【岩土结构基础结构力学】第1讲结构几何分析.pptxVIP

2019年张工培训注册勘察设计岩土结构基础班

第1讲：结构几何分析

主讲：黄老师;

—级注册结构工程师基础考试大纲

平面体系的几何组成

名词定义；几何不变体系的组成规律及其应用;

理论力学——讨论物体机械运动的基本规律

材料力学——研究单根杆件的强度、刚度和稳定性结构力学——研究杆系结构的强度、刚度和稳定性

弹性力学——研究实体结构和板壳结构的强度、刚度和稳定性;

没有多余约束：静定结构

几何不变有多余约束：超静定结构几何可变：机构

瞬变体系：发生微小位移后几何不变;

二刚片规则

三刚片规则二元体规则

扩大刚片法

拆除法;

1、自由度和约束

自由度：体系运动时可以独立改变的几何参数的数目；即确

定体系位置所需独立坐标的数目。

刚片：在平面内可看作刚体的物体，它的几何形状和尺寸不变。

平面内一点有2个自由度

平面内一刚片有3个自由度;

约束：在体系内部加入的减少自由度的装置

多余约束：不减少体系自由度的约束称为多余约束

必要约束：减少体系自由度的约束

1、单链杆★:仅在两处与其它物体用铰相连，不论其形状和铰的位置如何。

1个约束

2、复链杆：连接N个铰的复链杆=2N-3个单链杆

3、单铰★:联结两个刚片的铰，2个约束;

5、复铰(重铰)联结三个或三个以上刚片的铰,联结n个

刚片的复铰相当于n-1个单铰，相当于2(n-1)个约束!

6、单刚结点★:将两刚片联结成一个整体的结点一个单刚结

点可减少三个自由度相当于三个约束。

7、复刚结点：连接N个刚片的复刚结点=N-1个单刚结点

教育8;

连接三个刚片的铰接点，相当于约束个数为：A.2个B.3个

C.4个D.5个;

张工教育10;

3.体系和结构

瞬变体系;

4.二刚片规则★★★

情形一：两个本身无多余约束的刚片，用一个铰和一个不通过铰的链杆相连，则组成的体系是几何不变

体系且无多余约束。若连杆延长线通过铰，为瞬变。

情形二：两个本身无多余约束的刚片，用既不相互平行(延长线)又不相交于一点的三根链杆相连，则组成的体系是几何不变体系且无多余约束。;

5.三??片规则★*★

三刚片以不在一条直线上的三铰(含虚铰)相联，组成无多余约束的几何不变体系。在一条直线组成瞬变体系。;

有无穷远虚铰(一对平行连杆)的情形★

情形一：一铰在无穷远，且组成无穷远虚铰的两平行链杆与另二铰连线不平行，体系为几何不变；若平行，则瞬变；若平行且等长，则为常变。;

A、无多余约束的几何不变体系B、几何可变体系

C、有多余约束的几何不变体系D、瞬变体系;

情形二：两铰在无穷远，且组成二无穷远虚铰的两对平行链杆互不平行，体系为几何不变；若相互平行，则为瞬变；若四杆平行且等长，则为常变。;

A、无多余约束的几何不变体系B、几何可变体系

C、有多余约束的几何不变体系D、瞬变体系;

情形三：三铰均无穷远时，体系一般为瞬变。下列情况除外：若三对(少一对都不行)同侧联出平行链杆各自等长(无需所有连杆等长),为常变体系。;

A、无多余约束的几何不变体系B、几何可变体系

C、有多余约束的几何不变体系D、瞬变体系;

6.二元体规则★★★

二元体：从一个单铰出发的两个刚片，在远端用铰与其它物体相连，且此三铰不共线。

规则：在一个体系上，增加或去掉二元体，则体系的几何组成不变。;

[例]图示体系的几何组成是()

A、无多余约束的几何不变体系

B、几何可变体系

C、有多余约束的几何不变体系

D、瞬变体系

[解析]B依次去除二元体。简化成右图，因此是缺少一个约束;

O23

Ⅲ013

I

O?2Ⅱ;

变。

基础：用既不相互平行(延长线)又不相交于一点的三根链杆与基础相连，则可以将三根链杆和基础去掉。;

【2011年真题】对图示体系

的几何组成，描述正确的是：

A、常变体系

B、瞬变体系

C、无多余约束的几何不变体

D、有多余约束的几何不变体;

【2016年一级结构34题】图示体系的几何组成为()。

A、几何不变，无多余的约束

B、几何不变，有多余的约束;

【答案】A

【解析】如图所示三个刚片，两个三角形与基

础之间分别用两个实铰相连；两个三角形刚片之间用虚铰相连。根据三刚片规则，三个刚片用不在一条直线上的三个铰相连，为无多余约束的几何不变体系。;

【2010年一级结构34题】图示平面体系，多余约束的个数是

(A)1(B)2(C)3(D)4;

欢迎关注

●更多考试资讯敬请关注张工培训微信公众号

“张工注考之家”