用力法計算超靜定結(jié)構(gòu).doc

一. 用力法計算超靜定結(jié)構(gòu)（一）復(fù)習(xí)重點1. 理解超靜定結(jié)構(gòu)及多余約束的概念，學(xué)會確定超靜定次數(shù)2. 理解力法原理3. 掌握用力法計算超靜定梁和剛架（一次及二次超靜定結(jié)構(gòu)）4. 掌握用力法計算超靜定桁架和組合結(jié)構(gòu)（一次及二次超靜定結(jié)構(gòu)）5. 了解溫度變化、支座移動時超靜定結(jié)構(gòu)的計算（一次超靜定結(jié)構(gòu)）（二）小結(jié)1. 超靜定結(jié)構(gòu)、多余約束、超靜定次數(shù)（1）超靜定結(jié)構(gòu)從幾何組成角度，結(jié)構(gòu)分為靜定結(jié)構(gòu)和超靜定結(jié)構(gòu)。靜定結(jié)構(gòu)：幾何不變，無多余約束。超靜定結(jié)構(gòu)：幾何不變，有多余約束。（2）多余約束多余約束的選取方案不唯一，但是多余約束的總數(shù)目是不變的。（3）超靜定次數(shù)多余約束的個數(shù)是超靜定次數(shù)。判斷方法：去掉多余約束使原結(jié)構(gòu)變成靜定結(jié)構(gòu)。2. 力法原理力法是計算超靜定結(jié)構(gòu)最基本的方法（1）將原結(jié)構(gòu)變?yōu)榛窘Y(jié)構(gòu)（2）位移條件： （3）建立力法方程 3用力法求解超靜定梁和剛架例：二次超靜定結(jié)構(gòu)（1）原結(jié)構(gòu)變?yōu)榛窘Y(jié)構(gòu)（2）位移條件（3）力法方程 （3）繪彎矩圖4. 用力法計算超靜定桁架和組合結(jié)構(gòu)注意各桿的受力特點：二力桿只有軸力，受彎桿的內(nèi)力有彎矩、剪力和軸力。例：超靜定組合結(jié)構(gòu)（1）原結(jié)構(gòu)變?yōu)榛窘Y(jié)構(gòu)（2）位移條件（3）力法方程 （4）繪彎矩圖 5. 了解溫度變化、支座移動時超靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算（1）溫度變化時，超靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算 原結(jié)構(gòu)變?yōu)榛窘Y(jié)構(gòu)位移條件 力法方程 （2）支座移動時，超靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算原結(jié)構(gòu)變?yōu)榛窘Y(jié)構(gòu)位移條件 二. 用位移法計算超靜定結(jié)構(gòu)（一）復(fù)習(xí)重點1. 了解位移法基本概念及位移法與力法的區(qū)別2. 掌握用位移法計算超靜定結(jié)構(gòu)（具有一個及兩個結(jié)點位移）3. 掌握計算對稱結(jié)構(gòu)的簡化方法（二）小結(jié)1. 了解位移法基本概念及位移法與力法的區(qū)別位移法是求解超靜定結(jié)構(gòu)的又一基本方法，適用于求解超靜定次數(shù)較高的連續(xù)梁和剛架。位移法的前提假設(shè)：對于受彎的桿件，可略去軸向變形和剪切變形的影響，且彎曲變形是微小的，假定受彎桿件兩端的距離在變形后保持不變。 力法位移法未知量多余力結(jié)點位移基本結(jié)構(gòu)靜定結(jié)構(gòu)若干個超靜定梁的組合體條件變形協(xié)調(diào)條件力平衡條件方程力法方程位移法方程2. 掌握用位移法求解超靜定結(jié)構(gòu)（具有一個及兩個結(jié)點位移的結(jié)構(gòu)）例：求連續(xù)梁的內(nèi)力解：（1）確定基本未知量及基本體系基本未知量是結(jié)點B的角位移 。（2）位移法方程 令 （3）繪彎矩圖例：繪彎矩圖解：（1）確定基本未知量及基本體系（3）繪彎矩圖例：繪彎矩圖解：（1）確定基本未知量及基本體系（2）位移法方程 令 3. 掌握對稱結(jié)構(gòu)的簡化計算方法對稱結(jié)構(gòu)在對稱荷載作用下，變形和內(nèi)力是對稱的；在反對稱荷載作用下，變形和內(nèi)力是反對稱的。三、力矩分配法 （一）復(fù)習(xí)要求要求1理解基本概念：轉(zhuǎn)動剛度、分配系數(shù)、傳遞系數(shù)。2掌握具有一個結(jié)點角位移結(jié)構(gòu)的計算。3掌握用力矩分配法計算連續(xù)梁和無結(jié)點線位移的剛架。（二） 小結(jié)1 理解基本概念：轉(zhuǎn)動剛度、分配系數(shù)、傳遞系數(shù)力矩分配法是適用于計算無結(jié)點線位移的超靜定梁和剛架。轉(zhuǎn)動剛度： ：1k桿的1端產(chǎn)生單位轉(zhuǎn)角時，在該端所需作用的彎矩。分配系數(shù)： ：當(dāng)結(jié)點1處作用有單位力偶時，分配給1k桿的1端的力矩。傳遞系數(shù)： ：當(dāng)桿件近端發(fā)生轉(zhuǎn)角時，遠(yuǎn)端彎矩與近端彎矩的比值。當(dāng)單位力偶作用在結(jié)點1時，按分配系數(shù)分配給各桿的近端為近端彎矩；遠(yuǎn)端彎矩等于近端彎矩乘以傳遞系數(shù)。2具有一個結(jié)點角位移結(jié)構(gòu)的計算步驟：（1）加約束：在剛結(jié)點i處加一附加剛臂，求出固端彎矩，再求出附加剛臂給結(jié)點的約束力矩 。（2）放松約束：為消掉約束力矩 ，加- ，求出各桿端彎矩。（3）合并：將上兩種情況相加。固端彎矩+分配彎矩=近端彎矩固端彎矩+傳遞彎矩=遠(yuǎn)端彎矩3用力矩分配法計算連續(xù)梁和無結(jié)點線位移的剛架（1）加約束：用附加剛臂固定結(jié)點B和C,求出固端彎矩 ， 。并求約束力矩 ， 。（2）放松結(jié)點C：加 ，結(jié)點C已平衡，結(jié)點B處約束力矩為 。（3）放松結(jié)點B：重新固定結(jié)點C,結(jié)點B處加 ，在結(jié)點C處產(chǎn)生約束力矩 。（4）再放松結(jié)點C：進(jìn)行第二次力矩分配和傳遞。（5）再放松結(jié)點B：進(jìn)行第二次力矩分配和傳遞。（6）疊加：將各桿端的固端彎矩及各次的分配彎矩、傳遞彎矩疊加，即得原結(jié)構(gòu)的各桿端彎矩。二. 用位移法計算超靜定結(jié)構(gòu)（一）復(fù)習(xí)重點1. 了解位移法基本概念及位移法與力法的區(qū)別2. 掌握用位移法計算超靜定結(jié)構(gòu)（具有一個及兩個結(jié)點位移）3. 掌握計算對稱結(jié)構(gòu)的簡化方法（二）小結(jié)1. 了解位移法基本概念及位移法與力法的區(qū)別位移法是求解超靜定結(jié)構(gòu)的又一基本方法，適用于求解超靜定次數(shù)較高的連續(xù)梁和剛架。位移法的前提假設(shè)：對于受彎的桿件，可略去軸向變形和剪切變形的影響，且彎曲變形是微小的，假定受彎桿件兩端的距離在變形后保持不變。 力法位移法未知量多余力結(jié)點位移基本結(jié)構(gòu)靜定結(jié)構(gòu)若干個超靜定梁的組合體條件變形協(xié)調(diào)條件力平衡條件方程力法方程位移法方程2. 掌握用位移法求解超靜定結(jié)構(gòu)（具有一個及兩個結(jié)點位移的結(jié)構(gòu)）例：求連續(xù)梁的內(nèi)力解：（1）確定基本未知量及基本體系基本未知量是結(jié)點B的角位移 。（2）位移法方程 令 （3）繪彎矩圖例：繪彎矩圖解：（1）確定基本未知量及基本體系（2）位移法方程 令 3. 掌握對稱結(jié)構(gòu)的簡化計算方法對稱結(jié)構(gòu)在對稱荷載作用下，變形和內(nèi)力是對稱的；在反對稱荷載作用下，變形和內(nèi)力是反對稱的。三、力矩分配法 （一）復(fù)習(xí)要求要求1理解基本概念：轉(zhuǎn)動剛度、分配系數(shù)、傳遞系數(shù)。2掌握具有一個結(jié)點角位移結(jié)構(gòu)的計算。3掌握用力矩分配法計算連續(xù)梁和無結(jié)點線位移的剛架。（二） 小結(jié)1 理解基本概念：轉(zhuǎn)動剛度、分配系數(shù)、傳遞系數(shù)力矩分配法是適用于計算無結(jié)點線位移的超靜定梁和剛架。轉(zhuǎn)動剛度： ：1k桿的1端產(chǎn)生單位轉(zhuǎn)角時，在該端所需作用的彎矩。配系數(shù)： ：當(dāng)結(jié)點1處作用有單位力偶時，分配給1k桿的1端的力矩。傳遞系數(shù)： ：當(dāng)桿件近端發(fā)生轉(zhuǎn)角時，遠(yuǎn)端彎矩與近端彎矩的比值。當(dāng)單位力偶作用在結(jié)點1時，按分配系數(shù)分配給各桿的近端為近端彎矩；遠(yuǎn)端彎矩等于近端彎矩乘以傳遞系數(shù)。2具有一個結(jié)點角位移結(jié)構(gòu)的計算步驟：（1）加約束：在剛結(jié)點i處加一附加剛臂，求出固端彎矩，再求出附加剛臂給結(jié)點的約束力矩 。（2）放松約束：為消掉約束力矩 ，加- ，求出各桿端彎矩。（3）合并：將上兩種情況相加。固端彎矩+分配彎矩=近端彎矩固端彎矩+傳遞彎矩=遠(yuǎn)端彎矩3用力矩分配法計算連續(xù)梁和無結(jié)點線位移的剛架（1）加約束：用附加剛臂固定結(jié)點B和C,求出固端彎矩 ， 。并求約束力矩 ， 。（2）放松結(jié)點C：加 ，結(jié)點C已平衡，結(jié)點B處約束力矩為 。（3）放松結(jié)點B：重新固定結(jié)點C,結(jié)點B處加 ，在結(jié)點C處產(chǎn)生約束力矩 。（4）再放松結(jié)點C：進(jìn)行第二次力矩分配和傳遞。（5）再放松結(jié)點B：進(jìn)行第二次力矩分配和傳遞。（6）疊加：將各桿端的固端彎矩及各次的分配彎矩、傳遞彎矩疊加，即得原結(jié)構(gòu)的各桿端彎矩。三、力矩分配法 （一）復(fù)習(xí)要求要求1理解基本概念：轉(zhuǎn)動剛度、分配系數(shù)、傳遞系數(shù)。2掌握具有一個結(jié)點角位移結(jié)構(gòu)的計算。3掌握用力矩分配法計算連續(xù)梁和無結(jié)點線位移的剛架。（二） 小結(jié)1 理解基本概念：轉(zhuǎn)動剛度、分配系數(shù)、傳遞系數(shù)力矩分配法是適用于計算無結(jié)點線位移的超靜定梁和剛架。轉(zhuǎn)動剛度： ：1k桿的1端產(chǎn)生單位轉(zhuǎn)角時，在該端所需作用的彎矩。分配系數(shù)： ：當(dāng)結(jié)點1處作用有單位力偶時，分配給1k桿的1端的力矩。傳遞系數(shù)： ：當(dāng)桿件近端發(fā)生轉(zhuǎn)角時，遠(yuǎn)端彎矩與近端彎矩的比值。當(dāng)單位力偶作用在結(jié)點1時，按分配系數(shù)分配給各桿的近端為近端彎矩；遠(yuǎn)端彎矩等于近端彎矩乘以傳遞系數(shù)。2具有一個結(jié)點角位移結(jié)構(gòu)的計算步驟：（1）加約束：在剛結(jié)點i處加一附加剛臂，求出固端彎矩，再求出附加剛臂給結(jié)點的約束力矩 。（2）放松約束：為消掉約束力矩 ，加- ，求出各桿端彎矩。（3）合并：將上兩種情況相加。固端彎矩+分配彎矩=近端彎矩固端彎矩+傳遞彎矩=遠(yuǎn)端彎矩3用力矩分配法計算連續(xù)梁和無結(jié)點線位移的剛架（1）加約束：用附加剛臂固定結(jié)點B和C,求出