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《《結(jié)構(gòu)力學(xué)》_龍馭球_第4章_影響線(xiàn)課件.ppt》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章影響線(xiàn)§4-1移動(dòng)荷載與影響線(xiàn)的概念移動(dòng)荷載的例子一、移動(dòng)荷載例如:吊車(chē)在吊車(chē)梁上運(yùn)行時(shí),其輪壓對(duì)吊車(chē)梁而言是移動(dòng)荷載。又如汽車(chē)、火車(chē)在橋梁上行駛時(shí),其輪壓對(duì)橋梁來(lái)說(shuō)也是移動(dòng)荷載。荷載的大小、方向一定,但荷載位置連續(xù)變化的荷載就稱(chēng)為移動(dòng)荷載。吊車(chē)、汽車(chē)或火車(chē)輪壓產(chǎn)生的移動(dòng)荷載的特點(diǎn)是:一組豎向集中力(可包括均布荷載),各集中力的大小、方向固定,相互間的位置也固定,作為整體在結(jié)構(gòu)上移動(dòng)。在移動(dòng)載荷作用下,結(jié)構(gòu)任意截面的內(nèi)力(M、FQ、FN)和位移(△、θ)及支座反力均隨移動(dòng)荷載在結(jié)構(gòu)上的位置變化而變化。結(jié)構(gòu)在移動(dòng)荷載作用下,主要討論下述問(wèn)題:
2、⑵對(duì)于結(jié)構(gòu)的某個(gè)支座反力、內(nèi)力或位移(例如MC),當(dāng)給定的移動(dòng)荷載在什么位置時(shí)得到最大值?這是求移動(dòng)荷載的最不利位置問(wèn)題。⑴在移動(dòng)荷載作用下結(jié)構(gòu)支座反力或內(nèi)力變化規(guī)律和范圍。實(shí)際移動(dòng)荷載是由若干集中力或均布荷載組成的,而且每個(gè)集中力的大小也不同。但首先要討論的是具有共性的問(wèn)題,即單個(gè)移動(dòng)荷載FP=1在結(jié)構(gòu)上移動(dòng)時(shí)結(jié)構(gòu)內(nèi)力和位移的變化規(guī)律。二、影響線(xiàn)定義現(xiàn)討論如圖所示簡(jiǎn)支梁,當(dāng)單個(gè)荷載FP=1在梁上移動(dòng)時(shí),支座A的反力FRA的變化規(guī)律。lABxFP=1由上式可見(jiàn),F(xiàn)RA與FP成正比,比例系數(shù)稱(chēng)為FRA的影響系數(shù),用表示,即:上式是反力影響系數(shù)與移動(dòng)
3、荷載位置參數(shù)x之間的函數(shù)關(guān)系,該函數(shù)圖形就稱(chēng)為反力FRA的影響線(xiàn),見(jiàn)下圖。在影響線(xiàn)圖形中,橫坐標(biāo)x表示單位移動(dòng)荷載在梁上的位置;縱坐標(biāo)y表示當(dāng)單位荷載在該位置時(shí),影響系數(shù)的大小。FRA影響線(xiàn)(I.L)-InfluenceLinexy1FP1FP2BA若梁上作用有固定荷載,則根據(jù)疊加原理,A支座的反力FRA為:y1y2影響系數(shù)是Z與FP的比例系數(shù),即:與Z的量綱不同,它們相差一個(gè)荷載FP的量綱。當(dāng)單位集中移動(dòng)荷載FP=1在結(jié)構(gòu)上移動(dòng)時(shí),表示結(jié)構(gòu)某量值Z變化規(guī)律的曲線(xiàn),稱(chēng)為Z的影響線(xiàn)。量值Z可為某個(gè)支座反力、截面內(nèi)力或位移。y§4-2靜力法作靜定梁的
4、影響線(xiàn)一、簡(jiǎn)支梁的影響線(xiàn)⑴支座反力影響線(xiàn)ablABC⑵剪力、彎矩影響線(xiàn)11abFP=1在AC段,取CB段為隔離體xFP=1FP=1在CB段,取AC段為隔離體I.LFQCI.LMCI.LFRAI.LFRB11xFP=1內(nèi)力影響線(xiàn)與內(nèi)力圖的比較荷載大小影響線(xiàn)內(nèi)力圖實(shí)際荷載性質(zhì)移動(dòng)固定橫座標(biāo)表示荷載位置表示截面位置縱座標(biāo)表示某一截面內(nèi)力變化規(guī)律表示全部截面內(nèi)力分布規(guī)律FP=1ablABCxFP=1ablABCFPM圖I.LFQCI.LMCFQ圖二、伸臂梁的影響線(xiàn)⑴支座力影響線(xiàn)⑵剪力、彎矩影響線(xiàn)1l2l11ab11FP=1在EC段,取CD段隔離體FP=1
5、在CE段,取EC段隔離體ABablCxFP=1xFP=1DE1⑶伸臂部分影響線(xiàn)xFPABablCl2dD1d三、多跨靜定梁的影響線(xiàn)ABablCl2xFP=1l3DE基本部分各量的影響線(xiàn)在AD段與伸臂梁AD相同,在DE段為一直線(xiàn)。附屬部分各量的影響線(xiàn)與簡(jiǎn)支梁相同,且在基本部分(AD)無(wú)豎標(biāo)。1§4-3結(jié)點(diǎn)荷載作用下梁的影響線(xiàn)圖示為一橋梁結(jié)構(gòu),主梁只承受結(jié)點(diǎn)荷載。⑴FRA和FRB與直接荷載時(shí)相同。⑵I.LMC與與直接荷載時(shí)相同。C點(diǎn)的豎標(biāo):⑶I.LMD先作后證明,先假設(shè)為非結(jié)點(diǎn)荷載,D點(diǎn)的縱標(biāo)值由比例可得:在C、E兩點(diǎn)間連一直線(xiàn),即得MD影響線(xiàn)。利用
6、疊加原理,FP=1l=4dABCDECDEdCE1x當(dāng)FP=1作用在C和E兩點(diǎn)時(shí),與直接作用一樣縱標(biāo)值仍為和。CI.LMCI.LMD11小結(jié):FP=1l=4dABCDEI.LMDI.LFQD⑴在結(jié)點(diǎn)荷載作用下,結(jié)構(gòu)任何影響線(xiàn)在相鄰兩結(jié)點(diǎn)之間為一直線(xiàn)。⑵先作直接荷載作用下的影響線(xiàn);用直線(xiàn)連接相鄰兩結(jié)點(diǎn),即得到結(jié)點(diǎn)荷載作用下的影響線(xiàn)。方法:結(jié)點(diǎn)法與截面法1、I.LFRA及FRG§4-4靜力法作桁架的影響線(xiàn)ⅠⅠBCDEFabcdefgGhl=6dAFAFGFP=1FAFGAGBCDEF2、I.LFNbc上承下承FP=1在C點(diǎn)左邊,取截面Ⅰ-Ⅰ右部為隔離
7、體FP=1在C點(diǎn)處FP=1FP=1在C點(diǎn)右邊,取截面Ⅰ-Ⅰ左部為隔離體FP=1FNCDFNbcI.LFNbc