《结构力学教学课件》§7-10支座移动时超静定结构的计算

《结构力学教学课件》§7-10支座移动时超静定结构的计算引言超静定结构的基本概念支座移动时超静定结构的计算方法支座移动对超静定结构的影响支座移动时超静定结构的优化设计结论contents目录01引言0102支座移动的定义支座移动通常是由于地基沉降、地震、车辆荷载等因素引起的。支座移动是指结构支撑点位置的变化，包括固定支座、可动铰支座和弹性支座等。支座移动对结构的影响支座移动会引起结构内力的重新分布，可能导致结构出现过大变形或破坏。支座移动对超静定结构的影响尤为显著，因为超静定结构具有多余约束，内力分布对支座位置的变化更加敏感。02超静定结构的基本概念超静定结构是指一个具有多余约束的结构体系，相对于静定结构而言，其约束数量超过了所需的几何不变约束。定义超静定结构的约束包括固定约束、弹性约束和滑动约束等。约束超静定结构的定义超静定结构具有较好的稳定性，能够承受较大的外力作用而不发生失稳或变形。稳定性变形性内力分布超静定结构的变形受约束影响较大，其变形状态与约束条件密切相关。超静定结构的内力分布与静定结构不同，其内力状态与外力作用方式和约束条件有关。030201超静定结构的特性

超静定结构的分类按多余约束数量分类可分为一阶超静定结构和二阶超静定结构等。按结构形式分类可分为连续梁、刚架、拱、桁架等超静定结构。按材料分类可分为钢、混凝土、木材等不同材料的超静定结构。03支座移动时超静定结构的计算方法首先需要确定支座移动的类型，包括固定支座、可动支座和弹性支座。确定支座移动类型根据支座移动类型，建立超静定结构的平衡方程，包括力矩平衡和力平衡。建立结构平衡方程通过平衡方程求解未知数，包括支座反力和结构内力。求解未知数根据求解结果，分析超静定结构的位移、应变和应力等响应。分析结构响应计算步骤概述可动支座对于可动支座，支座反力与外力及位移相关，即$R_i=F_i+frac{d}{dx}(ucdotfrac{dF}{dx})$。固定支座对于固定支座，支座反力与外力平衡，即$R_i=F_i$。弹性支座对于弹性支座，支座反力与外力、位移及弹性系数相关，即$R_i=F_i+frac{d}{dx}(ucdotfrac{dF}{dx})+frac{1}{2}kucdotu$。计算公式及推导计算实例分析例1例2例3连续梁在弹性支座下的计算。框架结构在多种支座移动下的计算。简支梁在固定支座和可动支座下的计算。04支座移动对超静定结构的影响在某些情况下，支座移动可能引起结构中的应力集中，需要特别关注。支座移动引起的内力变化可以通过结构分析软件进行模拟和预测。支座移动会导致结构内力的重新分布，具体影响取决于支座移动的方向和距离。支座移动对结构内力的影响支座移动会导致结构位移的改变，位移的大小和方向与支座移动的大小和方向有关。在计算结构位移时，需要考虑支座移动的影响，以确保结构的整体稳定性。结构位移的预测和监测对于确保结构安全非常重要。支座移动对结构位移的影响支座移动可能会影响结构的稳定性，特别是在极端天气或地震等外部载荷作用下。支座移动可能导致结构出现失稳或屈曲等现象，需要进行详细的结构分析和评估。为确保结构的稳定性，需要采取相应的加固措施，如增加支撑、加强连接等。支座移动对结构稳定性的影响05支座移动时超静定结构的优化设计设计原则和目标原则在满足结构功能和安全性能的前提下，通过优化设计降低成本、提高经济效益。目标实现结构性能最优化，包括刚度、强度、稳定性等，同时考虑施工可行性、环保要求等因素。采用数学模型、有限元分析、遗传算法等优化方法，结合计算机辅助设计技术进行结构优化。建立优化模型、选择优化算法、设定约束条件和目标函数、进行优化计算、分析优化结果、调整设计方案。优化方法及步骤步骤方法某桥梁工程采用斜拉索结构，通过优化索的直径和间距，降低工程成本并提高结构稳定性。案例一某高层建筑采用框架结构，通过优化梁、柱截面尺寸和节点连接方式，提高结构的抗震性能和承载能力。案例二某大跨度空间结构采用网架结构，通过优化杆件尺寸和节点连接方式，降低用钢量并提高结构刚度。案例三优化实例分析06结论03学会了如何利用计算机软件进行支座移动时超静定结构的计算和分析，提高了解决实际工程问题的能力。01掌握了支座移动时超静定结构的计算方法，包括静力法和位移法。02理解了支座移动对超静定结构内力和变形的影响，以及如何通过计算来预测和评估这些影响。本章内容的总结深入研究不同类型支座移动对超静定结构的影响，拓展计算方法