靜定結構的受力分析演示文稿

靜定結構的受力分析演示文稿當前第1頁\共有87頁\編于星期三\12點優(yōu)選靜定結構的受力分析當前第2頁\共有87頁\編于星期三\12點常州大學機械工程學院力學教研室3*第3章靜定結構的受力分析靜定結構特性幾何特性：無多余聯系的幾何不變體系靜力特征：僅由靜力平衡條件可求全部反力內力靜定結構分類1、靜定梁；2、靜定剛架；3、三鉸拱；4、靜定桁架；5、靜定組合結構；當前第3頁\共有87頁\編于星期三\12點常州大學機械工程學院力學教研室4*3.1直桿的受力分析單跨梁受力分析方法1.單跨梁支反力2.截面法求指定截面內力3.作內力圖的基本方法4.彎矩、剪力、荷載集度之間的微分關系5.疊加法作彎矩圖當前第4頁\共有87頁\編于星期三\12點常州大學機械工程學院力學教研室5*1.單跨梁支座反力例2-1-1.求圖示梁支反力解:FAxMFBL/2L/2FAB當前第5頁\共有87頁\編于星期三\12點常州大學機械工程學院力學教研室6*內力符號規(guī)定:彎矩以使下側受拉為正剪力繞作用截面順時針轉為正軸力拉力為正2.截面法求指定截面內力K3.作內力圖的基本方法內力方程式:彎矩方程式剪力方程式軸力方程式當前第6頁\共有87頁\編于星期三\12點常州大學機械工程學院力學教研室7*例2-1-2:求跨中C截面內力，并作內力圖。解:(下側受拉)C當前第7頁\共有87頁\編于星期三\12點常州大學機械工程學院力學教研室8*C當前第8頁\共有87頁\編于星期三\12點常州大學機械工程學院力學教研室9*4.彎矩、剪力、荷載集度之間的微分關系微分關系:當前第9頁\共有87頁\編于星期三\12點常州大學機械工程學院力學教研室10*（1）無荷載分布段(q=0)，FS圖為水平線，M圖為斜直線。（2）均布荷載段(q=常數)，FS圖為斜直線，M圖為拋物線，且凸向與荷載指向相同。（3）集中力作用處，FS圖有突變，且突變量等于力值；M

圖有尖點，且指向與荷載相同。（4）集中力偶作用處，M圖有突變，且突變量等于力偶值；FS圖無變化。（5）兩截面的剪力之差等于兩截面間分布荷載圖的面積兩截面的彎矩之差等于兩截面間剪力圖的面積當前第10頁\共有87頁\編于星期三\12點常州大學機械工程學院力學教研室11*例2-1-4

作梁的內力圖。xxFSM00（1）無荷載分布段(q=0)，FS圖為水平線，M圖為斜直線。（3）集中力作用處，FS圖有突變，且突變量等于力值；M圖有尖點，且指向與荷載相同。當前第11頁\共有87頁\編于星期三\12點常州大學機械工程學院力學教研室12*例2-1-5

作梁的內力圖。BAlFAyFBy解：1．確定約束力FAy＝M0

/lFBy＝

-M0/lCM0abxxFSM00（4）集中力偶作用處，M圖有突變，且突變量等于力偶值；FS圖無變化。當前第12頁\共有87頁\編于星期三\12點常州大學機械工程學院力學教研室13*例2-1-6作梁的內力圖。解：xxFSM00（2）均布荷載段(q=常數)，FS圖為斜直線，M圖為拋物線，且凸向與荷載指向相同。當前第13頁\共有87頁\編于星期三\12點常州大學機械工程學院力學教研室14*練習:利用上述關系作彎矩圖,剪力圖當前第14頁\共有87頁\編于星期三\12點常州大學機械工程學院力學教研室15*當前第15頁\共有87頁\編于星期三\12點*載荷集度、剪力和彎矩的關系例2-1-7繪出下面外伸梁的剪力和彎矩圖。當前第16頁\共有87頁\編于星期三\12點*§4-5載荷集度、剪力和彎矩的關系計算約束反力：畫出剪力圖xFS0kN當前第17頁\共有87頁\編于星期三\12點*§4-5載荷集度、剪力和彎矩的關系FS哪個是對的？根據微分關系列表如下M常州大學機械學院力學教研室當前第18頁\共有87頁\編于星期三\12點常州大學機械工程學院力學教研室19*mM5.疊加法作彎矩圖準備工作當前第19頁\共有87頁\編于星期三\12點常州大學機械工程學院力學教研室20*ql2/8MFab/lM當前第20頁\共有87頁\編于星期三\12點常州大學機械工程學院力學教研室21*疊加法作彎矩圖注意:是豎標相加,不是圖形的簡單拼合.2616M(kN·m)4.5當前第21頁\共有87頁\編于星期三\12點常州大學機械工程學院力學教研室22*6、斜梁的內力計算當前第22頁\共有87頁\編于星期三\12點常州大學機械工程學院力學教研室23*

7.分段疊加法作彎矩圖當前第23頁\共有87頁\編于星期三\12點常州大學機械工程學院力學教研室24*練習:分段疊加法作彎矩圖當前第24頁\共有87頁\編于星期三\12點常州大學機械工程學院力學教研室25*例2-1-7

作梁的內力圖。1、求約束反力2、作M圖很重要仔細看！當前第25頁\共有87頁\編于星期三\12點常州大學機械工程學院力學教研室26*當前第26頁\共有87頁\編于星期三\12點常州大學機械工程學院力學教研室27*1.多跨靜定梁的組成基、附關系層疊圖3.2多跨靜定梁受力分析

附屬部分--不能獨立承載的部分?；静糠?-能獨立承載的部分。當前第27頁\共有87頁\編于星期三\12點常州大學機械工程學院力學教研室28*練習:區(qū)分基本部分和附屬部分并畫出關系圖當前第28頁\共有87頁\編于星期三\12點常州大學機械工程學院力學教研室29*2.多跨靜定梁的內力計算多跨靜定梁傳力次序：作用于附屬部分必傳至基本部分，反之不然。首先計算附屬部分，再計算基本部分。當前第29頁\共有87頁\編于星期三\12點常州大學機械工程學院力學教研室30*3.多跨靜定梁的受力特點簡支梁(兩個并列)多跨靜定梁連續(xù)梁為何采用多跨靜定梁這種結構型式?當前第30頁\共有87頁\編于星期三\12點常州大學機械工程學院力學教研室31*例2-2-1

作多跨靜定梁的內力圖。當前第31頁\共有87頁\編于星期三\12點常州大學機械工程學院力學教研室32*例

2-2-2

作如圖所示多跨靜定梁的內力圖。已知計算順序為FA=36kN36kNMMA=166kN·m當前第32頁\共有87頁\編于星期三\12點常州大學機械工程學院力學教研室33*FA=36kN36kNMMA=166kN·m當前第33頁\共有87頁\編于星期三\12點常州大學機械工程學院力學教研室34*例2-2-3

作多跨靜定梁的內力圖。內力計算的關鍵在于:

正確區(qū)分基本部分和附屬部分.

熟練掌握單跨梁的計算.當前第34頁\共有87頁\編于星期三\12點常州大學機械工程學院力學教研室35*當前第35頁\共有87頁\編于星期三\12點常州大學機械工程學院力學教研室36*例2-2-4

對圖示靜定梁,欲使AB跨的最大正彎矩與支座B截面的負彎矩的絕對值相等,確定鉸D的位置.解:CDx當前第36頁\共有87頁\編于星期三\12點常州大學機械工程學院力學教研室37*與簡支梁相比:彎矩較小而且均勻.從分析過程看:附屬部分上若無外力,其上也無內力.x當前第37頁\共有87頁\編于星期三\12點常州大學機械工程學院力學教研室38*練習:利用微分關系等作彎矩圖l/2l/2F當前第38頁\共有87頁\編于星期三\12點常州大學機械工程學院力學教研室39*練習:利用微分關系等作彎矩圖相互平行相互平行當前第39頁\共有87頁\編于星期三\12點常州大學機械工程學院力學教研室40*練習:利用微分關系,疊加法等作彎矩圖Fl/2Fl/2l/2l/2l/2qll/2ql/2l/2l/2l/2當前第40頁\共有87頁\編于星期三\12點常州大學機械工程學院力學教研室41*例2-2-5

作梁的內力圖當前第41頁\共有87頁\編于星期三\12點常州大學機械工程學院力學教研室42*多跨靜定梁在間接荷載作用下的內力計算計算主梁時，一般假設縱梁簡支在橫梁上，而橫梁則支承在主梁上，作用在縱梁上的荷載通過橫梁傳給主梁。不論縱梁承受何種荷載，主梁是只在橫梁所在的結點處承受集中荷載的作用。例2-2-6

作結構主梁的內力圖。當前第42頁\共有87頁\編于星期三\12點常州大學機械工程學院力學教研室43*當前第43頁\共有87頁\編于星期三\12點常州大學機械工程學院力學教研室44*剛架是由梁柱組成的含有剛結點的桿件結構彎矩分布均勻可利用空間大一.剛架的受力特點3.3靜定剛架受力分析梁桁架剛架當前第44頁\共有87頁\編于星期三\12點常州大學機械工程學院力學教研室45*靜定剛架的分類:二.剛架的支座反力計算單體剛架(聯合結構)簡支剛架懸臂剛架三鉸剛架(三鉸結構)復合剛架(主從結構)當前第45頁\共有87頁\編于星期三\12點常州大學機械工程學院力學教研室46*1.單體剛架(聯合結構)的支座反力(約束力)計算例3-3-1:求圖示簡單剛架的支座反力。解:（1）當前第46頁\共有87頁\編于星期三\12點常州大學機械工程學院力學教研室47*解:（2）當前第47頁\共有87頁\編于星期三\12點常州大學機械工程學院力學教研室48*解:（3）當前第48頁\共有87頁\編于星期三\12點常州大學機械工程學院力學教研室49*例4:求圖示剛架AC的約束力解:當前第49頁\共有87頁\編于星期三\12點常州大學機械工程學院力學教研室50*例5:求圖示剛架中拉桿的軸力和在E點的約束力。解:1)取整體當前第50頁\共有87頁\編于星期三\12點常州大學機械工程學院力學教研室51*例5:求圖示剛架中拉桿的軸力和在E點的約束力。2)取CE桿件當前第51頁\共有87頁\編于星期三\12點常州大學機械工程學院力學教研室52*例5:求圖示剛架中拉桿的軸力和在E點的約束力。

4)取DBE桿件當前第52頁\共有87頁\編于星期三\12點常州大學機械工程學院力學教研室53*3.復合剛架(主從結構)的支座反力(約束力)計算方法:先算附屬部分,后算基本部分,計算順序與幾何組成順序相反.解:

（1）取附屬部分BE

（2）取整體部分

若附屬部分上無外力,附屬部分上的約束力是否為零?當前第53頁\共有87頁\編于星期三\12點常州大學機械工程學院力學教研室54*習題:求圖示CAB的約束力。解:（1）取整體（2）取CD桿件（1）當前第54頁\共有87頁\編于星期三\12點常州大學機械工程學院力學教研室55*（3）取CAB桿件當前第55頁\共有87頁\編于星期三\12點常州大學機械工程學院力學教研室56*習題:求圖示體系約束力.解:（1）BE桿（1）（2）DEF桿代入（1）式：得當前第56頁\共有87頁\編于星期三\12點常州大學機械工程學院力學教研室57*習題:求圖示體系約束力.（3）BC桿（4）ABC桿當前第57頁\共有87頁\編于星期三\12點常州大學機械工程學院力學教研室58*習題:求圖示體系約束力.（5）整體若采用GH桿要方便當前第58頁\共有87頁\編于星期三\12點常州大學機械工程學院力學教研室59*三.剛架指定截面內力計算

與梁的指定截面內力計算方法相同.例1:求圖示剛架1,2截面的彎矩解:（1）整體（2）BC桿當前第59頁\共有87頁\編于星期三\12點常州大學機械工程學院力學教研室60*例1:求圖示剛架1,2截面的彎矩截斷1截面，取圖示結構當前第60頁\共有87頁\編于星期三\12點常州大學機械工程學院力學教研室61*截斷2截面，取圖示結構當前第61頁\共有87頁\編于星期三\12點常州大學機械工程學院力學教研室62*（1）無荷載分布段(q=0)，FS圖為水平線，M圖為斜直線。（2）均布荷載段(q=常數)，FS圖為斜直線，M圖為拋物線，且凸向與荷載指向相同。（3）集中力作用處，FS圖有突變，且突變量等于力值；M

圖有尖點，且指向與荷載相同。（4）集中力偶作用處，M圖有突變，且突變量等于力偶值；FS圖無變化。（5）兩截面的剪力之差等于兩截面間分布荷載圖的面積兩截面的彎矩之差等于兩截面間剪力圖的面積四.剛架彎矩圖的繪制拆成單個桿,求出桿兩端的內力,按與單跨梁相同的方法畫。當前第62頁\共有87頁\編于星期三\12點常州大學機械工程學院力學教研室63*

FN圖

FS圖

例2-4-1:畫圖示剛架的內力圖。解：（1）求約束反力

M圖當前第63頁\共有87頁\編于星期三\12點常州大學機械工程學院力學教研室64*例2-4-2圖示結構,,。試作其內力圖。

FN圖（kN）

FS圖(kN)

M圖中間的圖為什么要6+9-4？當前第64頁\共有87頁\編于星期三\12點常州大學機械工程學院力學教研室65*例2-4-3:畫圖示剛架的內力圖。

FN圖

FS圖

M圖為什么他們相鄰的桿件彎矩相等？當前第65頁\共有87頁\編于星期三\12點常州大學機械工程學院力學教研室66*例2-4-4:畫圖示剛架的內力圖。

FN圖

FS圖

M圖當前第66頁\共有87頁\編于星期三\12點常州大學機械工程學院力學教研室67*例2-4-5:畫圖示剛架的內力圖。

FN圖

FS圖

M圖中間部分彎矩的正負？當前第67頁\共有87頁\編于星期三\12點常州大學機械工程學院力學教研室68*例2-4-6:畫圖示剛架的內力圖。

FN圖

FS圖

M圖當前第68頁\共有87頁\編于星期三\12點常州大學機械工程學院力學教研室69*例2-4-7:畫圖示剛架的內力圖。

FN圖

FS圖

M圖比較特殊把Fax遷移到C點所以CD的中點彎矩為零。當前第69頁\共有87頁\編于星期三\12點常州大學機械工程學院力學教研室70*練習:作圖示結構彎矩圖當前第70頁\共有87頁\編于星期三\12點常州大學機械工程學院力學教研室71*練習:作圖示結構彎矩圖當前第71頁\共有87頁\編于星期三\12點常州大學機械工程學院力學教研室72*例2-4-8:作圖示三鉸剛架的內力圖

FS圖

M圖

FN圖1/2ql平方怎么來的？當前第72頁\共有87頁\編于星期三\12點常州大學機械工程學院力學教研室73*

FS圖練習:作圖示結構彎矩圖

FN圖

M圖把Fdx遷移到A點上端當前第73頁\共有87頁\編于星期三\12點常州大學機械工程學院力學教研室74*

例

作出圖示剛架的內力圖，并進行校核。當前第74頁\共有87頁\編于星期三\12點常州大學機械工程學院力學教研室75*當前第75頁\共有87頁\編于星期三\12點常州大學機械工程學院力學教研室76*C作業(yè)：3-1（b）試用分段疊加法作梁的M圖。當前第76頁\共有87頁\編于星期三\12點常州大學機械工程學院力學教研室77*C作業(yè)：3-1（d）試用分段疊加法作梁的M圖。