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1、10-1 10-1 超靜定結(jié)構(gòu)的組成(z chn)(z chn)和超靜定次數(shù)一、超靜定一、超靜定(jn dn)(jn dn)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)靜力特征(tzhng):幾何特征: 要求出超靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力必須先求出多余約束的內(nèi)力,一旦求出它們,就變成靜定結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算問(wèn)題了。所以關(guān)鍵在于解決多余約束的內(nèi)力。一個(gè)結(jié)構(gòu)有多少個(gè)多余約束呢?第1頁(yè)/共19頁(yè)第一頁(yè),共20頁(yè)。 1. 去掉一個(gè)去掉一個(gè)(y )支鏈桿相當(dāng)于去掉一個(gè)支鏈桿相當(dāng)于去掉一個(gè)(y )聯(lián)系。聯(lián)系。多余約束的位置多余約束的位置(wi zhi)不唯一不唯一X1X1絕對(duì)需要的約束不能去掉絕對(duì)需要的約束不能去掉,多余約束的位置不是多余約束的位置不是(b s
2、hi)任意的任意的.二、超靜定次數(shù)二、超靜定次數(shù)一個(gè)結(jié)構(gòu)所具有的多余約束數(shù)就是它的超靜定次數(shù)。第2頁(yè)/共19頁(yè)第二頁(yè),共20頁(yè)。2.去掉一個(gè)去掉一個(gè)(y )鉸相當(dāng)于去掉兩個(gè)約束鉸相當(dāng)于去掉兩個(gè)約束2X1XX1X2第3頁(yè)/共19頁(yè)第三頁(yè),共20頁(yè)。3.去掉去掉(q dio)一個(gè)固定端相當(dāng)于去掉一個(gè)固定端相當(dāng)于去掉(q dio)三個(gè)約束三個(gè)約束4.切斷一個(gè)切斷一個(gè)(y )梁式桿相當(dāng)于去掉三個(gè)約束梁式桿相當(dāng)于去掉三個(gè)約束5.剛結(jié)點(diǎn)剛結(jié)點(diǎn)(ji din)變鉸接相當(dāng)于去掉一個(gè)約束變鉸接相當(dāng)于去掉一個(gè)約束X1X2X31X1X第4頁(yè)/共19頁(yè)第四頁(yè),共20頁(yè)。10-2 10-2 力法的基本概念一、基本思路一
3、、基本思路FP例例l/2l/2列力法方程列力法方程:基本結(jié)構(gòu)在多余約束力和荷基本結(jié)構(gòu)在多余約束力和荷載載(hzi)共同作用下共同作用下,去掉約束處的位移等去掉約束處的位移等于實(shí)際位移。于實(shí)際位移。 解解: 基本基本(jbn)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu),基本基本(jbn)體系體系11 X1+1P=011 :?jiǎn)挝唬簡(jiǎn)挝?dnwi)約束力作用下,基本結(jié)構(gòu)約束力作用下,基本結(jié)構(gòu)去掉約束處的位移;去掉約束處的位移; 1P:荷載作用下,基本結(jié)構(gòu)去掉約束處的位:荷載作用下,基本結(jié)構(gòu)去掉約束處的位移。移。 基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)基本體系基本體系X1FPFPP11X111X111第5頁(yè)/共19頁(yè)第五頁(yè),共20頁(yè)。331115348PP
4、F llEIEI 求系數(shù)求系數(shù)(xsh)11 和自由項(xiàng)和自由項(xiàng)1PM1圖圖X1=1=1MP圖圖2PF lFPM圖圖3 16PF l532PF la)力法方程是一個(gè)力法方程是一個(gè)(y )位移協(xié)調(diào)方程;位移協(xié)調(diào)方程;b)右側(cè)不一定為零。右側(cè)不一定為零。PMXMM11 解方程解方程1516PFX 第6頁(yè)/共19頁(yè)第六頁(yè),共20頁(yè)。解法解法(ji f)2:X1FPl4PF lPM11M11X 1111P0X1 選擇基本選擇基本(jbn)體系體系2 建立建立(jinl)力法方程力法方程3 求系數(shù)和自由項(xiàng),解方程求系數(shù)和自由項(xiàng),解方程113lEI 21PP16F lEI1P316XF l4 做彎矩圖做彎矩
5、圖11PMM XM第7頁(yè)/共19頁(yè)第七頁(yè),共20頁(yè)。解法解法(ji f)(三):(三): 通過(guò)(tnggu)選擇多種基本結(jié)構(gòu),加深理解力法方程的物理意義,熟悉力法解題步驟,增加解題的靈活性。解: 1)基本體系 2) 3) 4)01111PXEIl3311311148PPF lEI 11116PXFPMXMM11X1FPl1M2PF lPM第8頁(yè)/共19頁(yè)第八頁(yè),共20頁(yè)。二、多次超靜定二、多次超靜定(jn dn)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)FPFP1X2X(1)基本體系(tx) 懸臂剛架(2)基本未知力 21X,XFPP1P21X11121(3)基本(jbn)方程00210022221211212111PPXXX
6、X1X22212(4)系數(shù)與自由項(xiàng)(5)解力法方程21XX(6)內(nèi)力P2211MXMXMM第9頁(yè)/共19頁(yè)第九頁(yè),共20頁(yè)。n次超靜定(jn dn)結(jié)構(gòu):0X.XX.0X.XX0X.XXnPnnn22n11nP2nn2222121nPnn12121111)ij,iP的物理意義;2)由位移互等定理jiij;3) 表示柔度,只與結(jié)構(gòu)本身和基本未知力的選擇有關(guān),與外荷載無(wú)關(guān);ij4)柔度系數(shù)(xsh)及其性質(zhì)nn2n1nn22221n11211.對(duì)稱(duchn)方陣系數(shù)行列式之值0主系數(shù)0ii副系數(shù)000ij5)最后內(nèi)力Pnn2211MXM.XMXMMij位移的地點(diǎn)產(chǎn)生位移的原因第10頁(yè)/共19頁(yè)
7、第十頁(yè),共20頁(yè)。10-3 10-3 超靜定(jn dn)(jn dn)剛架和排架一、剛架一、剛架例例1:FPlEI2EIABC2l2lFP基本基本(jbn)體系體系X1X2FPMP4FPl第11頁(yè)/共19頁(yè)第十一頁(yè),共20頁(yè)。解解: 1) 01212111PXX02222121PXX1680PF lX 1123lEI12216lEI223lEI2132PPF lEI02p2380PF lX 1122PMM XM XM1M11X 2M21X 680PF l380PF lM第12頁(yè)/共19頁(yè)第十二頁(yè),共20頁(yè)。例例2: 分析分析(fnx)圖示結(jié)圖示結(jié)構(gòu)構(gòu).mkNq14EI2EI36m6mEI21
8、X2X3X基本體系基本體系252kNPM第13頁(yè)/共19頁(yè)第十三頁(yè),共20頁(yè)。 解:)方程:解:)方程:000333323213123232221211313212111PPPXXXXXXXXX)根據(jù)對(duì)稱性:)根據(jù)對(duì)稱性:0211202332EI7211EI6022EI833EI183113EIP11341EIP7562EIP2523661M11X 3321X 2M113M31X 第14頁(yè)/共19頁(yè)第十四頁(yè),共20頁(yè)。解得:解得:kNX181kNX6 .122kNX93PMXMXMXMM3322118 .288 .462 .612 .11563(. )M kN m第15頁(yè)/共19頁(yè)第十五頁(yè),共
9、20頁(yè)。力法解排架:將橫梁看成多余(duy)聯(lián)系,絞兩端的相對(duì)位移等于零。llEIEIEA31123lEI418PqlEIll1M11X 二、排架二、排架1631qlX22qlPM1652ql1632qlM1X1X第16頁(yè)/共19頁(yè)第十六頁(yè),共20頁(yè)。EIEIEIEAEAFPlll1M11X 2M21X 0022221211212111PPXXXXEIl3232211EIl332112第17頁(yè)/共19頁(yè)第十七頁(yè),共20頁(yè)。313PPF lEI 02P12233PPFXFX1122PMM XM XMPF lPM3PF l3PF l3PF lM第18頁(yè)/共19頁(yè)第十八頁(yè),共20頁(yè)。謝謝您的觀看(gunkn)!第19頁(yè)/共19頁(yè)第十九頁(yè),共20頁(yè)。NoImage內(nèi)容(nirng)總結(jié)10-1 超靜定(
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