1-2结构计算简图概论.ppt

1.2.2 结构的计算简图 ⒉ 结构计算简图的简化原则 结构体系的简化：空间结构一般常简化为平面结构。 ⒊ 平面杆系结构的计算简图 ⑴ 构件及结点的简化 杆件结点的简化：杆件的联结一般通过铰结点和刚结点进行。 ①铰结点：结构变形时，各杆可绕结点自由转动。 企口和斜塔铰结点 木屋架节点 杆件的简化：在计算简图中，杆件用其轴线表示。 ⒊ 平面杆系结构的计算简图 ⑴ 构件及结点的简化 杆件结点的简化：杆件的联结一般通过铰结点和刚结点进行。 ②刚结点：结构变形时，各杆之间相对夹角不变。 杆件的简化：在计算简图中，杆件用其轴线表示。 * 子情景1.2 结构计算简图 1.2.1 常见约束和支座 ⒈ 约束和约束反力 几个概念： 物体可分为两类：自由体和非自由体。 自由体：可以自由位移，不受任何其他物体的限制。 非自由体：不能自由位移，某些位移受其他物体限制而不能发生。 约束：限制非自由体位移的其他物体。 约束力：约束对非自由体的作用力。 力是物体间相互的机械作用，这种相互作用会使物体的运动状态发生变化（外效应）或使物体发生变形（内效应）。实践证明：力对物体的作用效果取决于力的三要素。 ⑴ 力的大小 力的大小表明物体间相互作用的强弱程度。 ⑵ 力的方向 力不但有大小，而且还有方向。在不改变力的大小而只改变力的方向时，会产生不同的作用效果。 ⑶ 力的作用点 力的作用点表示两物体间相互作用的位置。力的作用位置实际上有一定的范围，当作用范围与物体相比很小时，可以近似地看作是一个点。 力是物体间相互的机械作用，这种相互作用会使物体的运动状态发生变化（外效应）或使物体发生变形（内效应）。实践证明：力对物体的作用效果取决于力的三要素。 约束反力 大小：待定 方向：与该约束所能阻碍的位移相反 作用点：接触处 注意：约束力的方向总是与它所限制的位移方向相反。 常见的几种约束 柔体约束由软绳、链条等构成。 柔体约束对物体的约束力：通过接触点,沿柔体中心线且背离物体，常用T 表示。 约束力特点：只能是拉力，不能是压力。 ⑴ 柔体(柔索)约束 柔索受压不能平衡 工程中柔索约束实例： 常见的几种约束 ⑴ 柔体(柔索)约束 胶带对轮的约束力沿轮缘的切线方向，为拉力。 常见的几种约束 ⑴ 柔体(柔索)约束 工程中柔索约束实例： 常见的几种约束 ⑵ 光滑接触面约束 两物体光滑的接触，它们之间的摩擦力可以忽略。 光滑面约束对物体的约束力：作用于接触点处，沿接触面的公法线，并指向被约束物体，常用N表示。 W N N W 常见的几种约束 ⑵ 光滑接触面约束 工程实例 常见的几种约束 ⑶ 圆柱铰链约束 简称铰链，是由一个圆柱形销钉插入两个物体的圆孔中构成，并且认为销钉和圆孔的表面都是光滑的。 简化： 计算简图 常见的几种约束 ⑶ 圆柱铰链约束 简称铰链，是由一个圆柱形销钉插入两个物体的圆孔中构成，并且认为销钉和圆孔的表面都是光滑的。 常见的几种约束 ⑶ 圆柱铰链约束 工程实例 常见的几种约束 ⑷ 链杆约束 链杆(又称二力杆)是两端用光滑铰链与其他构件相连，不计自重且中间不受力作用的杆件。 A C B N C B N 由于链杆只在两个铰处受力，因此是二力构件。 链杆对它所约束物体的约束力：必定沿着两铰链中心的连线作用在物体上 常见的几种约束 ⑷ 链杆约束 圆柱铰链 链杆 工程应用实例 ⒉ 工程上常见的几种支座和支座反力 支座定义：把结构与基础联结起来的装置。 ⑴ 固定铰支座 固定铰支座连接的杆端可自由转动，但不能发生移动，可产生水平和竖向支座反力。 ⒉ 工程上常见的几种支座和支座反力 支座定义：把结构与基础联结起来的装置。 ⑴ 固定铰支座 ⒉ 工程上常见的几种支座和支座反力 工程实例 支座定义：把结构与基础联结起来的装置。 ⑴ 固定铰支座 ⑵ 可动铰支座 可动铰支座连接的杆端可沿水平方向移动、可自由转动，但不能竖向移动，可产生竖向支座反力。 ⑵ 可动铰支座 工程实例 ⑵ 可动铰支座 其它表示 A B C A RA B RB C RC RA RB RC 固定铰支座和可动铰支座的工程应用实例 ⑶ 固定端支座 雨棚 简化 计算简图 基础 简化 计算简图 支座反力 支座反力 ⑶ 固定端支座 工程实例 1.2.2 结构的计算简图 荷载