gè)并列)多跨靜定梁連續(xù)梁為何采用多跨靜定梁這種結(jié)構(gòu)型式?例.對(duì)圖示靜定梁,欲使AB跨的最大正彎矩與支座B截面的負(fù)彎矩的絕對(duì)值相等,確定鉸D的位置

6、.CDx解:x與簡(jiǎn)支梁相比:彎矩較小而且均勻.從分析過(guò)程看:附屬部分上若無(wú)外力,其上也無(wú)內(nèi)力.練習(xí):利用微分關(guān)系等作彎矩圖l/2l/2FP練習(xí):利用微分關(guān)系等作彎矩圖l/2l/2FP2M練習(xí):利用微分關(guān)系,疊加法等作彎矩圖l/2l/2FPl/2l/2l/2FPl/2l/2l/2l/2l/2剛架是由梁柱組成的含有剛結(jié)點(diǎn)的桿件結(jié)構(gòu)l剛架梁桁架彎矩分布均勻可利用空間大一.剛架的受力特點(diǎn)3.3靜定平面剛架受力分析靜定剛架的分類: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)合結(jié)構(gòu))的支

7、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: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)取整體為隔離體3.復(fù)合剛架(主從結(jié)構(gòu))的支座反力(約束力)計(jì)算

8、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若附屬部分上無(wú)外力,附屬部分上