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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,2.,薄壁体系的几何组成分析,2-1,平面薄壁结构的几何组成分析,薄壁结构由杆和板组成，杆与杆之间铰接，杆与板之间铆接或焊接。,杆起斜杆作用。没有板体系是可变的；加上板体系是几何不变的。,四个杆，一个板,五个杆,几何组成分析时，将板当作斜杆,按桁架分析,2.,薄壁体系的几何组成分析,2-1,平面薄壁结构的几何组成分析,三个杆时，去掉板，视为三个杆，,板不起作用。,单连薄壁结构：,从一个结点开始，沿边界连接相邻结点，可以将全部结点连上。既没有重复也没有遗漏。,单连薄壁结构是无多余约束的几何不变体系，,即为静定结构。,2.,薄壁体系的几何组成分析,2-1,平面薄壁结构的几何组成分析,内结点薄壁结构：,内结点：内部十字结点。,特点：由四根完整杆相交的结点，,且该结点周围的四块板也完整。,平面格式结构的超静定次数等于内结点数。,按无多余约束的几何不变体系计算自由度：,N,=,27,2,-,42,-,16,-,3,=-,7,环形薄壁框结构：,N,=,20,2,-,40,-,3,=-,3,静定结构,有七个内结点,平面薄壁结构一定是几何不变的。,关键看是否有多余约束，即判定超静定次数。,4,次超静定，即有四个内结点,2.,薄壁体系的几何组成分析,2-2,空间坐标系下的自由度,一个结点（自由质点）的自由度是,3,一个刚片（自由刚体）的自由度是,6,2-3,空间桁架的组成规则,基本四面体为空间无多余约束的几何不变体系,规则,1,：在基本四面体上用不在同,一平面的三个杆连接一个结点仍为,无多余约束的几何不变体系。,2.,薄壁体系的几何组成分析,2-3,空间桁架的组成规则,规则,1,：在基本四面体上用不在同一平面的三个杆,连接一个结点仍为无多余约束的几何不变体系。,规则,2,：两刚体规则，两个刚体用六根轴线不都相,交于同一轴线，且不在同一平面的链杆相连组成,无多余约束的几何不变体系。,2.,薄壁体系的几何组成分析,2-3,空间桁架的组成规则,规则,1,：在基本四面体上用不在同一平面的三个杆,连接一个结点仍为无多余约束的几何不变体系。,规则,2,：两刚体规则，两个刚体用六根轴线不都相,交于同一轴线，且不在同一平面的链杆相连组成,无多余约束的几何不变体系。,空间固定桁架的组成规则：从固定面开始，,用三根不在同一平面的链杆相连接一个结,点组成无多余约束的几何不变体系。,2.,薄壁体系的几何组成分析,2-4,空间薄壁结构的组成规则,一、盒式结构,盒式结构由杆和板组成的六面体结构。,（杆与杆之间铰接，杆与板之间铆接或焊接）,单层自由盒式结构,8,个,结点，,12,个杆，,6,个板。,无多余约束的几何不变体系。,空间刚体有六个自由度,n,结点总数,，,c,约束总数,超静定次数,f,的,计算：,自由体公式,2.,薄壁体系的几何组成分析,2-4,空间薄壁结构的组成规则,一、盒式结构,盒式结构由杆和板组成的六面体结构。,（杆与杆之间铰接，杆与板之间铆接或焊接）,单层自由盒式结构,c,约束总数,，,n,结点总数,超静定次数,f,的,计算：,固定体公式,单层固定盒式结构,4,个结点，,8,个杆，,5,个板。,有一个多余约束。,2.,薄壁体系的几何组成分析,2-4,空间薄壁结构的组成规则,一、盒式结构,自由盒式结构,一个闭室：,固定盒式结构,两个闭室：,2.,薄壁体系的几何组成分析,2-4,空间薄壁结构的组成规则,一、盒式结构,盒式结构由杆和板组成的六面体结构。,（杆与杆之间铰接，杆与板之间铆接或焊接）,单层自由盒式结构,单层固定盒式结构,结论：,1,、单层自由盒式结构是静定的；,2,、多层自由盒式结构的超静定,次数为：层数减,1,；,3,、单层（一个闭室,),固定盒式结构,的超静定次数为,1,；,4,、多层固定盒式结构的超静定次数,为其层数；,2.,薄壁体系的几何组成分析,2-4,空间薄壁结构的组成规则,一、盒式结构,盒式结构由杆和板组成的六面体结构。,单层自由盒式结构,单层固定盒式结构,两边与基础相连的盒段称为双连盒段,双连盒段,:,每增加一个双连盒段,就增加,三次超静定次数。,几次超静定？,如何计算超静定次数？,2.,薄壁体系的几何组成分析,2-4,空间薄壁结构的组成规则,一、盒式结构,二、笼式结构,2.,薄壁体系的几何组成分析,2-4,空间薄壁结构的组成规则,一、盒式结构,二、笼式结构,2.,薄壁体系的几何组成分析,2-4,空间薄壁结构的组成规则,一、盒式结构,二、笼式结构,笼式结构：由隔框，桁条，,和板组成的结构。,桁条与隔框铰接，,板与桁条（杆）焊接或铆接。,隔框有,n,个节点,隔框提供的约束个数为：,隔框在其自身平面内是几何不变的，而在垂直于自身平面的方向上不能受力。因此，隔框只能在其自身平面内起约束作用。将隔框视为带铰的刚性盘。,2.,薄壁体系的几何组成分析,2-4,空间薄壁结构的组成规则,一、盒式结构,二、笼式结构,笼式结构：由隔框，桁条，和板组成的结构。,n,个桁条，,n,个,板及两个隔框。,静定结构,S,层时,n=3,为静定结构。,n,3,为超静定结构。,静定结构,2.,薄壁体系的几何组成分析,2-4,空间薄壁结构的组成规则,一、盒式结构,二、笼式结构,笼式结构：由隔框，桁条，和板组成的结构。,固定结构,S,层时,n=3,为静定结构。,n,3,为超静定结构。,n=3,时永为静定结构（单排）,。,2.,薄壁体系的几何组成分析,2-4,空间薄壁结构的组成规则,一、盒式结构,二、笼式结构,笼式结构：由隔框，桁条，和板组成的结构。,结论：,1,、单层自由笼式结构是静定的，与节点数无关；,3,、多（单）层固定笼式结构的超静定次数为：,2,、多层自由笼式结构的超静定次数为：,作业,（一）分析平面薄壁结构的几何可变性，确定超静定次数。,(a),(b),（二）分析空间薄壁结构的几何可变性，确定超静定次数。,此段有底无盖,(a),(b),(c),(d),
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