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文件名称:结构力学I 课件 第8章_超静定结构的实用分析方法.ppt
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总页数:40 页
更新时间:2025-05-21
总字数:约1.08万字
文档摘要

8-3-2横梁刚度无穷大刚架的剪力分配最后弯矩图(kN?m)GD2044HACBFE504505050505012121231503170(4)求最后剪力和弯矩。各柱端最后剪力等于固端剪力与分配剪力之和,而分配剪力沿柱长不变各柱端最后弯矩等于固端弯矩与分配剪力产生的弯矩之和,而由反弯点法,后者就等于分配剪力乘以柱高的一半。例如对DG杆,有8-3剪力分配法8-4-1超静定梁式桁架的定性分析FPhdFPFPdddABCEFDIICFPFNEFAEFNEDFNCFFNCD梁式桁架I-I截面左侧受力图及截面合力超静定桁架定性分析支座反力和任一节间的内力合力是静定总剪力FP/2将由两斜杆的竖向分力协同分担,也即两分力必然同向,不会出现变形不协调的“帮倒忙”现象。两分力的相对大小,将遵循刚度大内力就大的“能者多劳”原则。设想CF杆为一柔性索,则总剪力将全部由ED杆承担。8-4超静定结构的定性分析8-4-2连续梁和无侧移刚架的定性分析连续梁弯矩定性分析(M0=ql2/8)lEI=常数llqABCDM0BCqlkCDkBAqBClM01CDSCD1BSBAAi=EI/li=EI/l(a)连续梁及弯矩轮廓图(b)弹性约束梁(d)两边跨转动刚度图解(c)固端梁及M图8-4超静定结构的定性分析8-4-2连续梁和无侧移刚架的定性分析lh1h2EABCFDM0MCA+MCE=MCDM0qqEABCFDMCA+MCD=MCEM0qEABCFDM0MCA+MCE=MCDq(a)对称刚架作用竖向荷载(b)上层荷载作用(c)下层荷载作用无侧移刚架定性分析及M轮廓图(M0=ql2/8)8-4超静定结构的定性分析8-4-3连续梁和无侧移刚架的定性分析刚架在水平荷载作用下的内力可用反弯点法和悬臂梁法作定性分析。刚架作用水平结点荷载隔离体受力弯矩轮廓图EFP2CFP1JGKIJLDLHFABCFDEE反弯点ABCFDlh1h2FP2FP1JGKIHL有侧移刚架的反弯点法8-4超静定结构的定性分析8-4-3连续梁和无侧移刚架的定性分析多跨多层刚架隔离体受力及柱轴力分布有侧移刚架悬臂梁法1lh234FP5FP2FP4FP1FP3A1A2A3A4?1?2?3?4FN13FN23FN33FN43FQ13FQ23FQ33FQ43FP5FP4FP3FN1:FN2:FN3:FN4=?1:?2:?3:?48-4超静定结构的定性分析8-5-1超静定结构的一般特性(1)与静定结构的“零荷载零内力”特性不同,超静定结构在支座移动、温度改变、材料收缩和制造误差等非荷载因素作用下一般也会产生内力。t1t2ABAFyAMABt1t2FyBFxAFxB(a)静定结构有变形无内力(b)超静定结构有内力和变形静定与超静定结构温度作用比较8-5超静定结构的特性8-5-1超静定结构的一般特性(2)不同于静定结构的“局部平衡”特性,超静定结构具有“协同”特征,即某一部分上的荷载一般总由关联的多个部分共同分担,分担原则是“能者多劳”,以便在各部分之间达成新的平衡和协调。ABCDqlllABClllDqEI=常数(a)多跨超静定梁弯矩图(b)多跨简支梁弯矩图超静定与静定结构内力分布比较8-5超静定结构的特性8-5-1超静定结构的一般特性(3)超静定结构的内力需要同时考虑平衡条件和协调条件才能确定,故与截面尺寸及材料性质是相关的。(4)超静定结构的多余约束被破坏后,仍能维持几何不变并继续承载,故具有更强的防护能力。(5)从抵御变形及维持原有平衡状态的能力看,多余约束的存在使得超静定结构与相应的静定结构相比,具有更强的刚度性能和稳定性能。