概念結(jié)構(gòu)力學(xué).pptVIP

概念結(jié)構(gòu)力學(xué) 十大關(guān)系 課程階段總結(jié) 概念結(jié)構(gòu)力學(xué) 1 強(qiáng)與弱的關(guān)系 在機(jī)制公平條件下 強(qiáng)者承擔(dān)更多荷載 概念結(jié)構(gòu)力學(xué) 概念結(jié)構(gòu)力學(xué) 解釋 強(qiáng)弱 指支座約束的強(qiáng)弱 機(jī)制公平 是指AC與BD線剛度相同 圖中CD線剛度為無窮大 實(shí)際上 CD剛度為任一值 結(jié)論不變 概念結(jié)構(gòu)力學(xué) 理論上 支座的水平反力與梁剛度有關(guān) 當(dāng)梁剛度變化下 如果你計(jì)算出兩個不同的VA 請不要慌張 概念結(jié)構(gòu)力學(xué) 梁柱剛度比例 2倍 概念結(jié)構(gòu)力學(xué) 梁柱剛度比例 10倍 概念結(jié)構(gòu)力學(xué) 梁柱剛度比例 2000倍 概念結(jié)構(gòu)力學(xué) 梁的剛度增加 更有利于水平荷載傳遞到強(qiáng)壯支座上 看 VA減小了 概念結(jié)構(gòu)力學(xué) 因此 這里涉及一個傳導(dǎo)機(jī)制問題 梁剛度越大 傳導(dǎo)水平力的機(jī)制越好 支座B的強(qiáng) 越能夠發(fā)揮作用 如果梁剛度越小 傳導(dǎo)機(jī)制越差 支座強(qiáng)的能力顯現(xiàn)不出來 VA 與VB的差別越小 這正如 概念結(jié)構(gòu)力學(xué) 中央有個好政策 由于中層干部故意曲解誤解 導(dǎo)致下層執(zhí)行結(jié)果的偏差 不過要記住 結(jié)構(gòu)力學(xué)中的偏差 沒有社會生活中的偏差 那么大 概念結(jié)構(gòu)力學(xué) 2 剛與柔的關(guān)系 在機(jī)制公平條件下 剛者承擔(dān)更多荷載 概念結(jié)構(gòu)力學(xué) 解釋 剛與柔是指桿件體系的抗彎抗剪線剛度 線剛度大者 剛 線剛度小者 柔 這里沒有絕對的標(biāo)準(zhǔn) 只是比較而言 本圖中 BD線剛度是AC線剛度的2倍 那末 VB是VA的兩倍 機(jī)制十分公平 柱與柱比較 概念結(jié)構(gòu)力學(xué) 當(dāng)梁柱剛度比不斷增大 反彎點(diǎn)不斷下移 直到最后穩(wěn)定在柱子中點(diǎn) 因此 剛?cè)崾窍鄬Φ?不是絕對的 柱與梁比較 概念結(jié)構(gòu)力學(xué) 概念結(jié)構(gòu)力學(xué) 當(dāng)梁的剛度無窮大的時候 三根柱子的最大彎矩與支座剪力完全一樣 但是 一般條件下 中間柱子彎矩與剪力最大 請注意實(shí)際反彎點(diǎn)與水平剛度無窮大反彎點(diǎn)的細(xì)小差距 概念結(jié)構(gòu)力學(xué) 剛?cè)岽钆湟卯?dāng) 配合不協(xié)調(diào) 剛者不能發(fā)揮作用 概念結(jié)構(gòu)力學(xué) 3 曲與直 力的自然屬性是盡快入土為安 因此 只要有可能 主要傳力路徑 就是接地的直桿 承受剪力的直桿必然有連續(xù)的彎曲變形 概念結(jié)構(gòu)力學(xué) 力的最短傳遞路徑 朋友們 再見 我直接下地獄了 概念結(jié)構(gòu)力學(xué) 沒有可能直接下地 支座絕對沒有水平反力 形式上不對稱 實(shí)質(zhì)上對稱 因?yàn)楹奢d特殊 概念結(jié)構(gòu)力學(xué) 連續(xù)的彎曲變形 概念結(jié)構(gòu)力學(xué) 拱形結(jié)構(gòu)中的直線傳力路徑 概念結(jié)構(gòu)力學(xué) 解釋 曲線是相對直線而言的 從拱形結(jié)構(gòu)中發(fā)現(xiàn)直線 是判斷各個截面受力狀態(tài)的一種簡便方法 對連續(xù)介質(zhì)力學(xué)而言 所有的變形曲線必須分段光滑 或者整體光滑 概念結(jié)構(gòu)力學(xué) 4 遠(yuǎn)與近關(guān)系 荷載作用在主體部分 謂之近 荷載作用在附屬部分 謂之遠(yuǎn) 解釋 主體部分 能夠自身作為剛片與大地直接靜定或超靜定相連的部分 附屬部分 自身不是剛片 或者是剛片但不能自身穩(wěn)定平衡的部分 概念結(jié)構(gòu)力學(xué) 荷載離支座的遠(yuǎn)與近 概念結(jié)構(gòu)力學(xué) 概念結(jié)構(gòu)力學(xué) 概念結(jié)構(gòu)力學(xué) 一對孿生的彎矩圖 概念結(jié)構(gòu)力學(xué) 哎 公共財(cái)政的陽光何時才能照到咱們邊遠(yuǎn)山區(qū) 遠(yuǎn)與近的關(guān)系受力圖 概念結(jié)構(gòu)力學(xué) 荷載離支座雖然很近 但沒有反力 這是因?yàn)橛野氩糠譃楦綄俳Y(jié)構(gòu) 概念結(jié)構(gòu)力學(xué) 5 主從關(guān)系 荷載作用在主體部分一定不會傳播到從屬部分 反過來 結(jié)論恰好相反 但有時一個非基本部分 由于其內(nèi)力能夠自相平衡 所以也不能傳播到主體部分 概念結(jié)構(gòu)力學(xué) 從屬部分內(nèi)力自相平衡 我的地盤我做主 概念結(jié)構(gòu)力學(xué) 荷載作用在主體部分附屬部分不受力 概念結(jié)構(gòu)力學(xué) 6 靜定與超靜定關(guān)系 有多余約束的結(jié)構(gòu) 叫超靜定結(jié)構(gòu) 超靜定總體而言使內(nèi)力分布更均勻 相應(yīng)地 使變形量也相對減少 一般情況下 只要是能夠承受彎矩的地方 不管距離遠(yuǎn)近 多少要承擔(dān)一點(diǎn) 不然不夠意思 概念結(jié)構(gòu)力學(xué) 概念結(jié)構(gòu)力學(xué) 超靜定結(jié)構(gòu)使內(nèi)力分布相對均勻 概念結(jié)構(gòu)力學(xué) 靜定結(jié)構(gòu)和超靜定結(jié)構(gòu)比較 超靜定結(jié)構(gòu)彎矩傳播距離遠(yuǎn) 概念結(jié)構(gòu)力學(xué) 差別在于 超靜定結(jié)構(gòu)受力點(diǎn) 不可以自由轉(zhuǎn)動 靜定結(jié)構(gòu)的最大彎矩為pa 但超靜定絕對小于pa pa pa 概念結(jié)構(gòu)力學(xué) 有了我才有大家的共同富裕 一次超靜定 使全部桿件都受力 軸力為p 最大軸力小于p 概念結(jié)構(gòu)力學(xué) 靜定與超靜定沒有鴻溝 當(dāng)彈簧剛度無窮大 就是固端 當(dāng)彈簧剛度為0 就是絞 概念結(jié)構(gòu)力學(xué) 主動與被動 在節(jié)點(diǎn)彎矩分配這個問題上 分清主動與被動是必要的 至于愛情 也就算了 概念結(jié)構(gòu)力學(xué) 比較結(jié)構(gòu) 和基本結(jié)構(gòu) a b 的內(nèi)力 概念結(jié)構(gòu)力學(xué) 解釋 桿中的B點(diǎn) 在荷載作用下 必然有順時針旋轉(zhuǎn)的趨勢 而BA桿與BD桿 顯然是被迫跟著順時間旋轉(zhuǎn) 這樣 M BC 在數(shù)值上必然分解成M BA M BD 的和 具體解法 概念結(jié)構(gòu)力學(xué) 8 對稱與反對稱 對稱結(jié)構(gòu) 對稱荷載或者支座位移 溫度變化 在對稱面上不產(chǎn)生剪力 對稱結(jié)構(gòu) 反對稱荷載或者支座位移 溫度變化 在對稱面上只產(chǎn)生剪力 概念結(jié)構(gòu)力學(xué) 如果地基B有傾斜 先加固哪里 B點(diǎn)外側(cè)能想到 那么C點(diǎn)內(nèi)側(cè)呢 概念結(jié)構(gòu)力學(xué) 到底是那一種情況呢 我的第一感覺是 正對稱情況下轉(zhuǎn)動困難 因此 應(yīng)該是M1 M2 概念結(jié)構(gòu)力學(xué) 為什么我認(rèn)為M1 M2 同學(xué)們 請首先相信你的感覺 保護(hù)好你這種簡單的直覺 然后用理論知識檢驗(yàn)它 這是結(jié)構(gòu)力學(xué)的全部 概念結(jié)構(gòu)力學(xué) 在支座轉(zhuǎn)動相同的情況下 那不是違背剛者彎矩更大的準(zhǔn)則了嗎 簡單看 B2的轉(zhuǎn)動剛度大 概念結(jié)構(gòu)力學(xué) 這是因?yàn)?概念結(jié)構(gòu)力學(xué) 可是 復(fù)雜看 B2的轉(zhuǎn)動剛度還是大 概念結(jié)構(gòu)力學(xué) 下面精確計(jì)算 概念結(jié)構(gòu)力學(xué) 這是最后的結(jié)果 顯然 我關(guān)于右上角彎矩0點(diǎn)位置判斷失誤 承認(rèn)這點(diǎn) 對我而言 確實(shí)很痛苦 概念結(jié)構(gòu)力學(xué) 為什么夸大了C點(diǎn)的彎矩 明明是疊加的嗎 概念結(jié)構(gòu)力學(xué) 或許 在應(yīng)用概念結(jié)構(gòu)力學(xué)的時候 要確定下這樣一條原則 當(dāng)判斷結(jié)果與計(jì)算結(jié)果矛盾的時候 首先懷疑自己 其次是懷疑計(jì)算機(jī) 概念結(jié)構(gòu)力學(xué) 在開始學(xué)習(xí)概念結(jié)構(gòu)力學(xué)之前 所有判斷工具來自結(jié)構(gòu)的變形趨勢 在應(yīng)用概念結(jié)構(gòu)力學(xué)的時候 所有判斷工具 來自基本超靜定結(jié)構(gòu)的完整解答 概念結(jié)構(gòu)力學(xué)的第二條原則是 概念結(jié)構(gòu)力學(xué) 對稱結(jié)構(gòu)在中間支座的位移下內(nèi)力對稱 概念結(jié)構(gòu)力學(xué) 概念結(jié)構(gòu)力學(xué) 對前面框架 計(jì)算機(jī)計(jì)算的軸力圖 請大家注意 中柱軸力為0 概念結(jié)構(gòu)力學(xué) 請大家注意 ANSYS有自己的內(nèi)外之分 所以 同樣的彎矩用不同顏色 概念結(jié)構(gòu)力學(xué) 解釋 對稱與反對稱的利用 是學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)力學(xué)的高級技術(shù) 也是上帝管理地球的美學(xué)原則 問題是我們要理解他的苦心 概念結(jié)構(gòu)力學(xué) 9 原結(jié)構(gòu)與基本結(jié)構(gòu) 原結(jié)構(gòu)是彼岸 基本結(jié)構(gòu)是渡船 你是準(zhǔn)備租船呢 結(jié)構(gòu)概念分析 還是準(zhǔn)備造船 位移法 或者你體力超強(qiáng) 游泳過河 力法 概念結(jié)構(gòu)力學(xué) 顯然 結(jié)構(gòu)概念分析 是面對復(fù)雜原結(jié)構(gòu)的首選方案 比如 概念結(jié)構(gòu)力學(xué) 這是一個很復(fù)雜的框架 但我們可以借助概念結(jié)構(gòu)力學(xué)的方法 近似解決它 概念結(jié)構(gòu)力學(xué) 也許個別節(jié)點(diǎn)的彎矩不平衡 但是 要適當(dāng)調(diào)整梁上彎矩0點(diǎn)位置 在給定的范圍內(nèi)調(diào) 可以解決這個問題 概念結(jié)構(gòu)力學(xué) 絞 反彎點(diǎn) 所在區(qū)間估計(jì) 對于1絞 如果上榀框架不存在 應(yīng)該在2a 3處 但是 上榀框架存在 使右邊加強(qiáng) 0點(diǎn)應(yīng)該左移 但是 左移不能過梁中點(diǎn) 要解釋這點(diǎn)十分困難 我們嘗試一下 概念結(jié)構(gòu)力學(xué) 概念結(jié)構(gòu)力學(xué) 對于1絞 如果上榀框架不存在 應(yīng)該在2a 3處 只需要考慮上榀作用 分為兩個剪力與兩個彎矩 兩個剪力的作用效果 與底層框架受剪效果完全一樣 說明2a 3處0點(diǎn)彎矩的概念得到加強(qiáng) 概念結(jié)構(gòu)力學(xué) 下面討論兩個彎矩的作用效果 顯然 對于左邊梁 M1與M2的作用效果完全相反 雖然他們的反彎點(diǎn)在另一個三分點(diǎn)上 但由于其彎矩?cái)?shù)值比較小 彎矩分配系數(shù)小 使真實(shí)的彎矩0點(diǎn) 只能使向左偏移 但沒有越過中點(diǎn)的實(shí)力 所以 我們說反彎點(diǎn)在稍微偏右一點(diǎn)的地方 請ANSYS驗(yàn)證 概念結(jié)構(gòu)力學(xué) 概念結(jié)構(gòu)力學(xué) 這大致是概念結(jié)構(gòu)力學(xué)的魅力了 1 按8 9不離10的標(biāo)準(zhǔn) 概念結(jié)構(gòu)力學(xué)的精度足夠了 2 所有的原則 如剛度大小原則 荷載遠(yuǎn)近原則 對稱與反對稱原則 剪力等剛度分配原則 基本上全能滿足 3 也有不如人意的地方 誤差最大達(dá)20 但絕對沒有方向錯誤 概念結(jié)構(gòu)力學(xué) 或者你只想坐在岸邊 搭乘光波過河 所以 彼岸是確定的 過河的方式是可以自己選擇的 或許你覺得這個還是太難 或者覺得這個不規(guī)矩 概念結(jié)構(gòu)力學(xué) 撤除多于約束 概念結(jié)構(gòu)力學(xué) 復(fù)雜結(jié)構(gòu)由基本結(jié)構(gòu)組成 概念結(jié)構(gòu)力學(xué) 解釋 如果承認(rèn)支座的價值就在于承受荷載 并保持支座處位移為0 或者保持支座位移為給定值 那么所有的超靜定結(jié)構(gòu)都不過只是多了一些未知反力 并在反力處有確定位移的靜定結(jié)構(gòu) 概念結(jié)構(gòu)力學(xué) 10 力法與位移法關(guān)系 力法是位移法的根 位移法是力法的果實(shí) 力法有清晰的概念 道理很簡單 但過程不直觀 容易將概念淹沒在計(jì)算之中 概念結(jié)構(gòu)力學(xué) 位移法概念難懂 需要想象力 但計(jì)算方法簡單 過程很直觀 容易與結(jié)構(gòu)最終的變形趨勢結(jié)合 是一種技術(shù)先進(jìn)的方法 概念結(jié)構(gòu)力學(xué) 力法 位移位 原結(jié)構(gòu)利用力法和位移法化為不同的基本結(jié)構(gòu) 概念結(jié)構(gòu)力學(xué) 因此 正如靜定與超靜定沒有鴻溝一樣 力法與位移法沒有鴻溝 概念結(jié)構(gòu)力學(xué) 我的要求是 忘掉什么是力法 什么是位移法 那玩意不重要 是人為了把問題系統(tǒng)化進(jìn)行的分類 我們的面前 沒有方法 只有問題 概念結(jié)構(gòu)力學(xué) 記住這樣一句話 人類一思考 上帝就發(fā)笑 概念結(jié)構(gòu)力學(xué) 在計(jì)算機(jī)面前 所有的方法 顯得十分地可笑 可是 還是有人倡導(dǎo)這個那個方法 或不合時宜 或不愿面對現(xiàn)實(shí) 什么方法可以解決C點(diǎn)橈度過大的問題 概念結(jié)構(gòu)力學(xué) 既不是力法 也不是位移法 更不是清華大學(xué)推崇的混合法 方法只是工具 不可能幫你建立概念 概念結(jié)構(gòu)力學(xué) 如果覺得C點(diǎn)橈度太大 采用那種設(shè)計(jì)方式更有效 加斜撐 還是加強(qiáng)上下弦 條件是材料用量基本一致 概念結(jié)構(gòu)力學(xué) 概念1 它基本上就是一個簡支梁 均布荷載下的簡支梁 所有關(guān)于梁的知識 不會改變 概念結(jié)構(gòu)力學(xué) 比如 下弦桿全部受拉 且跨中最大 上弦桿全部受壓 且跨中最大 概念結(jié)構(gòu)力學(xué) 概念2 這是一個對稱結(jié)構(gòu) C點(diǎn)立桿上不會有任何彎矩 它是一個壓桿 只有壓力 這個桿件一定是垂直下沉的 其他立桿以它為中心 對稱傾斜 概念結(jié)構(gòu)力學(xué) 概念3 立桿中點(diǎn)必然是彎矩0點(diǎn) 因?yàn)樯舷沂菈?下弦是拉 總體而言 壓到拉是逐步過渡的 顯然中點(diǎn)連線如同簡支梁的中性軸 上下弦以它為中心轉(zhuǎn)動 將它假設(shè)為可以轉(zhuǎn)動的絞 比較合理 概念結(jié)構(gòu)力學(xué) 概念4 立桿與弦的交點(diǎn)上 三個彎矩必然平衡 兩個彎矩必然相等 對兩個邊立桿 上述概念十分重要 但他們不是來自方法 事實(shí)上 我們也不可能用力法位移法計(jì)算這樣復(fù)雜的題目 概念結(jié)構(gòu)力學(xué) 那么 讓我們看看框架彎矩近似計(jì)算方法 概念結(jié)構(gòu)力學(xué) 概念結(jié)構(gòu)力學(xué) 這是電算成果 與概念分析結(jié)構(gòu)大致一樣 細(xì)部有差別 概念結(jié)構(gòu)力學(xué) 有理由相信這樣的計(jì)算結(jié)果是可靠的 除了具體參數(shù)要再核實(shí)外 概念結(jié)構(gòu)力學(xué) 因此 通過手算與電算方法比較發(fā)現(xiàn) 1 將立桿反彎點(diǎn)設(shè)在立桿中部 是可行的 2 將上下弦的反彎點(diǎn)全部設(shè)在中部 是不合適的 靠近跨中的弦桿沒有反彎可能 靠近支座的弦桿才有可能反彎 3 手算方法需要2次以上近似調(diào)整 4 最危險點(diǎn)不在跨中 而在剛架變形最劇烈的地方 那就是剪力與彎矩綜合最大的地方 概念結(jié)構(gòu)力學(xué) 上述細(xì)節(jié) 是概念分析難以達(dá)到的高度 因此 設(shè)計(jì)是兩條腿走路 概念幫助判斷總體 電算幫助細(xì)節(jié)設(shè)計(jì) 下面按同樣的方法 近似確定單位荷載法下的彎矩圖形 概念結(jié)構(gòu)力學(xué) 概念結(jié)構(gòu)力學(xué) 單位荷載下的簡化內(nèi)力分布 概念結(jié)構(gòu)力學(xué) 概念結(jié)構(gòu)力學(xué) 概念結(jié)構(gòu)力學(xué) 概念結(jié)構(gòu)力學(xué) 為什么呢 增加桿件剛度不能根本改變桿件受力模式 加斜撐改變了桿件的受力模式 為什么模式改變 位移減少 請看位移計(jì)算公式 概念結(jié)構(gòu)力學(xué) 從公式可以看出 如果受力模式不變 只改變剛度 位移