第3章靜定結(jié)構(gòu)受力分析

1、2 靜定剛架受力分析靜定剛架受力分析. 剛架的受力特點(diǎn)剛架的受力特點(diǎn)剛架是由梁柱組成的含有剛結(jié)點(diǎn)的桿件結(jié)構(gòu)剛架是由梁柱組成的含有剛結(jié)點(diǎn)的桿件結(jié)構(gòu)l281ql281ql剛架剛架梁梁桁架桁架2 靜定剛架受力分析靜定剛架受力分析. 剛架的受力特點(diǎn)剛架的受力特點(diǎn)靜定剛架的分類靜定剛架的分類:. 剛架的支座反力計(jì)算剛架的支座反力計(jì)算簡支剛架簡支剛架懸臂剛架懸臂剛架單體剛架單體剛架(聯(lián)合結(jié)構(gòu)聯(lián)合結(jié)構(gòu))三鉸剛架三鉸剛架(三鉸結(jié)構(gòu)三鉸結(jié)構(gòu))復(fù)合剛架復(fù)合剛架(主從結(jié)構(gòu)主從結(jié)構(gòu))1.單體剛架單體剛架(聯(lián)合結(jié)構(gòu)聯(lián)合結(jié)構(gòu))的支座反力的支座反力(約束力約束力)計(jì)算計(jì)算例例1: 求圖示剛架的支座反力求圖示剛架的支座反力P

2、ACBl2l2lPACBAYAXBY方法方法:切斷兩個(gè)剛片之間的約束切斷兩個(gè)剛片之間的約束, ,取一個(gè)剛片為隔離體取一個(gè)剛片為隔離體, ,假假定約束力的方向定約束力的方向, ,由隔離體的平衡建立三個(gè)平衡方程由隔離體的平衡建立三個(gè)平衡方程. .解解: )(, 0, 0PXPXFAAx)(2, 0, 0PYYYYFBABAy)(2, 02, 0PYlYlPMBBA例例2: 求圖示剛架的支座反力求圖示剛架的支座反力解解: )(, 0, 0qlXqlXFAAx)(, 0, 0qlYqlYFAAy)(2, 0, 022逆時(shí)針轉(zhuǎn)qlMqllqlMMAAAAl2l2lAYAXAMqlq2ql例例3: 求圖示

3、剛架的支座反力求圖示剛架的支座反力PACBAYBXBMl2l2l解解: )(, 0PXFBx0, 0AyYF)(2/, 0順時(shí)針轉(zhuǎn)plMMBB例例4: 求圖示剛架的約束力求圖示剛架的約束力)(21, 0qlXNFCABx解解: 0, 0CyYF)(21, 02, 0qlXlXlqlMCCAlAClBlqlqlqCYABNCXqlAC例例5: 求圖示剛架的反力和約束力求圖示剛架的反力和約束力解解: 1)取整體取整體)(, 0PXFAx)(21, 0PYFAy)(21, 0PYMBAlBYllEPACDBAYAXDANBYEDBDCNECN2)取取DBE部分部分)(2, 0PNFDAx)(21,

4、0PNFDCy)(21, 0PNMBCD2.三鉸剛架三鉸剛架(三鉸結(jié)構(gòu)三鉸結(jié)構(gòu))的支座反力的支座反力(約束力約束力)計(jì)算計(jì)算例例1: 求圖示剛架的支座反力求圖示剛架的支座反力方法方法:取兩次隔離體取兩次隔離體, ,每個(gè)隔離體包含一或兩個(gè)剛片每個(gè)隔離體包含一或兩個(gè)剛片, ,建立建立六個(gè)平衡方程求解六個(gè)平衡方程求解-雙截面法雙截面法. .解解:1)取整體為隔離體取整體為隔離體 0, 0BAxXPXF)(2, 0, 0PYYYYFBABAy)(2, 02, 0PYlYlPMBBAPAC2l2lBAYAXBY2l2lBX2)取右部分為隔離體取右部分為隔離體 )(4, 0, 0PXXXFCCBx)(2,

5、 0, 0PYYYYFBCBCy)(4, 02, 0PXlYlXMBBBCBCBYCYCXBX例例2: 求圖示剛架的支座反力和約束力求圖示剛架的支座反力和約束力解解:1)取整體為隔離體取整體為隔離體 )(, 0PXFBx)(, 0, 0PYYYYFBABAy)(21, 02, 0順時(shí)針轉(zhuǎn)PlMlYlPMMABAA2)取右部分為隔離體取右部分為隔離體 )(, 0, 0PXXXFCCBx)(2, 0, 0PYYYYFBCBCy)(2, 02, 0PYlYlXMBBBCBCBYCYCXBXPAC2l2lBAYAMBY2l2lBX3)取整體為隔離體取整體為隔離體例例3: 求圖示剛架的約束力求圖示剛架的

6、約束力解解:1)取取AB為隔離體為隔離體 0, 0qlYYFACy)(, 02, 0qlYqlYYFABAy)(, 022 , 0qlYlYlqlMBBAlAClBlql2qAql2BAYAXBYBXCYCXCAXAYA2)取取AC為隔離體為隔離體 3)取取AB為隔離體為隔離體 )( 2/, 02, 0qlXlYlqllXMABAC)( 2/, 0qlXXFBCx)( 2/, 0qlXXFABx例例4: 求圖示剛架的反力和約束力求圖示剛架的反力和約束力lBXllEPACDBAYAXBYFl解解:1)取取BCE為隔離體為隔離體 0, 0AxXFCDNEFNECBBXBYP2)取整體為隔離體取整體

7、為隔離體 )(3, 03, 0PYlYlPMBBA0, 0BxXF)(2, 0, 0PYPYYFABAy3)取取BCE為隔離體為隔離體 )(4, 0, 0PNlNlYlPMEFEFBC)(6, 0PNFCDy3.復(fù)合剛架復(fù)合剛架(主從結(jié)構(gòu)主從結(jié)構(gòu))的支座反力的支座反力(約束力約束力)計(jì)算計(jì)算方法方法:先算附屬部分先算附屬部分, ,后算基本后算基本部分部分, ,計(jì)算順序與幾何組成順序計(jì)算順序與幾何組成順序相反相反. .解解:1)取附屬部分取附屬部分 2)取基本部分取基本部分 例例1: 求圖示剛架的支座反力求圖示剛架的支座反力PAC2/ l4/ lBAYAXBYDCY4/ lllDXDYPACBA

8、YAXBYDCYDYDX)( 4/ PYD)( 4/ PYC)(PXD)( 4/ PYB)(PYA)(PXAP思考題思考題: 圖示體系支反力和約束力的計(jì)算途徑是怎樣的圖示體系支反力和約束力的計(jì)算途徑是怎樣的?PPlPPPPPPPlPPPP習(xí)題習(xí)題: 求圖示體系約束力求圖示體系約束力.MMllACDBlM /lM /lM /lM /lM /lM /M習(xí)題習(xí)題: 求圖示體系約束力求圖示體系約束力.Mlllll0lM /lM /M2 靜定剛架受力分析靜定剛架受力分析. 剛架的受力特點(diǎn)剛架的受力特點(diǎn). 剛架的支座反力計(jì)算剛架的支座反力計(jì)算. 剛架指定截面內(nèi)力計(jì)算剛架指定截面內(nèi)力計(jì)算與梁的指定截面內(nèi)力計(jì)

9、算方法相同與梁的指定截面內(nèi)力計(jì)算方法相同. .2 靜定剛架受力分析靜定剛架受力分析. 剛架指定截面內(nèi)力計(jì)算剛架指定截面內(nèi)力計(jì)算與梁的指定截面內(nèi)力計(jì)算方法相同與梁的指定截面內(nèi)力計(jì)算方法相同. .例例1: 求圖示剛架求圖示剛架1,2截面的彎矩截面的彎矩解解:PAC2l2lBAYAXBY2l2lBX12)(4/ PXB)(2/PYA)(2/ PYB)(4/ PXA2M4/P1M4/P)(4/1上側(cè)受拉PlM)(4/2右側(cè)受拉PlM)(21外側(cè)受拉MM MM連接兩個(gè)桿端的剛結(jié)點(diǎn)連接兩個(gè)桿端的剛結(jié)點(diǎn), ,若若結(jié)點(diǎn)上無外力偶作用結(jié)點(diǎn)上無外力偶作用, ,則兩則兩個(gè)桿端的彎矩值相等個(gè)桿端的彎矩值相等, ,方向

10、方向相反相反. .2 靜定剛架受力分析靜定剛架受力分析. 剛架的受力特點(diǎn)剛架的受力特點(diǎn). 剛架的支座反力計(jì)算剛架的支座反力計(jì)算. 剛架指定截面內(nèi)力計(jì)算剛架指定截面內(nèi)力計(jì)算. .剛架彎矩圖的繪制剛架彎矩圖的繪制做法做法: :拆成單個(gè)桿拆成單個(gè)桿, ,求出桿兩端的彎矩求出桿兩端的彎矩, ,按與單跨按與單跨梁相同的方法畫彎矩圖梁相同的方法畫彎矩圖. .分段 定點(diǎn) 連線例題例題1: 作圖示結(jié)構(gòu)彎矩圖作圖示結(jié)構(gòu)彎矩圖2/Pll2/ lP2/ l2/Pl2/PllllPP練習(xí)練習(xí): 作彎矩圖作彎矩圖PllPlPlPl2例題例題1: 作圖示結(jié)構(gòu)彎矩圖作圖示結(jié)構(gòu)彎矩圖2/Pll2/ lP2/ l2/Pl2/P

11、lPllPlPlPl2練習(xí)練習(xí): 作彎矩圖作彎矩圖lllPP2/ l2/ llP練習(xí)練習(xí): 作圖示結(jié)構(gòu)彎矩圖作圖示結(jié)構(gòu)彎矩圖PllPllllPll練習(xí)練習(xí): 作圖示結(jié)構(gòu)彎矩圖作圖示結(jié)構(gòu)彎矩圖例題例題2: 作圖示結(jié)構(gòu)彎矩圖作圖示結(jié)構(gòu)彎矩圖lllP2/Pl4/Pl4/3Pl4/3Pl4/Pl2/PlPll 2ll 2P2/Pl2/PlPl0Pl練習(xí)練習(xí): 作圖示結(jié)構(gòu)彎矩圖作圖示結(jié)構(gòu)彎矩圖例題例題3: 作圖示結(jié)構(gòu)彎矩圖作圖示結(jié)構(gòu)彎矩圖ql2/2ql2/qlllqqll2/ lq2/ llllqq3-3練習(xí)練習(xí): 作圖示結(jié)構(gòu)彎矩圖作圖示結(jié)構(gòu)彎矩圖llqlllq4/5ql4/5ql4/52ql4/52q

12、l2ql2/32qlqll2/ lq2/ lql例四例四: 作圖示結(jié)構(gòu)彎矩圖作圖示結(jié)構(gòu)彎矩圖0PPlM 4/llM2/M4/M2/M4/3MllPlPll2qllqlql2/2qlql2練習(xí)練習(xí): 試找出圖示結(jié)構(gòu)彎矩圖的錯(cuò)誤試找出圖示結(jié)構(gòu)彎矩圖的錯(cuò)誤練習(xí)練習(xí): 試找出圖示結(jié)構(gòu)彎矩圖的錯(cuò)誤試找出圖示結(jié)構(gòu)彎矩圖的錯(cuò)誤2 靜定剛架受力分析靜定剛架受力分析. 剛架的受力特點(diǎn)剛架的受力特點(diǎn). 剛架的支座反力計(jì)算剛架的支座反力計(jì)算. 剛架指定截面內(nèi)力計(jì)算剛架指定截面內(nèi)力計(jì)算. .剛架彎矩圖的繪制剛架彎矩圖的繪制做法做法: :逐個(gè)桿作剪力圖逐個(gè)桿作剪力圖, ,利用桿的平衡條件利用桿的平衡條件, ,由已知由已

13、知的桿端彎矩和桿上的荷載求桿端剪力的桿端彎矩和桿上的荷載求桿端剪力, ,再由桿端剪再由桿端剪力畫剪力圖力畫剪力圖. .注意注意: :剪力圖畫在桿件那一側(cè)均可剪力圖畫在桿件那一側(cè)均可, ,必必須注明符號(hào)和控制點(diǎn)豎標(biāo)須注明符號(hào)和控制點(diǎn)豎標(biāo). . .由做出的彎矩圖作剪力圖由做出的彎矩圖作剪力圖. .由做出的彎矩圖作剪力圖由做出的彎矩圖作剪力圖Pa2aaaP/4P/42/Pa2/Pa2/PaPaM2/PP/44/PPQPll 2ll 2PlPlPl練習(xí)練習(xí): :作剪力圖作剪力圖2/PPQM2/Pll2qlqlq例例: :作剪力圖作剪力圖M2/PqlQQABBA , 0Q2/2ql2ql2/32qlql

14、AB2ql2/32qlABQBAQABql0BAQqlqlQABql2 靜定剛架受力分析靜定剛架受力分析. 剛架的受力特點(diǎn)剛架的受力特點(diǎn). 剛架的支座反力計(jì)算剛架的支座反力計(jì)算. 剛架指定截面內(nèi)力計(jì)算剛架指定截面內(nèi)力計(jì)算. .剛架彎矩圖的繪制剛架彎矩圖的繪制做法做法: :逐個(gè)桿作軸力圖逐個(gè)桿作軸力圖, ,利用結(jié)點(diǎn)的平衡條件利用結(jié)點(diǎn)的平衡條件, ,由已由已知的桿端剪力和求桿端軸力知的桿端剪力和求桿端軸力, ,再由桿端軸力畫軸力再由桿端軸力畫軸力圖圖. .注意注意: :軸力圖畫在桿件那一側(cè)均可軸力圖畫在桿件那一側(cè)均可, ,必須注明符必須注明符號(hào)和控制點(diǎn)豎標(biāo)號(hào)和控制點(diǎn)豎標(biāo). . .由做出的彎矩圖作剪

15、力圖由做出的彎矩圖作剪力圖. .由做出的剪力圖作軸力圖由做出的剪力圖作軸力圖N2/3P2/P4/P. .由做出的剪力圖作軸力圖由做出的剪力圖作軸力圖Pa2aaaP/4P/42/Pa2/Pa2/PaPaM2/PP/44/PPQABA2/P4/PB2/P4/P4/P2/PPll 2ll 2PlPlPl練習(xí)練習(xí): :作軸力圖作軸力圖2/PPQM2/PAB2/PPA2/PPBP2/PP2/P2/PNPkN2m5 . 1m4例例: :作圖示結(jié)構(gòu)的作圖示結(jié)構(gòu)的M,Q,NM,Q,N圖圖m5 . 1ACBkN/m4xqABl2/ql2/qlxA)(xMx2/ql)(2122)(xlqxxqxxqlxM8/2ql8/2qlq4/2ql4/2qlkN2m5 . 1m4例例: :作圖示結(jié)構(gòu)的作圖示結(jié)構(gòu)的M,Q,NM,Q,N圖圖m5 . 1ACBkN/m4mkN3MkN7kN,8 . 5BCCBQQACBBCQCBQCBQkN