靜定結(jié)構(gòu)總論課件

靜定結(jié)構(gòu)總論第四章學(xué)習(xí)安排：以自學(xué)為主。自學(xué)章節(jié)：1，2，3，4，6，8，9?！?-1隔離體方法及其截取順序的優(yōu)選1、靜定結(jié)構(gòu)受力分析基本要點是什么？2、靜定結(jié)構(gòu)受力分析與結(jié)構(gòu)幾何構(gòu)造分析之間有何關(guān)系？3、如何簡化靜定結(jié)構(gòu)的計算？§4-2幾何構(gòu)造分析與受力分析之間的對偶關(guān)系請注意以下問題：靜定結(jié)構(gòu)受力分析與結(jié)構(gòu)幾何構(gòu)造分析之間有何關(guān)系？解決結(jié)構(gòu)如何組成的問題，結(jié)構(gòu)如何“搭”？解決結(jié)構(gòu)優(yōu)化分析時，則是如何“拆”的問題。這是一種對偶關(guān)系。還可以表現(xiàn)在其他方面，總結(jié)有幾類，可以用以指導(dǎo)結(jié)構(gòu)分析。在此簡單介紹零載法的基本思想：復(fù)雜體系的構(gòu)造分析，當(dāng)不符合三角形基本規(guī)則、而計算自由度有等于零時，可以利用靜定結(jié)構(gòu)解答唯一性進(jìn)行分析。如果在無荷載（零載）作用下其反力和各桿軸力均等于零，能滿足全部平衡條件，體系一定是靜定結(jié)構(gòu)（無多余約束幾何不變）。如果在無荷載作用下體系具有能自相平衡的“自內(nèi)力”，則體系中一定存在約束配置不合理，因而是幾何可變的?！?-3零載法（有興趣的同學(xué)自學(xué)）問題：1、零載法是否僅適用鉸接體系？2、零載法是否也適用于超靜定結(jié)構(gòu)？3、除零載法外，是否還有其他方法確定復(fù)雜體系的可變性？§4-4剛體體系的虛功原理

本節(jié)主要由同學(xué)自己復(fù)習(xí)。剛體體系的虛功原理即虛位移原理。1、原理：設(shè)體系上作用任意的平衡力系，又設(shè)體系發(fā)生符合約束條件的無限小剛體體系位移，則主動力在位移上所作的虛功總和恒等于零。

兩種彼此無關(guān)的狀態(tài)。平衡力系；可能位移。2、作法：應(yīng)用剛體虛位移原理求解的過程是：解除與所要求的量相對應(yīng)的約束，使靜定結(jié)構(gòu)變成單自由度系統(tǒng)，使內(nèi)力（或反力）變成主動力；然后令單自由度系統(tǒng)產(chǎn)生沿約束力方向的單位虛位移，并計算全部主動力所作的總虛功；最后由總虛功為零即可求得所要求的量。

3、提問：能否反過來用剛體虛位移原理？例如能否用它確定靜定結(jié)構(gòu)由于支座位移引起的某指定點、指定方向的位移？§4-5靜定結(jié)構(gòu)的一般性質(zhì)靜定結(jié)構(gòu)的基本特征：

幾何組成方面：無多余約束的幾何不變體系。靜力特性方面：靜定結(jié)構(gòu)的全部反力和內(nèi)力均可由靜力平衡方程求得。得到的解答是唯一的和有限的。（靜定結(jié)構(gòu)解答的唯一性定理）靜定結(jié)構(gòu)在靜力分析中的一些特性：（1）、在靜定結(jié)構(gòu)中，除荷載外，任何其它外因（如溫度改變、支座位移、材料收縮、制造誤差等）均不引起任何反力和內(nèi)力。（2）、靜定結(jié)構(gòu)的局部平衡特性當(dāng)由平衡力系組成的荷載作用于靜定結(jié)構(gòu)的某一幾何不變部分時，則只有該部分受力，而其余部分的反力和內(nèi)力均等于零。(也可為靜定結(jié)構(gòu)的某一局部)在荷載作用下，如果僅靠靜定結(jié)構(gòu)中的某一局部就可以與荷載維持平衡，則其余部分的內(nèi)力必為零。FPFPFPFPFP2FP2FPFPFPFP思考：速畫彎矩圖。

（根據(jù)特性，簡化計算）a2a2a2aFPFPa2aa2aFP

（3）、荷載等效變換的影響

靜力等效荷載：具有同一合力的各種荷載（荷載分布雖不同，但其合力彼此相同的各種荷載）。

荷載等效變換：將一種荷載變換為另一種與其靜力等效的荷載。

對作用于靜定結(jié)構(gòu)某一幾何不變部分上的荷載進(jìn)行等效變換時，則只有該部分的內(nèi)力發(fā)生變化，而其余部分的反力和內(nèi)力均保持不變。簡單證明：FP1荷載：FP1內(nèi)力：FS1FP2荷載：FP2內(nèi)力：FS2FP1FP2荷載：FP1

-FP2內(nèi)力：FS1

-FS2（4）、靜定結(jié)構(gòu)的構(gòu)造變換特性當(dāng)靜定結(jié)構(gòu)的一個內(nèi)部幾何不變部分作構(gòu)造變換時，其余部分的內(nèi)力不變。FPABFPABABFPFP/2FP/2FNABFNBAABFPFP/2FP/2FNABFNBA

（5）、靜定結(jié)構(gòu)的全部反力、內(nèi)力，不隨結(jié)構(gòu)的截面尺寸，材料性