结构力学 超静定结构计算.ppt

力法计算步骤 1、选取基本体系 2、列力法方程 3、计算系数及自由项 4、解方程 5、作内力图 位移法计算步骤 1、设基本未知量 2、列杆端弯矩方程 3、列位移法方程 4、解方程 5、求杆端弯矩 6、做内力图 林同炎与力矩分配法 预应力之父林同炎先生——力矩分配法创始人， 为预应力技术发展作出极为巨大贡献。 世界名著《预应力混凝土结构物设计》。 提出“荷载平衡法”。 求解预应力超静定结构。 设计第一座平面为弧形的斜拉桥(1979) ： Ruck-A-Chucky桥，全长400m，平弯45°，跨过深150m的河谷，一百多根预应力索由悬崖悬挂，无墩。获全美设计比赛第一。 福州出生的美籍华人学者。 美国国家工程科学院第一位华裔院士。 设计的18层刚柔并济的高层建筑尼加拉瓜美洲银行大厦屹立于1972年马拉瓜大地震的废墟中（五百一十一个街区房屋建筑全被震毁，门前地面上下错动1/2英寸），仅电梯井联系梁开裂。 结构工程抗震的新概念已逐步纳入规范。 十四岁考入唐山交大，十八岁赴美深造。“我的科技基础，全是在祖国奠定的”。 二十岁创造“力矩分配法”，被命名为“林氏法”。当年的硕士论文： “A Direct Method of Moment Distribution,” Proceeding ASCE, December 1934 (also Trans. ASCE, 1937, pp.561-605). 设计成渝铁路1000多座桥涵，奠定了工程实践基础。 §4 无剪力分配法 1、概述 1）两类刚架的区别 在位移法中，刚架被分为无侧移刚架与有侧移 刚架两类，它们的区别在位移法的基本未知量。 无侧移刚架——基本未知量只含结点角位移； 2、无剪力分配法的应用条件 1）两种杆件的概念 无侧移杆件——杆件两端没有相对线位移（即没有垂直杆轴的相对位移）的杆件； 2）无剪力分配法应用条件 适用于刚架中除两端无相对线位移的杆件（无侧移杆）外，其余杆件都是剪力静定杆件的有侧移刚架。 可以解只有一根竖柱的刚架，且横梁端部的链杆应与柱平行的问题。但也可以推广到单跨多层对称刚架等问题。 对图示有侧移刚架，则不能直接应用无剪力分配法。因竖柱AB、CD既不是两端无线位移杆件，也不是剪力静定杆件，不符合无剪力分配法的应用条件。 § 5 力矩分配法与位移法联合应用 步骤：1、加侧向线位移约束 2、力矩分配法作Mp图，求荷载约束力F1p 3、给定单位侧向线位移，用力矩分配 法求单位位移约束力 K11 4、建立位移法方程，求位移 5、叠加法作内力图 §8 超静定力的影响线(自学) 以图示超静定连续梁MK的影响线为例，说明用力法求作超静定影响线的方法。 1、绘制超静定结构影响线的大致图形步骤如下: （1）撤去所求量值的相应约束，代之以多余力XK,得到一个n-1次超静定的基本体系； （2）使体系沿X1方向发生位移，作出荷载作用点的挠度图，即为影响线形状。 2、绘制超静定结构影响线的精确图形步骤如下: （1）撤去所求量值的相应约束，代之以多余力XK,得到一个 n-1次超静定的基本体系； （2）建立力法方程，由于只有一个多余力，力法方程为： 即为影响线方程； FP=1 A B C D E E FP=1 A D C B MD影响线 F右QC影响线 F左QC=1 MD=1 （3）求系数和自由项 （超静定结构的位移），为此 要画出 （n-1次超静定结构的弯矩图），然后 由图乘法求出系数和自由项； （4）由影响线方程画出影响线图形。 －2.85 结点 杆端 A E B C F AB EB BE BA BC CB CF FC m μ 0.263 0.316 0.421 0.615 0.385 0 0 0 31.25 －20.83 20.83 0 0 (-20) －2.74 －3.29 －4.39 －1.37 －2.20 0.84 0.53 0.27 0.42 －0.10 －0.14 －0.18 －0.05 －0.09 0.06 0.03 0.02 0.03 －0.01 －0.01 －0.01 M 0 －1.42 27.80 －24.96 19.94 0.56 0.29 计算之前,去掉静定伸臂,将其上荷载向结点作等效平移。 有结点集中力偶时,结点不平衡力矩=固端弯矩之和－结点集中 力偶(顺时针为正) §3 对称结构的计算 ↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓ 20k