2 几何组成分析.ppt

第二章平面体系的机动分析
(平面体系的几何组成分析)
几何构造分析的几个概念
几何不变体系的组成规律
平面杆件体系的计算自由度
本章主要内容
本章从几何构造的角度来讨论结构。
结构能否承受各种可能的荷载,取决于其几何构造的合理性。结构本身应是几何稳固的,并保持其几何形状不变,才能承受荷载。反之,如果结构体系是几何不稳固的,不能保持其几何形状不变,则其不能承受任意荷载。因此,从几何构造的角度看,结构应有合理的几何构造,应是一个几何形状不变的体系。
◆平面体系的几何组成分析:研究杆件间的连接装置应怎样布置,才能使它们可保持几何形状和位置的结构,以承担结构荷载。
(1)判断能否作为结构;
(2)设计新型合理的结构;
(3)确定是否是超静定结构,选择相应的计算方法;
⑷确定结构的基本部分和附属部分,选择合理的计算顺序。
平面体系机动分析的目的
几何不变体系
几何可变体系
§2-1 概述
几何不变体系
在任意荷载作用下,几何形状及位置均
保持不变的体系。(不考虑材料的变形)
几何可变体系
在一般荷载作用下,几何形状及位置将发生改变的体系。(不考虑材料的变形)
结构
机构
平面体系的几何组成分析——判定平面体系是否几何可变,对于几何不变体系,区分体系内部是否有多余约束。
几何可变体系
几何不变体系
§2-2 平面体系的计算自由度W
自由度--确定物体位置所需要的
独立坐标(x、y、z…)数目
自由度数 n=2
平面内一点
或者体系运动时所具有的独立运动方式数目
一、平面体系的自由度S
刚片
定义:在平面内可以看成是几何形状不变的物体。
一根杆件(一根梁、一个柱)、地基基础或体系中已经肯定为几何不变的某个部分都可看作一个平面刚片。
刚片Ⅱ
刚片Ⅲ
刚片Ⅰ
刚片形状可以任意替换
每个自由刚片有
多少个
自由度呢?
n=3
A
x
y
B
平面刚体——刚片
刚片
自由度数