《超静定梁》课件.pptVIP

*******************《超静定梁》探索超静定梁结构的设计与分析,深入解析其独特性和优势。通过丰富的案例分享,揭示如何利用超静定梁技术提升建筑物的结构稳定性和载荷承受能力。课程导言课程概览本课程将全面探讨超静定梁的设计原理和分析方法,帮助学生深入掌握梁结构的受力机理。梁结构分析课程将系统讲解静定梁和超静定梁的结构特点及应力计算方法,并分析各类加载情况下的应力分布。设计方法课程内容涵盖材料选择、截面尺寸确定、构造设计等全面的梁结构设计流程,助力学生规范掌握设计技巧。工程应用课程将结合工程案例分析超静定梁的受力特点和设计要点,帮助学生融会贯通理论知识。超静定结构概述结构特点超静定结构是一种受力复杂、计算困难的结构形式,具有内力冗余、受荷载影响大、变形大等特点。受力分析超静定结构内力的分布和变形状态受多个支座反力的共同作用,需要进行复杂的受力分析。应用广泛超静定结构广泛应用于桥梁、框架等工程领域,是一种常见的重要结构形式。静定梁的概念定义静定梁是一种结构简单、受力机制易于分析的梁体。其外部约束条件与内部力的平衡方程可以直接确定，不需考虑结构变形的影响。特点静定梁是一种力学简单、计算容易的梁结构。它的受力分析不需要考虑结构变形对内力的影响。受力分析静定梁的受力分析主要依赖于切面平衡方程,并通过边界条件确定未知量。这种分析方法简单直观。应用静定梁广泛应用于民用建筑、工业设施等领域,如屋架梁、桥梁主梁等结构中。它们为工程设计提供了良好的基础。超静定梁的特点1力学性能复杂超静定梁受力情况复杂,涉及不确定力和支座反力,需要通过计算得到内力分布。2计算方法多样可采用力法、位移法等多种分析方法,需要根据具体情况选择合适的计算方法。3应变协调性要求高超静定梁各部分变形必须满足几何协调条件,设计时需要考虑材料及构造的协调性。4结构稳定性重要超静定梁整体及局部稳定性对结构安全有重要影响,需要严格评估验算。超静定梁的受力分析1受外荷载作用超静定梁受到各种外荷载作用，如自重、活荷载等。2内部应力分布受外荷载作用下，梁内产生弯矩、剪力、轴力等内部应力。3支座反力分析根据平衡条件，可求得梁的支座反力。4变形分析内部应力分布决定梁的整体变形状态。超静定梁的受力分析是确定梁内应力分布和整体变形状态的关键步骤。通过分析外荷载作用下的内部应力和支座反力分布，可以评估梁的强度和刚度是否满足设计要求。此分析过程为后续的应力计算和变形分析奠定基础。应力-应变关系弹性区材料在弹性区内,应力和应变成正比关系,遵循胡克定律。屈服点材料达到屈服强度时会发生永久性变形。塑性区材料超过屈服强度进入塑性区,应力和应变呈非线性关系。破坏点材料最终在极限强度处发生断裂破坏。几何条件方程变形协调性超静定结构中各部位的变形必须协调一致，满足几何连续性要求。几何条件对等各部位的变形必须满足几何条件方程，确保整体变形的一致性。边界条件影响支座和荷载的边界条件会对几何条件方程产生重要影响。应变与位移关系几何条件方程建立在应变和位移之间的数学关系基础之上。平衡方程1力的平衡根据静力学原理,梁受力于外部力作用时需满足力的平衡条件。2力矩的平衡在任意截面上,外部力矩与内部力矩应达到平衡。3边界条件边界条件的满足是建立平衡方程的关键前提。4位移连续性在每个连续的梁段内,位移应该满足连续性要求。应力和位移求解确定未知数首先需要确定超静定梁中的未知应力和未知位移参数。这可能包括支座反力、应力分布等。应用基本方程运用几何条件方程、材料应力-应变关系和平衡方程等基本理论知识，建立一系列方程组。解方程组通过数学方法求解方程组，得到各个未知参数的具体值。这可能需要采用迭代或矩阵运算等技术。验算与调整将求解得到的应力和位移值带入其他方程中进行验证,如果不满足要求则需要调整参数重新计算。梁段的应力分布对于超静定梁来说,不同部位的应力分布存在差异。通常情况下,梁的中部应力较小,支座附近应力较大。这是由于超静定结构内力分配的特点所致。因此在设计时需重点关注支座处的应力状况,以确保结构安全。梁段应力图分析通过绘制梁段的应力分布图可以直观地分析超静定梁的受力情况。应力分布图显示了梁段各部位的应力状态，有助于识别关键应力集中区域。分析应力分布图可以了解梁段的受压、受拉、剪应力分布情况,为梁段的强度设计和优化提供依据。合理控制各部位应力分布是确保梁段承载能力和稳定性的关键。材料选择强度特性选择具有高强度、高模量和良好抗疲劳性能的材料，以确保结构在受荷载情况下能可靠承载。耐腐蚀性