結(jié)構(gòu)力學 第5章 (四川大學)

1、 第六章力法第六章力法 (The Force Methods)6.概述概述一、超靜定結(jié)構(gòu)的概念一、超靜定結(jié)構(gòu)的概念 在幾何組成方面是幾何不變有多余約束的在幾何組成方面是幾何不變有多余約束的體系；靜力學方面，其中內(nèi)力和反力不能完全體系；靜力學方面，其中內(nèi)力和反力不能完全由靜力平衡條件確定。由于超靜定結(jié)構(gòu)整體性由靜力平衡條件確定。由于超靜定結(jié)構(gòu)整體性好，有較大的強度、剛度和穩(wěn)定性，因而在工好，有較大的強度、剛度和穩(wěn)定性，因而在工程上得到廣泛的應用。程上得到廣泛的應用。類型：超靜定梁、剛架、拱、絎架、組合結(jié)類型：超靜定梁、剛架、拱、絎架、組合結(jié)構(gòu)。構(gòu)。二、超靜定結(jié)構(gòu)的超靜定次數(shù)，就是多余二、超靜定結(jié)

2、構(gòu)的超靜定次數(shù)，就是多余 約束的數(shù)目，也等于所補充的方程的個數(shù)。約束的數(shù)目，也等于所補充的方程的個數(shù)。a、去掉或切斷一根鏈桿、去掉或切斷一根鏈桿去掉去掉1個約束（聯(lián)系）；個約束（聯(lián)系）；X1b、去掉一個單鉸或固定鉸支座、去掉一個單鉸或固定鉸支座 去掉去掉2個約束；個約束；X1X2c、切斷剛性聯(lián)系或去掉一個固定端、切斷剛性聯(lián)系或去掉一個固定端 去掉去掉3個約束；個約束；X1X2X3X1X2X3d、將剛性連結(jié)改為單鉸、將剛性連結(jié)改為單鉸 去掉去掉1個約束。個約束。X1注意事項注意事項（1） 對于同一超靜定結(jié)構(gòu)，可以采取不同方式去掉多余約束，而得到不同形式的靜定結(jié)構(gòu)，但去掉多余約束的總個數(shù)應相同。（

3、2） 去掉多余約束后的體系，必須是幾何不變的體系，因此，某些約束是不能去掉的。x1x2x3x3x1x2x3x2x1x4x5x1x2x3x1x2x3x5x4x1x2x1x26.3力法的基本原理和力法方程力法的基本原理和力法方程一、力法原理一、力法原理ABlqAqBx1基本體系基本體系11111XABq1pAx1B1111x11BAP1111BRFX 11, 00111P01111PXPMXMM11PQQQFXFF11PNNNFXFF11力法的基本原理：力法的基本原理： 以多余的約束力作為基本未知量，以以多余的約束力作為基本未知量，以解除多余約束后的靜定結(jié)構(gòu)作為基本結(jié)構(gòu)，解除多余約束后的靜定結(jié)構(gòu)作

4、為基本結(jié)構(gòu)，根據(jù)基本結(jié)構(gòu)在解除約束處的位移條件根據(jù)基本結(jié)構(gòu)在解除約束處的位移條件(基基本結(jié)構(gòu)在荷載和多余約束力共同作用下，在本結(jié)構(gòu)在荷載和多余約束力共同作用下，在解除約束處沿約束力方向產(chǎn)生的位移和原來解除約束處沿約束力方向產(chǎn)生的位移和原來超靜定結(jié)構(gòu)在解除約束處沿約束力方向產(chǎn)生超靜定結(jié)構(gòu)在解除約束處沿約束力方向產(chǎn)生的位移相等的位移相等)，建立力法方程，解出多余約，建立力法方程，解出多余約束力，然后再利用疊加原理求內(nèi)力作內(nèi)力圖。束力，然后再利用疊加原理求內(nèi)力作內(nèi)力圖。 力法特點力法特點：（1）以多余未知力作為基本未知量，并根據(jù)基本結(jié)構(gòu)與原結(jié)構(gòu)變形協(xié)調(diào)的位移條件，求解基本未知量； （2）力法的整個計

5、算過程自始至終都是在基本體系上進行的。因此，就是把超靜定結(jié)構(gòu)的計算問題，轉(zhuǎn)化成了前面已學習過的靜定問題； （3）基本體系與原結(jié)構(gòu)在受力、變形和位移方面完全相同，二者是等價的。 （4）基本體系的選取不是唯一的。二、舉例二、舉例例例1、用力法分析超靜定結(jié)構(gòu)，并作出內(nèi)力圖。、用力法分析超靜定結(jié)構(gòu)，并作出內(nèi)力圖。lBAqEI 解：解：1、取基本結(jié)構(gòu)、取基本結(jié)構(gòu) 01111PX2、建立力法方程、建立力法方程qBx1A基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu) 3、求、求P111, EIllEI3132121111 EIqllqlEIP2412181321321x111M1ql28MP 4、 821111qlXP 5、繪內(nèi)力圖、繪

6、內(nèi)力圖AB8ql2ql28MAB5ql883ql+-FQ例例2、用力法分析超靜定結(jié)構(gòu)，并作出內(nèi)力圖。、用力法分析超靜定結(jié)構(gòu)，并作出內(nèi)力圖。8mAB6mI2I1=2I I2CDI2I120kN/m 解：解：1、取基本結(jié)構(gòu)、取基本結(jié)構(gòu) 2、建立力法方程、建立力法方程 01111PXDC20kN/mABx1 3、求、求P111, 21211288686163266212EIEIEI 211256068160321EIEIPAx1=1BM1:m6666CDABMP:kN.mDC160 4、 kNXP89.81111 5、繪內(nèi)力圖、繪內(nèi)力圖ABCD160M:kN.m53.34AB80808.89FN:k

7、NDCAB80808.898.89FQ:kNCD-+-53.34例例3、用力法分析超靜定結(jié)構(gòu)，并作出內(nèi)力圖。、用力法分析超靜定結(jié)構(gòu)，并作出內(nèi)力圖。Faa 解：解：1、取基本結(jié)構(gòu)、取基本結(jié)構(gòu) 2、建立力法方程、建立力法方程 01111PXFx1基本體系 3、求、求P111, )244(1 22)2(41 12211aaEAaaEA )222(12)2()2(21 11FaFaEAaFaFEAPx1=1F00FF00-2FFNP11111-2-2FN1 4、 21111FXP 5、繪內(nèi)力圖、繪內(nèi)力圖 -F/2-F/2F/2F/2-2F/22F/2FN2 2）排架）排架 單層工業(yè)廠房單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)

8、形式結(jié)構(gòu)形式基礎基礎柱子柱子桁架桁架計算簡圖計算簡圖EA= 例例4、用力法分析超靜定結(jié)構(gòu)，并作出內(nèi)力圖。、用力法分析超靜定結(jié)構(gòu)，并作出內(nèi)力圖。 qEIEIlhEA 解：解：1、取基本結(jié)構(gòu)、取基本結(jié)構(gòu)2、建立力法方程、建立力法方程 01111PXx1q 3、求、求P111, EIhhhhEI32322121311 EIqhhhqhEIP84321311421hhx1=1M12qh2MP 4、 1631111qhXP 5、繪內(nèi)力圖、繪內(nèi)力圖Mqh16253216qh+-+1316qhqh163316qhFQqh163FNBFl/2l/2A例例5、用力法分析超靜定結(jié)構(gòu)，并作出內(nèi)力圖。、用力法分析超靜

9、定結(jié)構(gòu)，并作出內(nèi)力圖。kBFAx111 111pXXk BAlx11M1BFAFl/2MP311112233llllEIEI 311155222648pFllllEIEI BFAx11 1110PXBAx111/l1BFAFl/4F/2M1MPk11211211 111233llEIkllEIkl 21111112422162pFlFFlFlEIklEIkl 三、力法的一般方程三、力法的一般方程FFx1基本體系x2x3F1P2P3P112131112131x11x1x21322212322212x2132333132333x31x3P11312111P22322212P333323130113

10、3122111PXXX02233222211PXXX03333322311PXXXPMXMXMXMM332211PQQQQQFXFXFXFF321321PNNNNNFXFXFXFF321321次超靜定結(jié)構(gòu)次超靜定結(jié)構(gòu)111122111PnnXXX222222211PnnXXXnnPnnnnnXXX2211梁、剛架：梁、剛架：dsEIMiii2jiijijdsEIMMdsEIMMPiiPPnnMXMXMXMM2211PnQnQQQQFXFXFXFF2121PnNnNNNNFXFXFXFF2121例、用力法分析超靜定結(jié)構(gòu)。例、用力法分析超靜定結(jié)構(gòu)。llEI2EIq解：解：1、取基本結(jié)構(gòu)、取基本結(jié)構(gòu)

11、 2、建立力法方程、建立力法方程01122111PXX02222211PXXq2EIEIx1x2、求解系數(shù)和自由項、求解系數(shù)和自由項x1=1lM1x2=1llM2MP2ql2EIllllEI332211311EIllllEI2211312EIllllEIlllEI673221211322EIqlqlllEIP421211421EIlllqlEIqlllEIP16943213121211422221, XX、求解、求解042342313EIqlXEIlXEIl4031qlX016967242313EIqlXEIlXEIl2092qlX、繪彎矩圖、繪彎矩圖Mql8211240qlql2120例、用

12、力法分析超靜定結(jié)構(gòu)。例、用力法分析超靜定結(jié)構(gòu)。FEI4m2mAB01122111PXX02222211PXX解：解：1、取基本結(jié)構(gòu)、取基本結(jié)構(gòu)2、建立力法方程、建立力法方程03XBAFx3x2x1基本體系x1x2FAB、求解系數(shù)和自由項、求解系數(shù)和自由項012ABx1=111M1B33x2=1M2AB2FMPEIEI61311211EIEI183323321122211122 212PFFEIEI EIFFEIP314)2321 (222112、11113PFXFXP2772222、繪內(nèi)力圖、繪內(nèi)力圖AB49FF9843FMAB727FF2720+-FQ 6.對稱性的利用對稱性的利用 0113

13、3122111PXXX02233222211PXXX03333322311PXXX一、取對稱的基本結(jié)構(gòu)一、取對稱的基本結(jié)構(gòu)u、任意荷載作用、任意荷載作用FEI2EI2EI2EI2EIEIFx2x3x10231302222211PXX01122111PXX03333PX x1=1M1x2=1M2111 1x3=1M3u、正對稱荷載作用、正對稱荷載作用02222211PXX01122111PXX03333PX2EI2EIEIFFx1x3x2FEI2EI2EIF01122111PXX02222211PXX03Xx1=1M1x2=1M2111 1x3=1M3FFMP02222211PXX0112211

14、1PXX03333PX結(jié)論：對稱結(jié)構(gòu)受正對稱荷載作用，結(jié)論：對稱結(jié)構(gòu)受正對稱荷載作用，在對稱在對稱軸處只有正對稱未知力，反對稱未知軸處只有正對稱未知力，反對稱未知力為零力為零。內(nèi)力、變形、支座反力是正。內(nèi)力、變形、支座反力是正對稱的。對稱的。u、反對稱荷載作用、反對稱荷載作用02222211PXX01122111PXX03333PXFFEI2EI2EIF2EI2EIEIFx2x3x101X02X03333PXx1=1M1x2=1M2111 1x3=1M3MPFF02222211PXX01122111PXX03333PX結(jié)論；對稱結(jié)構(gòu)在反對稱荷載作用下，結(jié)論；對稱結(jié)構(gòu)在反對稱荷載作用下，在對在對

15、稱軸處只有反對稱未知力稱軸處只有反對稱未知力，正對稱未正對稱未知力為零知力為零。內(nèi)力、變形、支座反力是。內(nèi)力、變形、支座反力是反對稱的。反對稱的。x1x3qx2q/2x1q/2x2x3q/2q/200QFM00QFMFAB+BAF/2F/2F/2F/2ABEAFABF例、例、 解：解： 01111PXBAFEI2EI2EIllBAF/2F/2x12322221212222111lllEIlllEIEIlEIl12433EIl33EIFlllFlEIP8222122131FXP831111x1=1l/2l/2M1Fl/2Fl/2MP5Fl/165Fl/163Fl/163Fl/16M+-F2112

16、F38FABFQ+-F2138FF83FNBA+F/2F/2F/2F/2F/2F/2F/2F/2例例2、00QFMFFEI=C.2340 xxxx3x2F/2F/2F/2F/2x1x4F/2F/2F/2F/2x1例例3、01111PX解：解： qaaaEI=C.ABDCCDBAEI=C.qx1x1基本體系EIaaaaEI32322112311EIqaaaqaEIP44323112421qaXP831111x1=1x1=1aM1MPqa22ADBC28qaqa82MADCBqa8338qa58qaqa85+-+-FQ-BCDAqa45FN例例4、EAEAAFBAEAEAF/2F/2Bx1基本體系

17、x1EAEAAF/2BF/2x1x1例例5、AFEAEAEABx1F/2F/2x1x2基本體系AB20 x 二、取半結(jié)構(gòu)二、取半結(jié)構(gòu) 前提：對稱結(jié)構(gòu)在對稱荷載作用下前提：對稱結(jié)構(gòu)在對稱荷載作用下 u、正對稱載作用、正對稱載作用FFF半結(jié)構(gòu)FFF半結(jié)構(gòu)u、反對稱荷載作用、反對稱荷載作用FFF半結(jié)構(gòu)FFICDD1C1I/2FFI/2C2D2FI/2C1D1D1C1I/2Fiiii取出圖示結(jié)構(gòu)分別在正、反對稱荷載作用下的半取出圖示結(jié)構(gòu)分別在正、反對稱荷載作用下的半結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)i正對稱正對稱i/2反對稱反對稱ii正對稱正對稱i/2i/2反對稱反對稱i正對稱正對稱反對稱反對稱i/2正對稱正對稱反對稱反對稱E

18、I例、作圖示例、作圖示結(jié)構(gòu)的彎矩圖結(jié)構(gòu)的彎矩圖解：解： 01111PXFFEI=C.RF/2F/2x1基本體系RSinFMMp2, 11EIRdREI212011EIFRRdRSinFEIP2212201FRXP1111)21(2111SinFRSinFRFRMXMMPFr(-2)Fr2M例例2、作圖示結(jié)構(gòu)的彎矩圖。已知、作圖示結(jié)構(gòu)的彎矩圖。已知EI常數(shù)。常數(shù)。20kN30kN4m4m3m3mABCFDE10kN15kNABCFDE10kN15kN10kN15kNABCFDE10kN15kN00QFM10kN15kNACE10kN15kNACEx1EIEI3352)4644324421(111

19、x1=144M1:m01111PX3015MP:kN.mEIEIEIP45043)1530(21143302111kNXP825. 31111ABCFDE0.3414.6615.3415.3414.660.34M:kN.mqqaaaACDEFGaa(a)q2qaACDEFG2qa(b)2qaACDEFG2qa(c )例例3、用力法求出二力桿、用力法求出二力桿CD的軸力。設各桿的軸力。設各桿EI為為常數(shù)，常數(shù)，CD桿桿EA=EI/a2。ACEF2qlq1X基本結(jié)構(gòu)(d)ACEF11X(e)a2111NMF、圖ACEF(f)0NCDF221qa221qa241qaqa43qa41qaPNPMF、圖

20、222311112112 117223 26NM dsFlaaaaaEIEAEIEAEI 411211111202248NNPPPFFM MqadsdsaaqaEIEAEIEI 01111PX13()28NCDFXqa拉力qaXP28311112Fllll/2l/2補充作業(yè)：補充作業(yè)：用力法分析圖示結(jié)構(gòu)，并作其彎矩圖。已知用力法分析圖示結(jié)構(gòu)，并作其彎矩圖。已知EI常數(shù)，不考慮鏈桿的軸向變形。常數(shù)，不考慮鏈桿的軸向變形。 6-7.6-7.對稱無鉸拱的計算對稱無鉸拱的計算 1.1.確定拱截面尺寸確定拱截面尺寸 超靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力與變形有關(guān)超靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力與變形有關(guān), ,計算超靜定拱之前，計算超靜定拱

21、之前，須事先確定拱軸線方程和截面變化規(guī)律。常用的拱軸線形須事先確定拱軸線方程和截面變化規(guī)律。常用的拱軸線形式有懸鏈線、拋物線、圓弧等。式有懸鏈線、拋物線、圓弧等。cIkIko21ll 1lxxyI在拱橋設計中，可采用下列經(jīng)驗公式：在拱橋設計中，可采用下列經(jīng)驗公式： cos11 1lxnIIc）（ 式中式中I I為距拱頂為距拱頂x處截面的慣性矩，為該處拱軸切線傾角，處截面的慣性矩，為該處拱軸切線傾角，I Ic c為拱頂截面慣性矩，為拱頂截面慣性矩，l l1 1為跨度之半，為跨度之半，n n為拱厚變化系數(shù)。為拱厚變化系數(shù)。I IK K為拱趾截面慣性矩，拱軸切線傾角為為拱趾截面慣性矩，拱軸切線傾角為

22、 ， 當當x=l1時，時，K 可以證明，在計算超靜定拱時若忽略軸向變形的影響，可以證明，在計算超靜定拱時若忽略軸向變形的影響，則其合理拱軸線與相應三鉸拱的相同。則其合理拱軸線與相應三鉸拱的相同。但若考慮軸向變形，但若考慮軸向變形，則由于拱軸受壓縮短影響，超靜定拱必將產(chǎn)生附加內(nèi)力而則由于拱軸受壓縮短影響，超靜定拱必將產(chǎn)生附加內(nèi)力而出現(xiàn)彎矩，但其數(shù)值不大，仍然接近于無彎矩狀態(tài)。出現(xiàn)彎矩，但其數(shù)值不大，仍然接近于無彎矩狀態(tài)。KKCIIncos 可見可見n n愈小，愈小，I IC C與與I IK K之比愈小，即拱厚變化愈劇烈。之比愈小，即拱厚變化愈劇烈。n n的的范圍一般為范圍一般為0.25-10.2

23、5-1。當取當取n=1n=1時，截面慣性矩即按下列時，截面慣性矩即按下列“余弦規(guī)律余弦規(guī)律”變化：變化： cosCII 對于截面面積對于截面面積A A，為了簡化計算亦常近似取為，為了簡化計算亦常近似取為cosCAA 當拱高當拱高fl/8時，因時，因 較小，又可近似取為：較小，又可近似取為： = =常數(shù)常數(shù) cAA 01122111PXX02222211PXX03333PX一、彈性中心法一、彈性中心法1F2F1F2F1X1X2X2X3X3XF1F2C C1O O1剛臂剛結(jié)OCF2F1y yxX2X2X3X3X1X1xDyydO0,0, 1111NQFFMcos,sin,222NQFFyMdsEI

24、y12dyydyydsEIddsEIydsEIdy112012dsEIdsEIyd11yOxxOydsEI1d形心例、確定圓拱的彈性中心例、確定圓拱的彈性中心解：）、求圓拱的半徑和半拱的圓心角解：）、求圓拱的半徑和半拱的圓心角0222)()2(fRlRmR25. 6radRl9273. 0, 6 . 0cos, 8 . 02sin000）、確定彈性中心的位置）、確定彈性中心的位置cosRymRRdRdRdsEIdsEIyd39. 5sin2cos21000000例、確定剛架的彈性中心例、確定剛架的彈性中心EI2EIEI8m4m解：解：mEIEIEIEIdsEIdsEIyd34821241082

25、122411EIEI2EIyxxdOCF2F1y yxX2X2X3X3X1X1xDyydO01111PX02222PX03333PXdsEIMdsEIMMPP211111,dsEAFdsEIMdsEIMMNPP22222222,dsEIMdsEIMMPP233333,dsEIdsEIMPP1,111dsEAdsEIydsEIyMPP22222cos,dsEIxdsEIxMPP2333,例、求等截面圓弧無鉸拱的內(nèi)力例、求等截面圓弧無鉸拱的內(nèi)力解：解：)cossin(, 10021RydyMM222sin22RqxqMPRRRddsMEI855. 1229002111RdRdsMEI2000222

26、22)cossin(20)42sinsin2(200003R30270.0RRdRqdsMMEIPP)sin2(122201103003224.0)42sin2(qRqRRdRqRdsMMEIPP)sin2)(cossin(22200022040300040223. 0)3sin42sinsin2sin(qRqRkNXmkNXPP7 .511 .472222111122122112xqyXXMMXMXMp6.10支座移動和溫度改變時的計算支座移動和溫度改變時的計算0111tMFtAhtAtN)()(0111MXM一、溫度改變一、溫度改變01111tXt1t2t1t2x1基本體系t1t21111

27、x11 x11tt1t2例、繪剛架的彎矩圖。例、繪剛架的彎矩圖。EI和和h都為常數(shù)。都為常數(shù)。 -5+15-5+15ll解：解：01111tX-x111FN1lM1x11+15-5+15-5x1CtCt20155,521550EIlllllEI34)322(132211MFtAhtAtN)()(01)21(201522llhl)61 (5hll)61 (41521111hllEIXt4l15EI(1+6l/h)M二、支座移動二、支座移動0111ciRiccFi)(11MXM01111cXx11111x110例、例、01111cX一解：一解：EIABlx1BEIAEIlllEI332211321

28、1llcFiRci)()(1211113lEIXcABx11lM1AB3EIlMAB-3EIl2FQ二解：二解：cX1111EIllEI33212111101clEIXc31111EIABlBAx1基本體系ABx111M1例、例、解：解：ABEIlax1AaBx1BEIA（）：（）：aXc1111lc1cX1111lac16.8 超靜定結(jié)構(gòu)的位移計算超靜定結(jié)構(gòu)的位移計算)(384)485)(2832()421()212(2422EIqlllqlllqlEIdsEIMMCVAqBCl/2l/2AB212qlql122224qlMABF=1l/4MX1BqAX2u）、荷載作用）、荷載作用dsGAF

29、FkdsEAFFdsEIMMQQNNiRQQNNcFdsGAFFkdsEAFFdsEIMMi)(MFQQNNAhtAtdsGAFFkdsEAFFdsEIMMN)()(0MFiRQQNNAhtAtFdsGAFFkdsEAFFdsEIMMNi)()()(0u）、支座移動）、支座移動u）、溫度變化）、溫度變化u）綜合影響下的位移公式）綜合影響下的位移公式 例、求例、求CHCBAEI=C.aa解：解：01111cXEIaaaaaaaEI34)3221(1311ac12111143aEIXc BCAx11aaM1BCA3EI4a4a3EIMBACx1)(8543211aaaEIaaEICHBCA3EI4

30、a4a3EIMABCx11aM)4332214321(1aEIaaaEIaaEICH)(85EIaBCA3EI4a4a3EIMCBx11aaMA 補充題補充題 設截面溫度改變?nèi)鐖D所示，試求桿端設截面溫度改變?nèi)鐖D所示，試求桿端A的轉(zhuǎn)角。的轉(zhuǎn)角。設各桿截面為矩形，截面高度為設各桿截面為矩形，截面高度為 ，線，線膨脹系數(shù)為膨脹系數(shù)為 ，EI為常數(shù)。為常數(shù)。10/ lh-15C+25-15+25ABll6.9 超靜定結(jié)構(gòu)計算的校核超靜定結(jié)構(gòu)計算的校核一、平衡條件的校核一、平衡條件的校核二、變形條件的校核二、變形條件的校核02211iiPniniiXXX02211)(iPnnidsEIMXMXMXMM0

31、iidsEIMM6-11 超靜定結(jié)構(gòu)的特征超靜定結(jié)構(gòu)的特征 超靜定結(jié)構(gòu)與靜定結(jié)構(gòu)對比，具有以下一些超靜定結(jié)構(gòu)與靜定結(jié)構(gòu)對比，具有以下一些重要特征。了解這些特性有助于加深對超靜定結(jié)重要特征。了解這些特性有助于加深對超靜定結(jié)構(gòu)的認識，并更好地應用它們。構(gòu)的認識，并更好地應用它們。 1.1.溫度和支座沉陷等變形因素的影響。溫度和支座沉陷等變形因素的影響。 “沒有荷載，就沒有內(nèi)力沒有荷載，就沒有內(nèi)力”。這個結(jié)論只適用于靜定結(jié)。這個結(jié)論只適用于靜定結(jié)構(gòu)，而不適用于超靜定結(jié)構(gòu)。在超靜定結(jié)構(gòu)中，支座移動、構(gòu)，而不適用于超靜定結(jié)構(gòu)。在超靜定結(jié)構(gòu)中，支座移動、溫度變化，材料收縮、制造誤差因素都可以引起內(nèi)力。這溫

32、度變化，材料收縮、制造誤差因素都可以引起內(nèi)力。這時因為存在著多余聯(lián)系，當結(jié)構(gòu)受到這些因素影響，而發(fā)時因為存在著多余聯(lián)系，當結(jié)構(gòu)受到這些因素影響，而發(fā)生位移時，一般將要受到多余聯(lián)系的約束，因而相應地要生位移時，一般將要受到多余聯(lián)系的約束，因而相應地要產(chǎn)生內(nèi)力。產(chǎn)生內(nèi)力。 由于溫度或支座移動因素在超靜定結(jié)構(gòu)中引起的內(nèi)力，由于溫度或支座移動因素在超靜定結(jié)構(gòu)中引起的內(nèi)力，一般是與各桿剛度的絕對值成正比。因此，簡單地增加結(jié)一般是與各桿剛度的絕對值成正比。因此，簡單地增加結(jié)構(gòu)截面尺寸并不能有效地抵抗溫度或支座移動引起的內(nèi)力。構(gòu)截面尺寸并不能有效地抵抗溫度或支座移動引起的內(nèi)力。為了防止溫度變化或支座沉降而產(chǎn)

33、生過大的附加內(nèi)力。在為了防止溫度變化或支座沉降而產(chǎn)生過大的附加內(nèi)力。在結(jié)構(gòu)設計時，通常采用預留溫度縫和沉降縫來減少這種附結(jié)構(gòu)設計時，通常采用預留溫度縫和沉降縫來減少這種附加內(nèi)力。另外，也可以主動地利用這種自內(nèi)力來調(diào)節(jié)超靜加內(nèi)力。另外，也可以主動地利用這種自內(nèi)力來調(diào)節(jié)超靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力。如對于連續(xù)梁，可以通過改變支座的高度定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力。如對于連續(xù)梁，可以通過改變支座的高度來調(diào)整梁的內(nèi)力，以得到更合理的內(nèi)力分布。來調(diào)整梁的內(nèi)力，以得到更合理的內(nèi)力分布。2.2.結(jié)構(gòu)的剛度分布對結(jié)構(gòu)內(nèi)力的影響結(jié)構(gòu)的剛度分布對結(jié)構(gòu)內(nèi)力的影響. . ( (1).1).靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力只由平衡條件即可確定，其值與結(jié)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)

34、力只由平衡條件即可確定，其值與結(jié)構(gòu)的材料性質(zhì)和截面尺寸無關(guān)。而超靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力單由構(gòu)的材料性質(zhì)和截面尺寸無關(guān)。而超靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力單由平衡條件則無法全部確定，還必須考慮變形條件才能確定平衡條件則無法全部確定，還必須考慮變形條件才能確定其解答，因此其內(nèi)力數(shù)值與材料性質(zhì)和截面尺寸有關(guān)。其解答，因此其內(nèi)力數(shù)值與材料性質(zhì)和截面尺寸有關(guān)。(2).(2).在超靜定結(jié)構(gòu)中，各桿剛度值有任何改變，都會使結(jié)在超靜定結(jié)構(gòu)中，各桿剛度值有任何改變，都會使結(jié)構(gòu)的內(nèi)力重新分布。這是因為在力法方程中，系數(shù)和自由構(gòu)的內(nèi)力重新分布。這是因為在力法方程中，系數(shù)和自由項都與各桿剛度有關(guān)，如果各桿的剛度值有改變，各系數(shù)項都與各桿剛度有關(guān)，如果各桿的剛度值有改變，各系數(shù)與自由項之間的值也隨之而改變，因而內(nèi)力分布也改變。與自由項之間的值也隨之而改變，因而內(nèi)力分布也改變。如果桿件的比值不變，由此可知，在荷載作用下超靜定結(jié)如果桿件的比值不變，由此可知，在荷載作用下超靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分布不變，內(nèi)力與其剛度的絕對值無關(guān)。構(gòu)的內(nèi)力分布不變，內(nèi)力與其剛度的絕對值無關(guān)。(3).(3).由于超靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力狀態(tài)與各桿剛度值有關(guān)，因由于超靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力狀態(tài)與各桿剛度值有關(guān)，因此在設計超靜定結(jié)構(gòu)時，須事先根據(jù)經(jīng)驗擬定或用近似此在設計超靜定結(jié)構(gòu)時，須事先根據(jù)經(jīng)驗擬定或用近似方