结构力学　平面刚架ppt课件

1、3.4 3.4 静定平面刚架静定平面刚架一一 刚架的特点刚架的特点由梁和柱组成的具有刚结点的构造1 刚架的变形特征刚架的变形特征受力时，刚结点处各杆杆端不能发生相对转动受力时，刚结点处各杆杆端不能发生相对转动即结点对各杆端的转动有约束作用即结点对各杆端的转动有约束作用2 刚架的受力特征刚架的受力特征刚结点可以接受和传送弯矩刚结点可以接受和传送弯矩刚架中各杆内力普通有弯矩、剪力和轴力刚架中各杆内力普通有弯矩、剪力和轴力 刚结点可以接受和传送弯矩，因此刚架中的弯矩分布刚结点可以接受和传送弯矩，因此刚架中的弯矩分布 较为均匀，节省资料较为均匀，节省资料 刚结点增大了构造刚度，刚架内部空间较大，便于利

2、刚结点增大了构造刚度，刚架内部空间较大，便于利 用用二二 刚架的优点与运用刚架的优点与运用西班牙毕尔巴鄂市桑迪加航空港西班牙毕尔巴鄂市桑迪加航空港三三 静定刚架的分类静定刚架的分类悬臂刚架悬臂刚架简支刚架简支刚架三铰刚架三铰刚架多跨多层多跨多层刚刚 架架四四 静定刚架内力分析静定刚架内力分析1 除悬臂刚架普通先求支座反力、铰结点处的约束力，除悬臂刚架普通先求支座反力、铰结点处的约束力， 再计算刚架内力再计算刚架内力2 普通取各杆两端截面为控制截面，先求杆端截面内力普通取各杆两端截面为控制截面，先求杆端截面内力3 逐杆绘出刚架内力图，并进展校核逐杆绘出刚架内力图，并进展校核弯矩图画在杆件受拉一侧

3、弯矩图画在杆件受拉一侧剪力轴力图可画在杆件恣意一侧，但必需标明正、负号剪力轴力图可画在杆件恣意一侧，但必需标明正、负号ABCDMBAMBCMBDAFC例例3-7 3-7 作图示刚架的内力图作图示刚架的内力图解解 1 1 求支座反力求支座反力19kN2 2 计算各杆杆端截面内力计算各杆杆端截面内力NCANACFkNF19)(194241614yAF)(6519614kNFyB)(4 kNFxB4kN4m2m2m2m14kN/mABCDEFFyAFxBFyB4kN2m2mFNCAFQCACAMkNFFQCAQAC4 0) (824 0左侧受拉kNMMCAAC例例3-7 3-7 作图示刚架的内力图作

4、图示刚架的内力图2 2 计算各杆杆端截面内力计算各杆杆端截面内力NDCNCDFkNF44kN4m2m2m2m14kN/mABCDEF19kN4kN65kNkNFQCD19) (8上侧受拉kNMCDC19kNmkN.84kNFQCDFNCDCDM14kN/m两杆结点无外力偶作用时，两杆端弯矩必大小相等、两杆结点无外力偶作用时，两杆端弯矩必大小相等、同侧受拉同侧受拉 +43 3 绘内力图绘内力图4kN4m2m2m2m14kN/mABCDEF19kN4kN65kNABCDEFNFN图图(kN)(kN)ABCDEFFQFQ图图(kN)(kN)ABCDEFM M图图(kN.m)(kN.m)1919841

5、937484428284656544164ABCDEFNFN图图(kN)(kN)1919465 +ABCDEFFQFQ图图(kN)(kN)1937428444ABCDEFM M图图(kN.m)(kN.m)88442816 校核校核D65kNmkN.164kN28kN37kNmkN.28mkN.444kN044xF0286537yF0162844M计算无误计算无误4 根据弯矩图作刚架剪力图、轴力图根据弯矩图作刚架剪力图、轴力图例例3-8 根据例根据例3-7M图作刚架图作刚架FQ图、图、FN图图ABCDEFM M图图(kN.m)(kN.m)88442816ACF4kNmkN.8FQAC08244Q

6、ACCFM0QACF08244QCAAFMkNFQCA4FQCADCmkN.44mkN.8FQCDFQDC14kN/mC4kN19kNFNCDFNCA 作出作出M图图,取杆件为隔离体，建立力矩平衡方程，取杆件为隔离体，建立力矩平衡方程， 由杆端弯矩求杆端剪力作剪力图由杆端弯矩求杆端剪力作剪力图 取结点为隔离体，利用结点的投影平衡方程，由取结点为隔离体，利用结点的投影平衡方程，由 杆端剪力求杆端轴力，作轴力图杆端剪力求杆端轴力，作轴力图ABCDE4.5m2m1kN/m6m6m例例3-9 作图示三铰刚架内力图作图示三铰刚架内力图解解 1 1 求支座反力求支座反力0AM0BM)(5 . 1kNFyB

7、)(5 . 4kNFyA0 xFxBxAFFxAFxBF取铰取铰C C右边刚架为隔离体右边刚架为隔离体0CM)(38. 1kNFxA)(38. 1kNFxByAFyBFBCE6m4.5m2mxBFkN5 . 1xCFyCF065 . 15 . 6xBF例例3-9 作图示三铰刚架内力图作图示三铰刚架内力图kN35. 1kN35. 11kN/mABCDE6m6m4.5m2mkN5 . 4kN5 . 12 2 计算各杆杆端截面内力计算各杆杆端截面内力D4.5kN1.38kNn0n 0kNFNDC73. 29487. 038. 13162. 05 . 4kNFQDC84. 33162. 038. 19

8、487. 05 . 410319487. 010103cos3162. 01010sinNDCFQDCF由根本部分和附属部分构成，应按先附属部分后根本部分由根本部分和附属部分构成，应按先附属部分后根本部分的顺序进展计算的顺序进展计算ABCDE4m4m4m2mF2m40kNABCDEFDFE40kN5 多跨多层静定刚架计算多跨多层静定刚架计算FDE6 6 快速绘刚架弯矩图快速绘刚架弯矩图FPM = 0FQ为常值时，为常值时，M图为倾斜直线图为倾斜直线FQ为零时，为零时，M图为直线图为直线ABCDE铰处的铰处的M为零，且梁上无荷载作用时，为零，且梁上无荷载作用时，M图为斜直线图为斜直线7 7 刚架内力图的校核刚架内力图的校核静力平衡条件的校核静力平衡条件的校核内力图形的校核内力图形的校核ABCDE 铰结点、自在端一侧截面上铰结点、自在端一侧截面上 无外力偶作用时，该截面弯无外力偶作用时，该截面弯 矩能否为零矩