第3章静定结构的受力分析1课件.ppt

1 /62 § 3-1 梁的内力计算的回顾§ 3-2 静定多跨梁§ 3-3 静定平面刚架§ 3-4 静定平面桁架§ 3-5 组合结构§ 3-6 三铰拱§ 3-7 隔离体方法及其截取顺序的优选§ 3-8 刚体体系的虚功原理 2 /62 静定结构的受力分析主要任务: 要求灵活运用隔离体的平衡条件, 熟练掌握静定梁内力图的作法。分析方法: 按构造特点将结构拆成杆单元,把结构的受力分析问题转化为杆件的受力分析问题。教学目的: 进一步巩固杆件受力分析和内力分析的特点; 理解多跨静定梁、静定平面刚架、静定桁架、组合结构和三铰拱的概念; 熟练掌握多跨静定梁、静定平面刚架、静定桁架内力的计算方法,能够画出内力图; 理解截面法、结点法、联合法,熟练求出静定桁架的内力。静定结构的概念: 无多余约束( n = 0) 的几何不变体系。只需要利用静力平衡条件就能计算出结构的全部支座反力和杆件内力。§ § 3-1 3-1 梁的内力计算的回顾梁的内力计算的回顾 3 /62 静定结构的受力分析学****指导: 1)错误观念: 本章所学内容的基础是以前所学的“隔离体和平衡方程”, 认为已经学过了,静定结构部分没有新理论。 2)惨痛教训: 放松了静定结构部分受力分析,导致后面章节内容的学****困难,如影响线、位移计算、超静定结构(力法、位移法、渐近法)的分析等。以后再想补已经来不及了。 3)要求: “理论”与“方法”之概念区别。在静定结构的静力分析中,虽然基本原理不多,平衡方程只有几种形式,但是其变化是无穷的,因此重要的是知识的应用能力。 (材料力学)的关系。 从梁的内力计算开始补上,通过学****结构力学而提高。 无新内容? 集中到期末补先放松一下! 4 /62 3-1-1 3-1-1 材料力学内容回顾材料力学内容回顾: 杆件内力分析要点,内力正负号规定: 静定结构的受力分析?M M ?F NF N? F NF N? F QF Q?F QF Q?M M ?求内力的基本方法: 截面法(截取隔离体;代之相应截断力;利用平衡方程求解) ?内力的叠加与分解: 假设:材料满足线弹性、小变形。 5 /62 静定结构的受力分析荷载与内力之间的微分关系 yqx F??d d QQd dFx M?荷载与内力之间的增量关系 x Nqx F??d dΔF N=-F XΔF Q=-F yΔM =m 6 /62 静定结构的受力分析荷载与内力之间的积分关系??? BA yABxqFFd Q Q??? BA BAxFM Md Q q yF QAF NB M AM BF QB F NAq x??? BA x NA NBxqFFd7 /62 静定结构的受力分析 3-1-2 3-1-2 结构力学与材料力学内力规定的异同结构力学与材料力学内力规定的异同?轴力和剪力的正负号规定与材料力学相同?内力符号脚标有其特定的意义。如 M AB表明 AB 杆的 A端弯矩?结构力学弯矩图画在受拉纤维一侧,不用标注正负号 8 /62 几种典型弯矩图和剪力图 l /2 l /2 m l /2 l /2 P l q 2 P2 P l m2 ql2 ql 4 Pl 2 m2 m8 2 ql 1、集中荷载作用点 M图有一夹角,荷载向下夹角亦向下; Q 图有一突变,荷载向下突变亦向下。 2、集中力矩作用点 M图(竖杆从下向上为正方向)有一突变,力矩为顺时针向下突变; Q 图没有变化。 3、均布荷载作用段 M图为抛物线,荷载向下曲线亦向下凸; Q 图为斜直线,荷载向下直线由左向右下斜 9 /62 静定结构的受力分析 3-1-3 3-1-3 分段叠加法作弯矩图分段叠加法作弯矩图分段叠加法的理论依据: 假定:在外荷载作用下,结构构件材料均处于线弹性阶段。 A BO ??图中: OA 段即为线弹性阶段 AB 段为非线性弹性阶段 10 /62 静定结构的受力分析 4 Pl AM BM BM AM 做法: 先在梁端绘弯矩竖标过竖标顶点连直虚线以虚线为基础叠加相应简支梁弯矩图 M BF PM A注意注意: :合成内力图是竖标相加, 不是图形的简单拼合。 几个力的和作用效果等于每个分力分别作用效果的和;复杂的弯矩图是由几个简单的图形合成的