建筑力学与结构 第5版 课件 项目6几何组成分析.pptx

项目6几何组成分析建筑力学与结构BuildingMechanicsandStructures

CONTENTS目录任务1几何组成分析的目的01任务2几何组成分析的方法02

教学目标1.养成用力学方法分析结构问题的能力。2.养成用唯物辩证法分析问题的能力。1.能分析杆件体系的几何性质。2.能判断杆件体系的结构性能。1.理解几何不变体系的概念。2.了解几何可变体系的概念。3.了解几何组成分析的目的。4.几何组成分析的规则。知识目标能力目标素质目标

PART01任务1几何组成分析的目的

1.几何不变体系和几何可变体系几何不变体系在荷载作用下，不考虑材料的应变，结构的几何形状和位置保持不变。几何可变体系在荷载作用下，结构的几何形状和位置发生改变的体系。

2.几何组成分析的目的（1）判断杆件体系的几何性质，判断其是否可以作为结构使用。（2）研究几何不变体系的组成规律及杆件结构组成的合理形式。（3）确定结构是否有多余约束，判断结构的静定性质，选择合适的分析计算方法。

PART02任务2几何组成分析的方法

1.自由度和约束的概念（1）刚片刚片是指平面体系中几何形状不变的平面体。在几何组成分析中，由于不考虑材料的变形，所以，每根梁、每一杆件或已知的几何不变部分均可视为刚片。支承结构的地基也可以看作是一个刚片。

1.自由度和约束的概念（2）自由度体系的自由度是指该体系运动时，确定其位置所需的独立坐标的数目。注意：地基是一个不动刚片，它的自由度为0。

2.约束对自由度的影响约束:能够减少体系自由度的装置称为约束或联系。能减少几个自由度就叫做几个约束。常用的约束有链杆、铰（单铰、复铰）和刚结点。xy???一根链杆减少1个自由度，相当于1个约束。xy??一个铰减少2个自由度，相当于2个约束。xy?一个刚性链接减少3个自由度，相当于3个约束。

3.不变体系的判定规则任务（1）三刚片规则三刚片规则：三个刚片用不在同一直线上的三个单铰两两相连，组成无多余约束的几何不变体系。

3.不变体系的判定规则任务（2）两刚片规则二刚片规则：两个刚片用一个铰和一根不通过此铰的链杆相联，组成几何不变体系，无多余约束。

3.不变体系的判定规则任务（3）二元体规则二元体规则：在一个体系上增加或拆除二元体，不改变原体系的几何构造性质。二元体---不在一直线上的两根链杆连结一个新结点的装置。

4.静定结构和超静定结构对于无多余约束的结构，它的全部支座反力和内力可由平面一般力系的平衡方程求得，称为静定结构。有多余约束的结构，除了平衡方程外，还需要增加变形约束条件才能求出全部反力和内力，称为超静定结构。

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