力法的基本概念PPT课件

1、“鸟巢鸟巢”国家体育场国家体育场杆件结构中大量杆件结构中大量采用超静定结构采用超静定结构 问题问题 如何如何进行进行超静超静定结定结构的构的受力受力分析分析第1页/共22页一.超静定结构的静力特征和几何特征静力特征静力特征:仅由静力平衡方程不能求出仅由静力平衡方程不能求出 所有内力和反力所有内力和反力. 超静定问题的求解要同时考虑结构的超静定问题的求解要同时考虑结构的“变变形、本构、平衡形、本构、平衡”.几何特征几何特征:有多余约束的几何不变体系。有多余约束的几何不变体系。第2页/共22页 与静定结构相比与静定结构相比, 超静定结构的优点为超静定结构的优点为: 1.内力分布均匀内力分布均匀 2

2、.抵抗破坏的能力强抵抗破坏的能力强1.内力与材料的物理性质内力与材料的物理性质、截面的几何形状和尺寸有关截面的几何形状和尺寸有关。二.超静定结构的性质2.温度变化、支座移动一般会产生内力温度变化、支座移动一般会产生内力。第3页/共22页1.力法力法-以多余约束力作为基本未知量以多余约束力作为基本未知量。2.位移法位移法-以结点位移作为基本未知量以结点位移作为基本未知量.三.超静定结构的计算方法3.混合法混合法-以结点位移和多余约束力作为以结点位移和多余约束力作为 基本未知量基本未知量.4.力矩分配法力矩分配法-近似计算方法近似计算方法.5.矩阵位移法矩阵位移法-结构矩阵分析法之一结构矩阵分析法

3、之一.第4页/共22页一一. 力法等方法的基本思想力法等方法的基本思想: 1.找出未知问题不能求解的原因找出未知问题不能求解的原因; 2.将其化成会求解的问题将其化成会求解的问题; 3.找出改造后的问题与原问题的差别找出改造后的问题与原问题的差别; 4.消除差别后消除差别后,改造后的问题的解即为原问题的解改造后的问题的解即为原问题的解.第5页/共22页101基本体系待解的未知问题变形条件1X力法基本未知量01111P01111PX第6页/共22页第7页/共22页01111PXPMMMP2/2qllM1X1=1EIllllEIEIyc3/32211311 lMPX1=1第8页/共22页42814

4、321311qlEIlqllEIEIycP MP2/2qllM1X1=1)(8/31 qlX01111PX0813413qlEIXEIl第9页/共22页82/qlMPMXMM11PMqlMM831MP2/2qllM1X1=1第10页/共22页基本结构qx1Aql原结构试选取另一基本结构求解：EIB第11页/共22页基本结构qx121ql原结构ql/82x1=11Ml图MP图01111 px EIllEI3)312()21(111 EIqllqllEIP24)21()832(1321 2111181qlxp 解：力法方程式中：M图Q图ql/82ql/825ql/83ql/8EI第12页/共22页

5、llEIEIP作弯矩图.练习1.1.确定超静定次数确定超静定次数; ;2.2.选取基本体系选取基本体系; ;3.3.建立力法方程建立力法方程; ;4.4.求位移求位移; ;5.5.解力法方程解力法方程; ;6.6.叠加法作弯矩图叠加法作弯矩图. .第13页/共22页llEIEIPX1PX1=1lM101111PXEIl34311/EIPlP231/)(/831PXPMXMM11解:MPl83Pl85PPlMP第14页/共22页练习llEIEIP1.1.确定超静定次数确定超静定次数; ;2.2.选取基本体系选取基本体系; ;3.3.建立力法方程建立力法方程; ;4.4.求位移求位移; ;5.5.

6、解力法方程解力法方程; ;6.6.叠加法作弯矩图叠加法作弯矩图. .第15页/共22页X1PX1=1lM101111PXEIl3311/EIPlP231/)(/231PXPMXMM11解:llEIEIPPPlMPMPlPl23第16页/共22页第17页/共22页二二. .力法的基本体系与基本未知量力法的基本体系与基本未知量 超静定次数: : 多余约束个数. . 几次超静定结构?比较法: :与相近的静定结构 相比, , 比静定结构 多几个约束即为几 次超静定结构. .X X1 1X X2 2X X1 1X X2 2力法基本体系不惟一. .若一个结构有N个多余约束,则称其为N次超静定结构. .第18页/共22页去掉几个约束后成为静定结构, ,则为几次超静定X X1 1X X1 1X X2 2X X2 2X X3 3X X3 3X X1 1X X2 2X X3 3去掉一个链杆或切断一个链杆相当于去掉一个约束第19页/共22页去掉一个固定端支座或切断一根弯曲杆相当于去掉三个约束. .1X2X3X1X2X3X1X2X3X将刚结点变成铰结点或将固定端