静定结构的位移计算
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概述
静定结构在荷载作用下的位移计算公式
图乘法
支座移动引起的位移计算
本章内容
互等定理
小 结
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概述
建筑结构在施工和使用过程中,结构杆件的形状会发生改变,称为结构的变形。结构变形时,结构上某个点发生的移动或某个截面发生的移动或转动,称为结构的位移。
位移的概念
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使结构发生位移的因素主要有以下三种:
(1)荷载作用。
(2)温度变化与材料收缩。
(3)支座移动和制造误差。
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(a)
例如图(a)所示的简支梁,在荷载作用下发生如图中虚线所示的变形,梁的跨中截面的形心C移动了一段距离 ,称为C点的线位移或挠度 ;支座截面B转动了一个角度 ,称为截面的角位移或转角。
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又如图(b)所示的刚架,在荷载作用下发生如图中虚线所示的变形。刚架上的C点移动至 点,则称 为点C的线位移,用ΔC表示。
F
(b)
CV
CH
CH
C
CV
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还可将该线位移分解为沿水平方向和竖直方向的两个分量,分别称为点C的水平位移和竖向位移,分别用ΔCH和ΔCV表示,几何关系如图(b)所示,图中的 为截面C的转角,称为截面C的角位移,上述线位移和角位移统称为绝对位移。
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此外,在计算中还将涉及到另一种位移,即相对位移。
例如图所示的刚架,在荷载F作用下,发生如图中虚线所示的变形。
A
B
ΔAH
ΔBH
F
F
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为了方便起见,我们将上述的各种位移无论是线位移或是角位移,无论是绝对位移或是相对位移,统一称为广义位移。
A、B两点的水平位移分别为ΔAH和ΔBH,它们之和为(ΔAB )H =ΔAH+ΔBH,称为A、B两点的水平相对线位移。A、B两个截面的转角分别为 和 ,它们之和为 ,称为A、B两个截面的相对角位移。
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静定结构的位移计算是结构分析的一个重要内容,在工程设计和施工过程中,都需要计算结构的位移。静定结构的位移计算也是超静定结构内力分析的基础。概括地说,它有以下三个目的:
计算位移的目的
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