靜定結(jié)構(gòu)的受力分析演示文稿

靜定結(jié)構(gòu)的受力分析演示文稿當(dāng)前第1頁\共有87頁\編于星期三\12點(diǎn)優(yōu)選靜定結(jié)構(gòu)的受力分析當(dāng)前第2頁\共有87頁\編于星期三\12點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室3*第3章靜定結(jié)構(gòu)的受力分析靜定結(jié)構(gòu)特性幾何特性：無多余聯(lián)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(nèi)力靜定結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)；當(dāng)前第3頁\共有87頁\編于星期三\12點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)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(nèi)力3.作內(nèi)力圖的基本方法4.彎矩、剪力、荷載集度之間的微分關(guān)系5.疊加法作彎矩圖當(dāng)前第4頁\共有87頁\編于星期三\12點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)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(dāng)前第5頁\共有87頁\編于星期三\12點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室6*內(nèi)力符號規(guī)定:彎矩以使下側(cè)受拉為正剪力繞作用截面順時針轉(zhuǎn)為正軸力拉力為正2.截面法求指定截面內(nèi)力K3.作內(nèi)力圖的基本方法內(nèi)力方程式:彎矩方程式剪力方程式軸力方程式當(dāng)前第6頁\共有87頁\編于星期三\12點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室7*例2-1-2:求跨中C截面內(nèi)力，并作內(nèi)力圖。解:(下側(cè)受拉)C當(dāng)前第7頁\共有87頁\編于星期三\12點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室8*C當(dāng)前第8頁\共有87頁\編于星期三\12點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室9*4.彎矩、剪力、荷載集度之間的微分關(guān)系微分關(guān)系:當(dāng)前第9頁\共有87頁\編于星期三\12點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室10*（1）無荷載分布段(q=0)，F(xiàn)S圖為水平線，M圖為斜直線。（2）均布荷載段(q=常數(shù))，F(xiàn)S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，F(xiàn)S圖有突變，且突變量等于力值；M

圖有尖點(diǎn)，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(dāng)前第10頁\共有87頁\編于星期三\12點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室11*例2-1-4

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

作梁的內(nèi)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(dāng)前第12頁\共有87頁\編于星期三\12點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室13*例2-1-6作梁的內(nèi)力圖。解：xxFSM00（2）均布荷載段(q=常數(shù))，F(xiàn)S圖為斜直線，M圖為拋物線，且凸向與荷載指向相同。當(dāng)前第13頁\共有87頁\編于星期三\12點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室14*練習(xí):利用上述關(guān)系作彎矩圖,剪力圖當(dāng)前第14頁\共有87頁\編于星期三\12點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室15*當(dāng)前第15頁\共有87頁\編于星期三\12點(diǎn)*載荷集度、剪力和彎矩的關(guān)系例2-1-7繪出下面外伸梁的剪力和彎矩圖。當(dāng)前第16頁\共有87頁\編于星期三\12點(diǎn)*§4-5載荷集度、剪力和彎矩的關(guān)系計(jì)算約束反力：畫出剪力圖xFS0kN當(dāng)前第17頁\共有87頁\編于星期三\12點(diǎn)*§4-5載荷集度、剪力和彎矩的關(guān)系FS哪個是對的？根據(jù)微分關(guān)系列表如下M常州大學(xué)機(jī)械學(xué)院力學(xué)教研室當(dāng)前第18頁\共有87頁\編于星期三\12點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室19*mM5.疊加法作彎矩圖準(zhǔn)備工作當(dāng)前第19頁\共有87頁\編于星期三\12點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室20*ql2/8MFab/lM當(dāng)前第20頁\共有87頁\編于星期三\12點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室21*疊加法作彎矩圖注意:是豎標(biāo)相加,不是圖形的簡單拼合.2616M(kN·m)4.5當(dāng)前第21頁\共有87頁\編于星期三\12點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室22*6、斜梁的內(nèi)力計(jì)算當(dāng)前第22頁\共有87頁\編于星期三\12點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室23*

7.分段疊加法作彎矩圖當(dāng)前第23頁\共有87頁\編于星期三\12點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室24*練習(xí):分段疊加法作彎矩圖當(dāng)前第24頁\共有87頁\編于星期三\12點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室25*例2-1-7

作梁的內(nèi)力圖。1、求約束反力2、作M圖很重要仔細(xì)看！當(dāng)前第25頁\共有87頁\編于星期三\12點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室26*當(dāng)前第26頁\共有87頁\編于星期三\12點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室27*1.多跨靜定梁的組成基、附關(guān)系層疊圖3.2多跨靜定梁受力分析

附屬部分--不能獨(dú)立承載的部分?；静糠?-能獨(dú)立承載的部分。當(dāng)前第27頁\共有87頁\編于星期三\12點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室28*練習(xí):區(qū)分基本部分和附屬部分并畫出關(guān)系圖當(dāng)前第28頁\共有87頁\編于星期三\12點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室29*2.多跨靜定梁的內(nèi)力計(jì)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(jì)算附屬部分，再計(jì)算基本部分。當(dāng)前第29頁\共有87頁\編于星期三\12點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室30*3.多跨靜定梁的受力特點(diǎn)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(jié)構(gòu)型式?當(dāng)前第30頁\共有87頁\編于星期三\12點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室31*例2-2-1

作多跨靜定梁的內(nèi)力圖。當(dāng)前第31頁\共有87頁\編于星期三\12點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室32*例

2-2-2

作如圖所示多跨靜定梁的內(nèi)力圖。已知計(jì)算順序?yàn)镕A=36kN36kNMMA=166kN·m當(dāng)前第32頁\共有87頁\編于星期三\12點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室33*FA=36kN36kNMMA=166kN·m當(dāng)前第33頁\共有87頁\編于星期三\12點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室34*例2-2-3

作多跨靜定梁的內(nèi)力圖。內(nèi)力計(jì)算的關(guān)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(jì)算.當(dāng)前第34頁\共有87頁\編于星期三\12點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室35*當(dāng)前第35頁\共有87頁\編于星期三\12點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)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(fù)彎矩的絕對值相等,確定鉸D的位置.解:CDx當(dāng)前第36頁\共有87頁\編于星期三\12點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)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(nèi)力.x當(dāng)前第37頁\共有87頁\編于星期三\12點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室38*練習(xí):利用微分關(guān)系等作彎矩圖l/2l/2F當(dāng)前第38頁\共有87頁\編于星期三\12點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室39*練習(xí):利用微分關(guān)系等作彎矩圖相互平行相互平行當(dāng)前第39頁\共有87頁\編于星期三\12點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室40*練習(xí):利用微分關(guān)系,疊加法等作彎矩圖Fl/2Fl/2l/2l/2l/2qll/2ql/2l/2l/2l/2當(dāng)前第40頁\共有87頁\編于星期三\12點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室41*例2-2-5

作梁的內(nèi)力圖當(dāng)前第41頁\共有87頁\編于星期三\12點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室42*多跨靜定梁在間接荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算計(jì)算主梁時，一般假設(shè)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(jié)點(diǎn)處承受集中荷載的作用。例2-2-6

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

4)取DBE桿件當(dāng)前第52頁\共有87頁\編于星期三\12點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室53*3.復(fù)合剛架(主從結(jié)構(gòu))的支座反力(約束力)計(jì)算方法:先算附屬部分,后算基本部分,計(jì)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(dāng)前第53頁\共有87頁\編于星期三\12點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室54*習(xí)題:求圖示CAB的約束力。解:（1）取整體（2）取CD桿件（1）當(dāng)前第54頁\共有87頁\編于星期三\12點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室55*（3）取CAB桿件當(dāng)前第55頁\共有87頁\編于星期三\12點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室56*習(xí)題:求圖示體系約束力.解:（1）BE桿（1）（2）DEF桿代入（1）式：得當(dāng)前第56頁\共有87頁\編于星期三\12點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室57*習(xí)題:求圖示體系約束力.（3）BC桿（4）ABC桿當(dāng)前第57頁\共有87頁\編于星期三\12點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室58*習(xí)題:求圖示體系約束力.（5）整體若采用GH桿要方便當(dāng)前第58頁\共有87頁\編于星期三\12點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室59*三.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.例1:求圖示剛架1,2截面的彎矩解:（1）整體（2）BC桿當(dāng)前第59頁\共有87頁\編于星期三\12點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室60*例1:求圖示剛架1,2截面的彎矩截?cái)?截面，取圖示結(jié)構(gòu)當(dāng)前第60頁\共有87頁\編于星期三\12點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室61*截?cái)?截面，取圖示結(jié)構(gòu)當(dāng)前第61頁\共有87頁\編于星期三\12點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室62*（1）無荷載分布段(q=0)，F(xiàn)S圖為水平線，M圖為斜直線。（2）均布荷載段(q=常數(shù))，F(xiàn)S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，F(xiàn)S圖有突變，且突變量等于力值；M

圖有尖點(diǎn)，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(nèi)力,按與單跨梁相同的方法畫。當(dāng)前第62頁\共有87頁\編于星期三\12點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室63*

FN圖

FS圖

例2-4-1:畫圖示剛架的內(nèi)力圖。解：（1）求約束反力

M圖當(dāng)前第63頁\共有87頁\編于星期三\12點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室64*例2-4-2圖示結(jié)構(gòu),,。試作其內(nèi)力圖。

FN圖（kN）

FS圖(kN)

M圖中間的圖為什么要6+9-4？當(dāng)前第64頁\共有87頁\編于星期三\12點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室65*例2-4-3:畫圖示剛架的內(nèi)力圖。

FN圖

FS圖

M圖為什么他們相鄰的桿件彎矩相等？當(dāng)前第65頁\共有87頁\編于星期三\12點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室66*例2-4-4:畫圖示剛架的內(nèi)力圖。

FN圖

FS圖

M圖當(dāng)前第66頁\共有87頁\編于星期三\12點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室67*例2-4-5:畫圖示剛架的內(nèi)力圖。

FN圖

FS圖

M圖中間部分彎矩的正負(fù)？當(dāng)前第67頁\共有87頁\編于星期三\12點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室68*例2-4-6:畫圖示剛架的內(nèi)力圖。

FN圖

FS圖

M圖當(dāng)前第68頁\共有87頁\編于星期三\12點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室69*例2-4-7:畫圖示剛架的內(nèi)力圖。

FN圖

FS圖

M圖比較特殊把Fax遷移到C點(diǎn)所以CD的中點(diǎn)彎矩為零。當(dāng)前第69頁\共有87頁\編于星期三\12點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室70*練習(xí):作圖示結(jié)構(gòu)彎矩圖當(dāng)前第70頁\共有87頁\編于星期三\12點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室71*練習(xí):作圖示結(jié)構(gòu)彎矩圖當(dāng)前第71頁\共有87頁\編于星期三\12點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室72*例2-4-8:作圖示三鉸剛架的內(nèi)力圖

FS圖

M圖

FN圖1/2ql平方怎么來的？當(dāng)前第72頁\共有87頁\編于星期三\12點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室73*

FS圖練習(xí):作圖示結(jié)構(gòu)彎矩圖

FN圖

M圖把Fdx遷移到A點(diǎn)上端當(dāng)前第73頁\共有87頁\編于星期三\12點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室74*

例

作出圖示剛架的內(nèi)力圖，并進(jìn)行校核。當(dāng)前第74頁\共有87頁\編于星期三\12點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室75*當(dāng)前第75頁\共有87頁\編于星期三\12點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室76*C作業(yè)：3-1（b）試用分段疊加法作梁的M圖。當(dāng)前第76頁\共有87頁\編于星期三\12點(diǎn)常州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)教研室77*C作業(yè)：3-1（d）試用分段疊加法作梁的M圖。