結(jié)構(gòu)力學(xué)第二章 1PPT學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1結(jié)構(gòu)力學(xué)第二章結(jié)構(gòu)力學(xué)第二章 1基本假定：不考慮材料的變形基本假定：不考慮材料的變形第1頁(yè)/共52頁(yè) ( geometrically stable system )在任意荷載作用下，幾何形狀及位置均在任意荷載作用下，幾何形狀及位置均保持不變的體系。（不考慮材料的變形）保持不變的體系。（不考慮材料的變形） ( geometrically unstable system )在一般荷載作用下，幾何形狀及位置將發(fā)在一般荷載作用下，幾何形狀及位置將發(fā)生改變的體系。（不考慮材料的變形）生改變的體系。（不考慮材料的變形）結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)第2頁(yè)/共52頁(yè)幾何不變體系幾何不變體系幾何可變體系幾何可變體系

2、第3頁(yè)/共52頁(yè)第4頁(yè)/共52頁(yè)第5頁(yè)/共52頁(yè)第6頁(yè)/共52頁(yè) 2 幾個(gè)常用術(shù)語(yǔ)第7頁(yè)/共52頁(yè)例如: a.一個(gè)點(diǎn)在空間有3個(gè)自由度； b.一個(gè)剛體在空間有6個(gè)自由度； c.一個(gè)點(diǎn)在平面有2個(gè)自由度； d.一個(gè)剛體在平面有3個(gè)自由度。 注意:獨(dú)立坐標(biāo)指廣義坐標(biāo)廣義坐標(biāo)，其可以是直角坐標(biāo)也可以是其他任何可獨(dú)立變化的幾何參數(shù)。第8頁(yè)/共52頁(yè)xy第9頁(yè)/共52頁(yè)AxyB第10頁(yè)/共52頁(yè) (constraint)第11頁(yè)/共52頁(yè)x每一自由剛片每一自由剛片3個(gè)自由度個(gè)自由度兩個(gè)自由剛片共有兩個(gè)自由剛片共有6個(gè)自由度個(gè)自由度單鉸：指聯(lián)結(jié)兩個(gè)剛片的鉸。單鉸：指聯(lián)結(jié)兩個(gè)剛片的鉸。第12頁(yè)/共52頁(yè)xy

3、BAC第13頁(yè)/共52頁(yè)復(fù)鉸：指聯(lián)結(jié)兩個(gè)以上剛片的鉸。復(fù)鉸：指聯(lián)結(jié)兩個(gè)以上剛片的鉸。第14頁(yè)/共52頁(yè)第15頁(yè)/共52頁(yè)ABA單剛結(jié)點(diǎn)單剛結(jié)點(diǎn)復(fù)剛結(jié)點(diǎn)復(fù)剛結(jié)點(diǎn)單鏈桿單鏈桿復(fù)鏈桿復(fù)鏈桿n-1個(gè)個(gè)2n-3個(gè)個(gè)第16頁(yè)/共52頁(yè)每個(gè)自由剛片有每個(gè)自由剛片有多少個(gè)多少個(gè)自由度呢？自由度呢？n=3第17頁(yè)/共52頁(yè)每個(gè)單鉸每個(gè)單鉸能使體系減少能使體系減少多少個(gè)自由度多少個(gè)自由度呢？呢？s=2第18頁(yè)/共52頁(yè)每個(gè)單鏈桿每個(gè)單鏈桿能使體系減少能使體系減少多少個(gè)多少個(gè)自由度呢？自由度呢？s=1第19頁(yè)/共52頁(yè)每個(gè)單剛結(jié)點(diǎn)每個(gè)單剛結(jié)點(diǎn)能使體系減少能使體系減少多少個(gè)多少個(gè)自由度呢？自由度呢？s=3第20頁(yè)/共

4、52頁(yè)第21頁(yè)/共52頁(yè) 第22頁(yè)/共52頁(yè)第23頁(yè)/共52頁(yè)例例1 1：計(jì)算圖示體系的自由度：計(jì)算圖示體系的自由度G32311第24頁(yè)/共52頁(yè)例例2 2：計(jì)算圖示體系的自由度：計(jì)算圖示體系的自由度332112第25頁(yè)/共52頁(yè)另一種解法另一種解法第26頁(yè)/共52頁(yè)討論討論322113第27頁(yè)/共52頁(yè)第28頁(yè)/共52頁(yè)第29頁(yè)/共52頁(yè)例例3 3：計(jì)算計(jì)算圖示圖示體系體系的自的自由度由度第30頁(yè)/共52頁(yè)例例4 4：計(jì)算：計(jì)算圖示體系圖示體系的自由度的自由度W0,體系體系是否一定是否一定幾何不變呢幾何不變呢？上部上部具有多具有多余聯(lián)系余聯(lián)系第31頁(yè)/共52頁(yè)計(jì)算計(jì)算自由度自由度 = = 體

5、系體系真實(shí)真實(shí)的自由度的自由度？第32頁(yè)/共52頁(yè)第33頁(yè)/共52頁(yè)第34頁(yè)/共52頁(yè)二剛片規(guī)則：二剛片規(guī)則： 兩個(gè)剛片用一個(gè)鉸兩個(gè)剛片用一個(gè)鉸和一根和一根的鏈桿相聯(lián)，組成的鏈桿相聯(lián)，組成無(wú)多余聯(lián)系的幾何無(wú)多余聯(lián)系的幾何不變體系。不變體系。第35頁(yè)/共52頁(yè)EF 二剛片規(guī)則：二剛片規(guī)則： 兩個(gè)剛片用三根兩個(gè)剛片用三根的鏈桿的鏈桿相聯(lián)，組成無(wú)多相聯(lián)，組成無(wú)多余聯(lián)系的幾何不余聯(lián)系的幾何不變體系。變體系。第36頁(yè)/共52頁(yè)第37頁(yè)/共52頁(yè) 第38頁(yè)/共52頁(yè)第39頁(yè)/共52頁(yè)第40頁(yè)/共52頁(yè)二元體二元體-兩個(gè)剛片與一個(gè)體系之間只用兩個(gè)剛片與一個(gè)體系之間只用三個(gè)不在一直線(xiàn)上的鉸兩兩連結(jié)三個(gè)不在一直

6、線(xiàn)上的鉸兩兩連結(jié), 則兩個(gè)則兩個(gè)剛片稱(chēng)為二元體。剛片稱(chēng)為二元體。二元體規(guī)則：二元體規(guī)則： 在一個(gè)體系上增加在一個(gè)體系上增加或拆除二元體，不或拆除二元體，不改變?cè)w系的幾何改變?cè)w系的幾何構(gòu)造性質(zhì)。構(gòu)造性質(zhì)。C第41頁(yè)/共52頁(yè)第42頁(yè)/共52頁(yè)第43頁(yè)/共52頁(yè)IIIIIIOO是虛是虛鉸嗎？鉸嗎？有二元有二元體嗎？體嗎？是什么是什么體系？體系？O不是不是有有無(wú)多不變無(wú)多不變第44頁(yè)/共52頁(yè)有虛有虛鉸嗎？鉸嗎？有二元有二元體嗎？體嗎？是什么是什么體系？體系？沒(méi)有沒(méi)有有有第45頁(yè)/共52頁(yè)瞬變體系瞬變體系( (instantaneously unstable system)-原為幾何可變，經(jīng)微小位移后即轉(zhuǎn)化為原為幾何可變，經(jīng)微小位移后即轉(zhuǎn)化為 幾何不變的體系。幾何不變的體系。ABCPC1第46頁(yè)/共52頁(yè)瞬變體系的其它幾種情況：瞬變體系的其它幾種情況：第47頁(yè)/共52頁(yè)第48頁(yè)/共52頁(yè)靜定結(jié)構(gòu)靜定結(jié)構(gòu)FFBFAyFAx無(wú)多余無(wú)多余約束幾何約束幾何不變。不變。如何求支如何求支座反力座反力?第49頁(yè)/共52