第五章 - 超静定结构的内力和位移计算(二)
发布时间:2020-03-22 22:01来源:未知
第四节 力矩分配法
适用结构:无侧移的连续梁和刚架。
解题方法:渐进法
。
★一、基本概念
1、转动刚度:
——表示杆件近端抵抗转动的能力
S数值大小的确定:使杆件A端发生单位角位移时,需在此端(称为近端)施加的力矩的大小,即为此近端的转动刚度。
2、分配系数
、传递系数
远端固定端时,
远端铰支端时,
远端定向滑动支座时,
远端自由端或沿杆轴线方向为可动铰支座时,
注意:同一近端,分配系数之和为1,如:
。
二、单结点结构(只承受结点力偶
作用),求杆杆端弯矩
——规定,
顺时针为正。

三、力矩分配法计算单结点结构(一般荷载作用)
四、力矩分配法计算多结点结构
特点:重复利用单结点结构的力矩分配(轮流放松内部结点)
近似解:通过若干个循环计算,来控制其精度
结束标志:(几个循环?)当结点的约束力矩趋于0或满足精度要求时,计算结束。一般需要2~3个循环计算。
五、力矩分配法计算步骤
1计算分配系数
(注意:此时是在放松状态下求解的
假想的刚臂去掉,结点成为了近端)
2计算固端弯矩
、结点不平衡弯矩
(注意:此时是在固定状态下求解的
假想内部结点有刚臂)
3图上运算
4作弯矩图
2、多结点结构在计算时,要注意
1计算固端弯矩
、结点约束力矩时,所有内部结点都有刚臂;
2放松结点时,为加快计算进度,先放松
大的结点;
3在分配、传递弯矩过程中,要保持结点弯矩平衡,即要时刻保证
;
第五节 对称性利用
一、基本概念
1、对称结构:几何形状、截面尺寸、支承情况和弹性模量等均对称于几何轴线的结构。
2、对称荷载:沿对称轴反转180度后,对称轴两侧的荷载将重合,具有相同的大小和方向。
3、反对称荷载:沿对称轴反转180度后,对称轴两侧的荷载将重合,具有相同的大小、相反的方向。
★二、对称结构的性质:
1、对称结构在对称荷载作用下对称轴截面处只有对称的内力,反对称的内力为零,弯矩图关于对称轴对称。
2、对称结构在反对称荷载作用下对称轴截面处只有反对称的内力,对称的内力为零,弯矩图关于对称轴反对称。
三、半边结构的选取——根据对称结构的性质选取
1、奇数跨对称结构
(1)对称荷载
(2)反对称荷载
2、偶数跨对称结构
(1)对称荷载:位于对称轴上的柱子截面内力中只有轴力。
(2)反对称荷载:位于对称轴上的柱子截面内力中只有弯矩和剪力。
}
讲完此处,弹出知识点测评题14:半边结构的选取
第六节 超静定结构的位移计算
求超静定结构的位移采用单位荷载法,虚设单位荷载时可以在基本结构上虚设单位力。所以要尽量选取比较简单的基本结构。
第七节 计算结构的校核
一、正确的内力图应满足的条件
(1)平衡条件。 (2)变形条件
二、校核方法
(1)计算过程检查
(2)平衡条件、变形条件检查
第八节 超静定结构的特性
1、内力分布与各杆件的刚度有关。
2、荷载作用下,内力分布与各杆件的刚度比值(相对值)有关,而与刚度的绝对值无关。
3、温度改变、支座位移、制造误差一般会使结构产生内力,且与刚度的绝对值成正比。
适用结构:无侧移的连续梁和刚架。
解题方法:渐进法

★一、基本概念
1、转动刚度:

S数值大小的确定:使杆件A端发生单位角位移时,需在此端(称为近端)施加的力矩的大小,即为此近端的转动刚度。
2、分配系数


远端固定端时,

远端铰支端时,

远端定向滑动支座时,

远端自由端或沿杆轴线方向为可动铰支座时,

注意:同一近端,分配系数之和为1,如:

二、单结点结构(只承受结点力偶




三、力矩分配法计算单结点结构(一般荷载作用)
四、力矩分配法计算多结点结构
特点:重复利用单结点结构的力矩分配(轮流放松内部结点)
近似解:通过若干个循环计算,来控制其精度
结束标志:(几个循环?)当结点的约束力矩趋于0或满足精度要求时,计算结束。一般需要2~3个循环计算。
五、力矩分配法计算步骤
1计算分配系数

(注意:此时是在放松状态下求解的

2计算固端弯矩

(注意:此时是在固定状态下求解的

3图上运算
4作弯矩图
2、多结点结构在计算时,要注意
1计算固端弯矩

2放松结点时,为加快计算进度,先放松

3在分配、传递弯矩过程中,要保持结点弯矩平衡,即要时刻保证


第五节 对称性利用
一、基本概念
1、对称结构:几何形状、截面尺寸、支承情况和弹性模量等均对称于几何轴线的结构。
2、对称荷载:沿对称轴反转180度后,对称轴两侧的荷载将重合,具有相同的大小和方向。
3、反对称荷载:沿对称轴反转180度后,对称轴两侧的荷载将重合,具有相同的大小、相反的方向。
★二、对称结构的性质:
1、对称结构在对称荷载作用下对称轴截面处只有对称的内力,反对称的内力为零,弯矩图关于对称轴对称。
2、对称结构在反对称荷载作用下对称轴截面处只有反对称的内力,对称的内力为零,弯矩图关于对称轴反对称。
三、半边结构的选取——根据对称结构的性质选取
1、奇数跨对称结构
(1)对称荷载
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2、偶数跨对称结构
(1)对称荷载:位于对称轴上的柱子截面内力中只有轴力。

(2)反对称荷载:位于对称轴上的柱子截面内力中只有弯矩和剪力。
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}
讲完此处,弹出知识点测评题14:半边结构的选取
第六节 超静定结构的位移计算
求超静定结构的位移采用单位荷载法,虚设单位荷载时可以在基本结构上虚设单位力。所以要尽量选取比较简单的基本结构。
第七节 计算结构的校核
一、正确的内力图应满足的条件
(1)平衡条件。 (2)变形条件
二、校核方法
(1)计算过程检查
(2)平衡条件、变形条件检查
第八节 超静定结构的特性
1、内力分布与各杆件的刚度有关。
2、荷载作用下,内力分布与各杆件的刚度比值(相对值)有关,而与刚度的绝对值无关。
3、温度改变、支座位移、制造误差一般会使结构产生内力,且与刚度的绝对值成正比。