力学与结构课件幻灯片一九

第2章

平面杆件体系的几何组成分析

目录.ppt平面杆件体系几何组成的分类无多余约束的平面几何不变体系简单组成规则平面杆系几何组成分析举例习题本章内容

教学要求：本章要求学生了解平面杆系的分类，掌握平面几何不变体系的组成规则、构造特点，理解工程中所用结构必须为几何不变体系。能利用几何不变体系的组成规则对简单平面杆系进行几何组成分析。建筑力学研究的重点是平面杆系结构。所谓平面杆系是由若干杆件按照一定方式互相连接而组成的。对平面体系的几何组成进行分析，称为几何组成分析。其目的在于：(1)判断某一体系是否几何可变，以决定它能否作为结构使用。(2)研究几何不变体系的组成规则，以保证所设计的结构能承受荷载并保持平衡。平政面眯杆沈系颈的鱼几尤何辛组懒成障分饼析裂中嫁，凑我扎们垒不放考坑虑尽由煤于菠材刘料置的谁应蚀变满所烫产赴生寇的辩变秧形罚，波这剃样符平国面捞杆储件蛇体规系妖可属以卖分齿为喜如千下尺两背类傻。杆件交体系禁受到逃任意膏荷载尚作用牙后，至不考岔虑材叉料的宪应变午，其城几何仙形状委和位沟置均术保持胳不变钥的体愚系为要几何洗不变宰体系识，如跳图2.赤1所架示激。一、几何阵不变涛体系平庆面泼杆顶件技体泥系鱼几镜何坚组邀成填的哥分击类图2.悟1几何悉不变润体系杆件拾体系厌受到势任意盯荷载拒作用但后，历不考底虑材陵料的霉应变巡寿，其阔几何宰形状丧和位矩置可港以发腔生改迟变的赤体系踢为几增何可仍变体徒系，升如图2.盛2所沟示针。在秀实兴际掏生糟活颗中坝有景这带样绝一址种咱体对系夜，傅如仓图2蚀.归3怖(格a左)所馋示赛，巨假膨定躁两框根谅链塑杆Ⅰ和Ⅱ共线倦，从举微小形运动萝的角裤度看产，这站是一俊个可街变体绳系。虽在初萌始阶姓段，似链杆Ⅰ和Ⅱ共舍线包，A点赏既适可督以纸绕昂以B点微为牺圆群心柿、A脆B为半娘径的抹圆弧2-剪2运校动怜，磁也举可谅绕支以C点为慌圆心葬、A速C为半缝径的涛圆弧1-犁1运动乳。由柏于这逝时两早弧相计切，A点必皆然沿先着公奸切线警方向屿作微晚小运电动。河当A点作季微小扇运动性至A恶’时粪，剥两唉弧旨由群相颜切愉变晃为赔相安离浅，A项’点既贩不能锹沿圆留弧1螺-比1运动券，也支不能周沿圆砖弧2禽-效2运动蚀，这庆样，A点在A安’处借被唯完铸全零固评定嘱。东像捉这狠种扯原绝先捕是我可石变因体代系韵，漆在衫瞬嫂时隔发局生辣了讯微者小砖的警几秘何弟变扑形件后策成活为它几级何扁不嫁变叮的搞体葵系裂，沫称就之幸为氧瞬针变慢体咬系斤。相瞬院变甲体调系限是鸣几拣何斯可救变屋体曾系艘的咸特沉殊挖情斗况深，水为岂了碗明哭确充起答见由，衰几以何指可哄变牺体俭系世可音以狠进捉一就步饶区申分吊为记瞬渐变简体提系扰和洒常支变筝体苗系母。受如角果蒸一孝个雅几称何挠可状变章体嚼系冈可垂以慕发谢生舟较好大哈位驴移南，舅则咸该豪体嘴系哨为算常浅变澡体湖系潮，沙如丑图2.生2所蜘示寒。二、几茂何个可虽变威体吨系平仰面尤杆籍件范体沸系窝几掠何馆组交成喊的往分拖类显然也，几凶何可参变体范系是桑不能本用来倾作为结结构率的，吃因为松在建骑筑工迹程结份构中洞，要唯求在商任意莫荷载颠作用婚下，树结构森必须半能保勾持自肤己的争形状恰和位陵置。图2诞.佩2几洗何派可馋变午体头系(常变歌体系)图2拆.答3瞬广变河体晓系平属面匙杆撑件下体拆系何几覆何主组嫁成代的紧分最类无多冈余约母束的德平面架几何题不变冲体系位简单井组成忍规则在进圣行几氧何组谷成分缘瑞析之止前，撒先介志绍几至个名宅词：(叼1挣)刚片誉：几香何形古状不剩变的缺平面婚体，甜简称食为刚榜片。邀在几厘何组筒成分像析中团，由倦于不芳考虑截材料大的应铜变，现故所惯有几敏何不红变的罪杆和绳杆系跨均可银以看圆作是帽刚片断。(林2纹)链杆戒：一锯根两围端用父铰与命两个棍刚片政相连饭接的寇杆称狼为链渡杆。(3集)简单猴铰：期连接讽两个降刚片亏的铰宜叫做归简单售铰，闭简称吓单铰脸。(盗4应)复铰搞：连纵接三滑个或将者三挪个以伏上刚保片的螺铰称刚为复叙铰。访一个扣连接n个刚庙片的耕复铰概相当蚂于(n画-1唯)个检单呀铰执。(5保)虚采铰局：泰如民果殖两撑个沉刚努片碎通俯过典两缠根家链驱杆死相袄连侧，睁则毙这租两掌根停链办杆迫的踩作各用桨与教一百个眼位祥于晌两债链须杆扎交解点辅的师单姿铰英的举作旱用圾相策同索。疗一佣般橡称罗轴怕线值不睡交赚于桐实凯铰宵上吴但宅连朱接值两青个恩刚多片伙的醋两敢根启链休杆弟相县当裕于求一污个役虚平铰怒，眠虚围铰雁的理位截置掩在垃两悠根代链晴杆能轴日线劣的帜交涉点饶上(或轴艳线的盛延长哨线交岁点上)，如共图2.挡6(展b)所铺示肾的C’点，巨因为前在C乌’点西处宝并交没碧有崭真迟正坊的放铰粗，舍所虚以响称C甩’为虚您铰。无道多殊余何约匙束提的欢几断何司不岔变纪体摄系卷的孔基幸本销组末成兼规慨则聚有肤三秆个意，欺下状面违分截别冰进废行步讨完论革。平面体上的可一个若点和匹一个居刚片哀通过迟不在泡一条趟直线挪上的喜两根煎链杆符相连图接，前组成缸的体只系为顽无多进余约丈束的册几何酱不变摔体系骄。如么图2.败4所拾示缴，皮用退两念根充不梯在陷同易一仪条翁直棕线钟上阀的妻链剑杆妨连艳接蜡一惑个适新费结梁点提的吵构浊造烤称妖为桶二岭元默体轿。鸡上漆述厌规珠则译可晚以打表醒述榨为贺：在一扯个刚赵片上迷，增莫加一巧个二么元体粱，组患成几播何不默变且歼无多括余约碍束的飘体系竖。逐柿步加丢上二单元体积可以贸得到围许多筝新的财更大写刚片膜。从犯二元破体规蓝则可皇以看救出，迁在任荒何体私系上寻加上怀或者狮拆去奔二元明体时始，其秤几何僚组成轮结果付不变妖。也丹就是峰说，切原来赶几何眯不变帝体系票加上渡或者符拆去挡二元仿体后底依然安几何录不变烛；原糊来几肃何可父变体技系加别上或艇者拆惠去二忙元体陪后依读然几镇何可台变。喷当我餐们对工一个株复杂粮体系象作几撑何组尺成分幸析时扑，可元以逐乔步拆磨去二霸元体担再进痕行分筑析，互问题腾就会拆变得裳简单啦一些咸。一遇、二元怨体规饼则无遥多标余浴约省束忧的辫平盈面羽几君何交不即变碰体凳系愿简倘单倾组冬成估规烦则图2膜.呢4二元拦体无里多浙余板约帮束完的塌平酒面纷几挨何岁不壳变演体璃系轻简缘瑞单艇组榴成温规申则两瞎刚读片想用青一概个阳单栏铰馆和影一歼根帐不拔通醒过演该孝铰织的鲁链原杆钞相痕连举，询组捐成喇无贺多章余谈约乔束主的灰几衡何糕不也变其体踪蝶系博。子由项于菜两举根淡链疲杆斥相仍当搁于分一耳个省单关铰搏，坡两裙刚值片刮规荐则恢也乎可扔以弹表过述前为妖：留两循刚伶片免用局三拳根激不挪交房诚于肥一源点趣且螺不滤完抬全浇平艺行狡的积链妈杆薪相邮连锐，夸组购成烘无蛾多录余绣约撤束描的耗几义何拴不千变肠体棒系律，混如蚂图2胀.略5所郑示命。二橡、两壮刚弦片更规据则图2.池5两刚序片规毅则无多笔余约输束的责平面释几何仪不变惠体系磁简单面组成速规则三个计刚片岂用不介在一县条直袋线上诉的三韵个单胳铰两表两相戴连，逼组成应无多垄余约滑束的火几何菜不变技体系湿。如柏图2蔬.完6欲(劝a侄)所示源。由允于两涌根链甜杆的趟作用绍相当碗于一川个单祸铰，圈故可懂以将A、B、C三修个难铰份转灿化歪为备分民别剑由苹两矛根筑链卫杆隙所诞构岩成双的叶三恢个顷虚威铰A’、B’、C恋’，舍且狡三希个锦虚伞铰找也诵不菌能悼在蛾同沃一拔条亡直跨线饶上血，劫如签图2撒.咸6烦(允b慨)所红示房诚。讽当拥体筑系银的互几酿何何组战成话不寇满索足易上输述竹三毁个蔑基灯本深规卸则害要殖求缘瑞时(二元裁体规尼则中士两链鬼杆共洽线；孕两刚议片规龄则中误单铰够和链炒杆共蹲线；岛三刚抚片规挣则中迟三铰尊共线)，凯则余该马体爸系外为雷几星何壤可饮变参体碧系搜。三、三衔刚勉片姑规榨则图2胡.巴6三苍刚钓片服规珠则对循于料如宽图2填.礼3紧(帜b统)所示关的瞬障变体棍系，碗设在腊外力P的傅作剑用锈下祥，护点状运冰动翠到A辟’处手，期取A点为抹研究歪对象租，由A点麻的奶平书衡昼条障件记可钻以苏得岭到壮：无棍多败余雹约骄束炮的肤平浓面钩几飘何延不违变填体念系删简肿单惧组仁成叉规机则解历方似程铁后倘可摧以笨得如到袖：因为θ很小盲，所句以由此赵可以姓知道加，AB、AC杆内道将产调生无炭限大更的内朵力，旦从而绿导致拖体系竿的破著坏。础所以东，瞬锅变体下系虽拌然看敌来只宣是在久某一假瞬时揭产生桌了微甘小的深位移印，之膜后立茫即成贝为几键何不拥变体欠系，确但由匪于微桌小的割位移佣引起冶的内额力很期大，童从而惠引起弦整个缠体系圾的破耕坏。牢因此点，瞬堤变体探系不厘能用食作结肆构。平竟面样杆富系手几桶何树组羊成吼分粗析这举粥例【例2.闻1】分析丹图2比.刷7所示吗体系售的几分何组裕成。解泊根骡据二你元体榜规则悼，由翁固定俗点E、F出发涂，增圾加一郑个二目元体废固定令点C。拼再抗从C、F出丸发套分谈别海增寄加旅二洗元疼体比固献定难点D、A；兼最伏后熄从姨固斩定境点D、A出找发浮增秃加诞二蓄元像体补固除定逮点B。因猴此，袄整个样体系猫是几纲何不傍变无厚多余初约束搏的体晒系。说明乖：本来题也调可用拍拆二著元体欲的方找法，束从B点葡开损始叶进凡行娇分沃析靠。仔当钢然岸，码所寸得协结滔果研与量前车面证相货同育。【例2虾.艇2攻】分托析讽图2泉.遮8所捡示声体勾系纱的哄几锐何工组寇成缴。解算铰夫结弊三哭角析形AD色E、BC亏F是轧一凑个示刚讲片怕，葬可偏作稻为御刚乓片Ⅰ，铰药结三蛋角形BC炒E是一盆个刚披片，洁可作茫为刚度片Ⅱ，杆F坛G作倾为汁刚蜜片Ⅲ，刚夺片Ⅰ与刚悠片Ⅱ通过规铰E相连发，刚平片Ⅰ与不刚猾片Ⅲ通过A疲F、DG两酒根忙链矿杆卸相毛连宴，别且想两迎杆丈的蹲交楚点挠在C点，匀刚片Ⅲ和刚恭片Ⅱ通赔过B耗F、CG两根韵链杆链相连吴，且蜂两杆释的交危点在D点会。宇并咏且C、D、E三点姿不在牵同一接条直隶线上霉，由便三刚谈片规舅则得胀知该麻体系蜻为几暗何不草变且促无多练余约形束。图2梅.援7例2.地1图图2鸭.割8例2葵.础2图【例2宫.消3沸】分析上图2.毕9所示卷体系术的几蕉何组之成。解三角类形是两唯个无赢多余笋约束岗的几旗何不亡变体反系，叹可以蚂当作电刚片Ⅰ和Ⅱ，Ⅰ和Ⅱ按连亿接方俗式由拔不共居点且渔不完礼全平伶行的迎三根暴链杆A圾B、EF、C吉D相阳连领，仗根糖据注两导刚午片亩规景则司，症体烦系A窜B盘C格D辟E绪F组达成侦新纷刚沉片忽，户内窃部精为最几子何剑不逆变指且嘱无蹄多炮余啦约堤束帖，影同肿理为，粒新师刚跪片逢与联地萄基牙用蒜不仓共独点畏且秒不攀完饿全赶平妈行照的墓三尿根惠链确杆腹相每连察，浩所绸以兵，馒整菜个捕体欢系还几河何史不狸变肌，波且蛋无应多缓余障约歉束潜。【例2绍.逝4占】分析丘图2.酱10所墨示扛体挤系炊的挂几峰何壮组递成直。解贞分贫别将AE潜C、B蔬F器D地蹦基庭分党削枣当水作谷刚仇片Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，墓刚滔片Ⅰ和Ⅲ通款过慈铰A相连关，刚倦片Ⅱ和童刚密片Ⅲ通凭过号铰B相连挑，刚炼片Ⅰ和Ⅱ通寻过CD、EF两根颠链杆较相连驱，相棋当于沃一个融位置洽在O点的率虚铰运。A、B、O三铰介不共且线，鸭由三役刚片姐规则狐，知庆道该辅体系锯为几抽何不糕变体裤系且恒无多乘余约皇束。图2.后9例2.展3图图2.嗽10例2问.悄4图平朽面庙杆码系反几梁何纵组创成士分愧析牺举帆例【例2.性5】分唯析遇图2兔.懂1挺1所示哭体系志的几运何组霉成。解垒可仿以依镜次拆鉴去二猫元体E效F译G、CD呢H后逮的吗体鉴系备和求原里体善系承应混有注相务同话的住几开何棍组全成叨。卫根粪据矩两治刚踪蝶片慰规他则咏，AC与慨地恢基芹通所过陈三精根赤不跳交轨于高同呜一瞧点害且监不帐完叨全掠平虹行昼的劲链昨杆召相第连凤，华因龟此崇，咳该豪体叹系融为列几扔何抛不享变盛体兰系解，论且峰无慌多清余舌约漫束塑。【例2况.滴6制】分析展图2