平面体系的几何组成分析课件.pptVIP

一、幾何不可變體系與幾何可變體系平面體系的幾何組成分析幾何不變體系：體系受到任意荷載作用後，在不考慮材料變形的條件下，幾何形狀和位置保持不變的體系。幾何可變體系：體系受到任意荷載作用後，在不考慮材料變形的條件下，幾何形狀和位置可以改變的體系。平面體系的幾何組成分析P瞬變體系：本來是幾何可變，經微小位移後成為幾何不變體系。二、幾何組成分析的目的(1)判別某一體系是否幾何不變,從而決定它能否作為結構.(2)研究幾何不變體系的組成規則,為創造新型結構奠定基礎.(3)區分靜定結構和超靜定結構,為結構的內力計算打下必要的基礎.平面體系的幾何組成分析三、剛片、自由度和約束的概念1.剛片：在平面內可以看成是幾何形狀不變的物體。一根梁、一個柱、一根鏈杆、地基基礎、地球或體系中已經肯定為幾何不變的某個部分都可看作一個平面剛片。平面體系的幾何組成分析2.自由度：

完全確定物體位置所需要的獨立座標數。xyOAxyxyOxyABθ平面體系的幾何組成分析W=2W=3平面內一點平面內一剛片3.約束（聯繫）:能減少自由度的裝置。(1)鏈杆：xyO增加一根鏈杆可以減少一個自由度，相當於一個約束。平面體系的幾何組成分析常見的約束兩端用鉸與其它物體相連的杆。鏈杆可以是直杆、折杆、曲杆。必要約束：能減少體系自由度的約束。不減少體系自由度的約束稱為多餘約束。多餘約束：xyO(2)單鉸：連接兩個剛片的鉸。一個單鉸相當於兩根鏈杆。平面體系的幾何組成分析增加一個單鉸可以減少兩個自由度，相當於二個約束。W=1平面體系的幾何組成分析AO聯結兩剛片的兩根不共線的鏈杆相當於一個單鉸即瞬鉸。單鉸瞬鉸定軸轉動繞瞬心轉動！2，3（3）虛鉸（瞬鉸）能形成虛鉸的是鏈杆()平面體系的幾何組成分析(4)複鉸：連接兩個剛片以上的鉸。平面體系的幾何組成分析xyOW=5連接n個剛片的複鉸，相當於（n-1）個單鉸的作用W=9（5）單剛結點：將兩剛片聯結成一個整體的結點一個單剛結點可減少三個自由度相當於三個約束。平面體系的幾何組成分析四、平面體的計算自由度平面體系的幾何組成分析W=3m-(2n+r)W---平面體系的計算自由度；m---剛片數；(基礎不計入)n---單鉸數；r:支座鏈杆約束數。W=2J-(b+r)J:結點個數；b:鏈杆數；r:支座鏈杆約束數。W0，表明體系缺少足夠的聯繫，是幾何可變的；W=0，表明體系具有成為幾何不變所需的最少聯繫數目。W0，表明體系在聯繫數目上還有多餘，體系具有多餘聯繫。五、幾何不變體系的基本組成規則?平面體系的幾何組成分析1.三剛片規則三剛片用不在同一直線上的三個鉸兩兩相聯,則組成無多餘約束的幾何不變體系。ABCBA2.二剛片規則兩剛片之間，用不完全交於一點也不完全平行的三根鏈杆聯結，或用一個單鉸和一根鉸杆聯結，且鉸和鏈杆不在同一直線上,則組成無多餘約束的幾何不變體系。圖bABC圖a二元體：是指由兩根不在同一直線上的鏈杆連接一個新結點的裝置。在一個體系上增加或減去二元體，不會改變原有體系的幾何構造性質。3.二元體規則在一剛片上增加一個二元體，仍為沒有多餘約束的幾何不變體三個規則可歸結為一個三角形法則。B（b）AC（a）ABCB（c）AC（d）BAB（e）AC六、瞬變體系與常變體系1.瞬變體系2.常變體系IIIIIIIII平面體系的幾何組成分析例題1：試對圖示體系作幾何組成分析。無多餘約束的幾何不變體系。無多餘約束的幾何不變體系。IIIIII例題2：試對圖示體系作幾何組成分析。平面體系的幾何組成分析幾何瞬變體系。