第3章 静定结构的受力分析.ppt

* （3） * * * * 3.8.应用虚功原理进行受力分析---虚设位移法 1.刚体体系的虚功原理 * * 2.虚设位移法对机构进行平衡分析 * * * * * * 3.虚设位移法求静定结构的约束力 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 2. 组合屋架的受力特点 * * 三铰拱是一种静定的拱式结构，在桥梁和屋盖中都得到应用。图为三铰拱的两种形式。 a图为无拉杆的三铰拱，AC和BC是两根曲杆，C点用绞连接，A、B两点为铰支座。 b图为有拉杆的三铰拱，B点改为滚轴支座，同时加上拉杆AB。 拱的基本特点：在竖向荷载作用下有水平反力（推力），对于有拉杆的三铰拱，推力就是拉杆内的拉力。 3-6. 三铰拱 * * * * * FN * * * 0 0 * (2) 内力计算 将拱沿跨度方向分成八等分，算出每个截面的弯矩、剪力 和轴力，现以x=12m的截面D为例。 * * * * * * * * 0 * * * * * * 3-7 隔离体方法及其截取顺序的优选 静定结构的受力分析主要是利用平衡方程确定支座反力和杆件内力，做出结构的内力图 求静定结构约束力（支座反力和内力）的基本方法：隔离体分析，要点是：首先，在结构中人为地截断约束，取出隔离体，把约束力暴漏出来，成为隔离体的内力；然后建立平衡方程，以解出约束力。 1.隔离体的形式、约束力及独立平衡方程 * * * 3-4静定平面刚架 * 1.刚架的特点 下图给出刚架和简支梁在均布荷载作用下的弯矩图，在右下图所示刚架中由于刚结点处产生弯矩，横梁跨中弯矩的峰值得到削减。 * 2.刚架的支座反力 在静定平面刚架的受力分析中，通常先求支座反力，再求控制截面的内力，最后做内力图。 在左图中截断铰支座A和B如右图，共有4个未知反力FxA、 FyA、 FxB、 FyB。从运动角度看，个隔离体可整体运动，共有三个自由度；另外两个折线杆件AC和BC还可绕C相对转动。再增加一个自由度。与之相应，隔离体平衡时所应满足的静力平衡方程共有4个：三个整体平衡方程+在绞C处弯矩为0静力平衡方程。 用绞C处弯矩为零的平衡方程求FxB，取右半边为隔离体。 * * 3.刚架中各杆的杆端内力 作刚架内力图时，首先求各杆的杆端内力，仍用截面法。 * * * * * * 4.刚架的内力图 * * * * * * 例题3-7 试用另一种方法上题所示刚架的FQ和FN图 上题作剪力图和弯矩图时，杆端剪力和轴力是根据截面一边的荷载及支座反力直接求出。现首先做M图；然后取杆件做隔离体，利用杆端弯矩求杆端剪力，最后取结点做隔离体，利用杆端剪力求杆端轴力。 * * 例题：3-8 取绞C右边为隔离体 * * * * * * * 例题3-9 * * 第5节 组合结构 * 1. 组合结构的受力分析 (a) (c) (b) * * * 钢筋混凝土组合屋架 §3-3 静定平面桁架 * * * * * * * 注：静定结构：几何不变 且无多于约束—W=0 * 例3-4 * * * * * * * * * * * * * * 例题3-5 * 例题3-5 * 例题3-5 * * * 下图为一复杂桁架，对水平截面m-m，AF为截面单杆，其轴力可由此截面的水 平投影方程直接求出。此杆轴力求出后，其余各杆轴力即可用结点法依次求出 （依次取结点F、D、G、E为隔离体） 左图中均为联合桁架，每个结 点都不存在结点单杆。这些联 合桁架都是由两个简单桁架用 三个连接杆1、2、3装配而成。 对图中所示截面，连接杆1、 2、3都是截面单杆，因而可用 截面法直接求出其轴力。 计算联合桁架时，不宜采用结点法，应首先应用截面法，并从计算三个连接杆轴力开始 * * * * §3-6 三铰拱 * 第三章 静定结构的受力分析 * 如图示结构： 杆长为a，荷载作用于中点处。 * 静定结构(静力荷载作用下) 几何不变体系且没有多余约束。 利用平衡条件可以完全求解其受力状态。 静定结构的类型 * 对静定结构进行受力分析时，只需考虑平衡条件。 不需考虑变形条件 静力分析基本方法：选取隔离体，建立平衡方程。 注意: 要由会算一根梁和简单桁架提高到会算复杂的静定结构系统 了解静力分析和构造分析的内在联系，对静力分析要有规律性认识：构造分析 就是研究一个结构如何用单元组合起来，研究“如何搭”的问题。静力分析研究如何把静定结构的内力计算分解为单元的内力计算问题，研究“如何拆”的问题。 在静力分析的基础上进一步了解结构的受力性能和结构的合理形式。 固定荷载、移动荷载作用下的静力分析：荷载移动到什么位置最为有利，最大