静定结构受力分析_课件.ppt

第二章 静定结构受力分析;;本章的要求： 运用基本原理熟练、准确地解决 各种静定结构的内力计算问题。 切忌：浅尝辄止 ;材料力学规定： 轴力FN --拉力为正 剪力FQ--绕隔离体顺时针方向转动者为正 弯矩M--使梁的下侧纤维受拉者为正;弯矩图--习惯绘在杆件受拉的一侧，不需标正负号 轴力和剪力图--可绘在杆件的任一侧，但需标明正负号;FP a;B;;直杆微分关系;一般 为斜 直线;曲杆微段;直杆段受力;;作图示梁的弯矩图和剪力图;;静定结构内力分析方法;计算简图;反力计算;受弯结构作内力图的顺序 材料力学中，一般是先作剪力图，再作弯矩图。而在结构力学中，对梁和刚架等受弯结构作内力图的顺序为： 一般先求反力（不一定是全部反力）。 利用截面法求控制截面弯矩。以便将结构用控制截面拆成为杆段（单元）。 在结构图上利用区段叠加法作每一单元的弯矩图，从而得到结构的弯矩图。 ;4. 以单元为对象，对杆端取矩可以求得杆端剪力，在结构图上利用微分关系作每单元的剪力图，从而得到结构剪力图。需要指出的是，剪力图可画在杆轴的任意一侧，但必须标注正负号。 以未知数个数不超过两个为原则，取结点由平衡求单元杆端轴力，在结构图上利用微分关系作每单元的轴力图，作法和剪力图一样，从而得到结构轴力图。 5. 综上所述，结构力学作内力图顺序为“先区段叠加作M 图，再由M 图作FQ 图，最后FQ 作FN图”。需要指出的是，这种作内力图的顺序对于超静定结构也是适用的。;计算简图;求控制剪力; 桁架结构（truss structure）;经抽象简化后，杆轴交于一点，且“只受结点荷载作用的直杆、铰结体系”的工程结构. 特性：只有轴力，而没有弯矩和剪力。轴力又称为主内力（primary internal forces）。;次内力的影响举例;杆号 起点号 终点号 桁架轴力 刚架轴力 1 2 4 -35.000 -34.966 2 4 6 -60.000 -59.973 3 6 8 -75.000 -74.977 4 8 10 -80.000 -79.977 5 1 3 0.000 0.032 6 3 5 35.000 35.005 7 5 7 60.000 59.997 8 7 9 75.000 74.991 ;桁架结构的分类：;2. 空间（三维）桁架（space truss） ——组成桁架的杆件不都在同一平面内;二、按外型分类;简单桁架 （simple truss）;1. 梁式桁架;结点法（nodal analysis method）;-33;-33;-33;-33;以结点作为平衡对象，结点承受汇交力系作用。 按与“组成顺序相反”的原则，逐次建立各结点的平衡方程，则桁架各结点未知内力数目一定不超过独立平衡方程数。 由结点平衡方程可求得桁架各杆内力。;对称结构在对称或反对称的荷载作用下，结构的内力和变形（也称为反应）必然对称或反对称，这称为对称性（symmetry）。;FAy;FAy;;3. 零杆 零内力杆简称零杆（zero bar）。;FP/2;截 面 法;m;截面单杆 截面法取出的隔离体，不管其上有几个轴力，如果某杆的轴力可以通过列一个平衡方程求得，则此杆称为截面单杆。 可能的截面单杆通常有相交型和平行型两种形式。;;;FP;联 合 法;;;FP;拱 (arch) 一、简介;拱的有关名称;;二、三铰拱的数解法;K;请大家对上述 公式进行分析; 由于推力的存在，拱的弯矩比相应简支梁的弯矩要小。;试用光盘程序作图示三铰拱的内力图。拱轴为抛物线，方程为;;三、三铰拱的合理拱轴线 (reasonable axis of arch);试求图示对称三铰拱在均布荷载作用下 的合理拱轴线;试求三铰拱在垂直于拱轴线的均 布荷载作用下的合理拱轴线。;作业： 2-7；* 附加两题作内力图;多跨静定梁 (multi-span statically determinate beam);多跨静定梁实例;组成 多跨 静定 梁的 部件;分析顺序：先附属部分，后基本部分。 荷载仅在基本部分上，只基本部分受力，附属部分不受力； 荷载在附属部分上，除附属部分受力外，基本部分也受力。;;例;例：图示多跨静定梁全长受均布荷载 q，各跨长度均为 l。欲使梁上最大正、负弯矩的绝对值相等，试确 定铰 B、E 的位置。;多跨 简支梁;例：作图示