简单的超静定问题课件

1、第九章 简单的超静定问题1.超静定问题及其解法 未知力个数等于独立的平衡方程数目,则仅由平衡方程即可解出全部未知力,这类问题称为静定问题,相应的结构称为静定结构. 未知力个数多于独立的平衡方程数目,则仅由平衡方程无法确定全部未知力,这类问题称为超静定问题或静不定问题,相应的结构称为超静定结构或静不定结构. 所有超静定结构,都是在静定结构上再加一个或几个约束,这些约束对于特定的工程要求是必要的,但对于保证结构平衡却是多余的,故称为多余约束. 未知力个数与平衡方程数之差,称为超静定次数或静不定次数.lBAq 求解超静定问题,需要综合考察结构的平衡,变形协调和物理等三个方面.2.拉压超静定问题 一铰

2、接结构如图示,在水平刚性横梁的B端作用有载荷F,垂直杆1,2的抗拉压刚度分别为E1A1,E2A2,若横梁AB的自重不计,求两杆中的内力.aABL112CaFaABCaF1NF2NF1L2L0AM02221aFaFaFNN212LL变形协调方程2221112AELFAELFNN11221412AEAEFFN2211244AEAEFFN列静力平衡方程0AM035 . 13/301mFmmmkNmFNBDNCENBDNCEFkNF3135变形协调方程CEDBLL3EmlFEmlFNCENBD2626104003102008 . 1NCENBDFF65kNFNBD2 .32kNFNCE4 .38DBN

3、BDBDAF 23200102 .32mmN MPa161CENCECEAF 23400104 .38mmN MPa96 图示刚性梁AB受均布载荷作用，梁在A端铰支，在B点和C点由两根钢杆BD和CE支承。已知钢杆的横截面面积ADB=200mm2，ACE=400mm2，其许用应力=170MPa，试校核钢杆的强度。2m1mCELDBL2.拉压超静定问题1.8LL2m1mAEmkN/30BCDAEmkN /30BCDBBDFBDF1L2L 列静力平衡方程0AM2142FmFFmFFF212变形协调方程 mL21 mL42122 LL1!1111TLAELFLg 222222TLAELFLt 2222

4、2TLAELFt )(21!111TLAELFg NFF212102 . 45 .165 .1242081 . 2kNF52.381 kNF26.1192计算1，2杆的正应力111AF 2310001052.38mmNMPa5 .38222AF 2320001026.119mmNMPa6 .59 图示结构中的三角形板可视为刚性板。1杆材料为钢，2杆材料为铜，两杆的横截面面积分别为A钢=1000mm2，A铜=2000mm2。当F=200kN，且温度升高20时，试求1、2杆内的应力。钢杆的弹性模量为E钢=210GPa，线膨胀系数l钢=12.510-6 -1；铜杆的弹性模量为E铜=100GPa，线膨

5、胀系数l铜=16.510-6 -1；m2m211FFAm42Fm12BALEABALEALEALFNLLEAFNLEGPaE20010001LMPa2003.扭转超静定问题BALLLeMeM0BAMM0BApAGILMpeAGILMM pAGILM03eBAMMMLBAqZEIBFLBAqqlFA85qlFB83281qlmAql83ql85kN21289ql281ql4.简单超静定梁LBAqZEIlBAqZEI1BlBAZEI2BBF021BBZEIqL84ZBEILF330qlFB83kNm 图示梁,A处为固定铰链支座,B,C二处为辊轴支座.梁作用有均布荷载.已知:均布荷载集度q=15N/

6、m,L=4m,梁圆截面直径d=100mm,=100MPa.试校核该梁的强度.2LBA2LqCCFAFBF列静力平衡方程0qLFFFCBA 0yF0AM0222qLLFLFBC变形协调方程 0CCCFqZEIqL38454ZCEILF4830qLFC85qLFB163qLFA163kNm22. 4kNm5 . 7kNm22. 4kNmM5 . 7maxZWMmax3max32dMMPa4 .76 试求图示梁的支反力m4BAmkN20m2m2kN40DC 在小变形条件下,B点轴向力较小可忽略不计,所以为一次超静定.Bm2m2kN40DCm4AmkN20BBFBF1B2B21BBZBEIqL841Z

7、BEILF33ZBBEILF332ZPEILF3232222LEILFZP485823PBFqLFkN75. 8AFBAFqLFkN25.71AMLFqLMBA22kNm125CFBPCFFFkN75.48CMLFLFMBPC2kNm115 结构如图示,设梁AB和CD的弯曲刚度EIz相同.拉杆BC的拉压刚度EA为已知,求拉杆BC的轴力.a2BAqaCaDa2BAq 将杆CB移除，则AB,CD均为静定结构，杆CB的未知轴力FN作用在AB,CD梁上。为1次超静定。CaaDNFNFNFNFBCCBLZBEIaq824ZNEIaF323ZNCEIaF33EAaFLNBCEAaFEIaFEIaFEIaq

8、NZNZNZ33282334ZNIAaAqaF2332 当系统的温度升高时,下列结构中的_不会产生温度应力. A B C DA 图示静不定梁承受集中力F和集中力偶Me作用,梁的两端铰支,中间截面C处有弹簧支座.在下列关于该梁的多余约束力与变形协调条件的讨论中,_是错误的.A. 若取支反力FB为多余约束力，则变形协调条件是截面B的挠度B=0;B. 若取支承面C1对弹簧底面的作用力Fc1为多余约束力，则变形协调条件为C1面的铅垂线位移C1=0;C. 若取支承面C1对弹簧底面的作用力Fc1为多余约束力，则变形协调条件为C1面的铅垂线位移C1等于弹簧的变形;D. 若取弹簧与梁相互作用力为多余约束力，则变形协调条件为梁在C截面的挠度c等于弹簧的变形。FeMBFABC1C1CFC 图示等直梁承受均布荷载q作用,C处用铰链连接.在截面C上_.A. 有弯矩，无剪力；B. 有剪力，无弯矩；C. 既有弯矩又有剪力；D. 既无弯矩又无剪力；2LBAqC2LD等直梁受载如图所示.若从截面C截开选取基本