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§9-3空间杆件体系的几何构
分析
空间杆件体系的基本组成规律
四个点之间的连接方式
规律1(铰结四面体规律)不共面的四个点用四个链杆两两相连,则所组成的铰结四面体空间体系是一个几何不变的整体,且没有多余约束。
一点与一刚体之间的连接方式
规律2空间中一点与一刚体用三根链杆相连,且三链杆不在同一平面内,则所组成的空间体系是一个几何不变的整体,且无多余约束。
;两个刚体之间的连接方式
规律3一刚体与另一刚体(基础)用六根链杆相连,如果六根链杆与任一轴线不同时相交,而且在任一轴线上的投影不同时为零,则组成几何不变的整体,且无多余约束。
规律4a一刚体与基础用六根链杆相连。在零载下用截面法列出六个平衡方程,其系数行列式为D。如,则此空间体系为几何不变,且无多余约束。
规律4b一刚体与基础用六根链杆相连。如果在零载下求出六杆轴力均为零,则此空间体系为几何不变,且无多余约束。
;空间铰接体系的计算自由度W
把体系中的结点看作具有自由度的对象,而将链杆(包括支杆)看作对结点施加的约束。设体系上结点的总数为j,链杆与支杆的总数为b,其计算自由度W可表示为
W=3j-b
定性结论:体系属于无多余约束且几何不变或是有多余约束且几何可变。
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