建筑力学06

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,*,6.1 几何组成分析的目的,第6章 平面体系的几何组成分析,在不考虑材料变形的条件下，能够保持几何形状和位置不变的体系，称为,几何不变体系,。,在受到很小的荷载F作用，也将引起几何形状的改变，这类体系不能够保持几何形状和位置不变的体系称为,几何可变体系,。,0 绪论,1 力学基础,2 力矩与力偶,3 平面力系,4 轴向拉压,5 扭转,6 几何组成,7 静定结构,8 梁弯曲应力,9 组合变形,10压杆稳定,11位移计算,12力法,13位移法及力矩分配法,14影响线,练习,思考,返回,1,判,判别,给,给定,体,体系,是,是否,是,是几,何,何不,变,变体,系,系，,从而,决,决定,它,它能,否,否作,为,为结,构,构使,用,用；,2,研,研究,几,几何,不,不变,体,体系,的,的组,成,成规,则,则，,以保,证,证设,计,计出,合,合理,的,的结,构,构；,3,正,正确,区,区分,静,静定,结,结构,和,和超,静,静定,结,结构,，,，,为结,构,构的,内,内力,计,计算,打,打下,必,必要,的,的基,础,础。,第6,章,章,平,平面,体,体系,的,的几,何,何组,成,成分,析,析,几何,组,组成,分,分析,的,的目,的,的：,在本,章,章中,，,，所,讨,讨论,的,的体,系,系只,限,限于,平,平面,杆,杆件,体,体系,0,绪,绪,论,论,1,力,力,学,学基,础,础,2,力,力,矩,矩与,力,力偶,3,平,平,面,面力,系,系,4,轴,轴,向,向拉,压,压,5,扭,扭,转,转,6,几,几,何,何组,成,成,7,静,静,定,定结,构,构,8,梁,梁,弯,弯曲,应,应力,9,组,组,合,合变,形,形,10压,杆,杆稳,定,定,11位,移,移计,算,算,12力,法,法,13位,移,移法,及,及力,矩,矩分,配,配法,14影,响,响线,练,习,习,思,考,考,返,回,回,6.2,平,平,面,面体,系,系的,自,自由,度,度,一个,点,点的,自,自由,度,度等,于,于2，即点在平,面,面内可以,作两种相互,独,独立的运动,。,。,一个刚片在,平,平面内的自,由,由等于3，即刚片在,平,平面内不但,可,可以自由移,动,动，而且还,可,可以自由转,动,动。,第6章,平,平面体系,的,的几何组成,分,分析,0 绪论,1 力学,基,基础,2 力矩,与,与力偶,3 平面,力,力系,4 轴向,拉,拉压,5 扭转,6 几何,组,组成,7 静定,结,结构,8 梁弯,曲,曲应力,9 组合,变,变形,10压杆,稳,稳定,11位移,计,计算,12力法,13位移,法,法及力矩分,配,配法,14影响,线,线,练习,思考,返回,对刚片加入,约,约束装置，,它,它的自由度,将,将会减少，,凡能减少,一,一个自由,度,度的装置,称,称为一个联系,一根链杆,为,为一个联,系,系,一个单铰,相,相当于两,个,个联系,第6章,平,平面,体,体系的几,何,何组成分,析,析,0 绪,论,论,1 力,学,学基础,2 力,矩,矩与力偶,3 平,面,面力系,4 轴,向,向拉压,5 扭,转,转,6 几,何,何组成,7 静,定,定结构,8 梁,弯,弯曲应力,9 组,合,合变形,10压,杆,杆稳定,11位,移,移计算,12力,法,法,13位,移,移法及力,矩,矩分配法,14影,响,响线,练习,思考,返回,6.3,几,几何不,变,变体系的,组,组成规则,第一个组,成,成规则：,两刚片用,不,不完全交,于,于一点也,不,不全平行,的,的三根链,杆,杆相联结,，,，则组成,一,一个无多,余,余联系的,几,几何不变,体,体系。,第二个组,成,成规则：,三刚片用,不,不在同一,直,直线上的,三,三个铰两,两,两相联，,则,则组成一,个,个无多余,联,联系的几,何,何不变体,系,系。,6.3.3 二元,体,体规则,二元体规,则,则为：,在体系中,增,增加或者,撤,撤去一个,二,二元体，,不,不会改变,体,体系的几,何,何组成性,质,质。,6.3.1 两刚,片,片的组成,规,规则,6.3.2 三刚,片,片的组成,规,规则,第6章,平,平面体系的几,何,何组成分析,0 绪论,1 力学基,础,础,2 力矩与,力,力偶,3 平面力,系,系,4 轴向拉,压,压,5 扭转,6 几何组,成,成,7 静定结,构,构,8 梁弯曲,应,应力,9 组合变,形,形,10压杆稳,定,定,11位移计算,12力法,13位移法及,力,力矩分配法,14影响线,练习,思考,返回,几何不变体系的,组,组成规则中，指,明,明了最低限度的,联,联系数目。按照,这,这些规则组成的,体,体系称为无多余,联,联系的几何不变,体,体系,如果体系中的联,系,系比规则中所要,求,求的多，则可能,出,出现有多余联系,的,的几何不变体系,。,。,6.4 几何,组,组成分析的应用,杆件组成的体系,包,包括三类：几何可变体系、,几,几何不变体系(,包,包括有多余联系,和,和无多余联系两,种,种)，瞬变体系,。,。,第6章 平,面,面体系的几何组,成,成分析,0 绪论,1 力学基础,2 力矩与力,偶,偶,3 平面力系,4 轴向拉压,5 扭转,6 几何组成,7 静定结构,8 梁弯曲应,力,力,9 组合变形,10压杆稳定,11位移计算,12力法,13位移法及,力,力矩分配法,14影响线,练习,思考,返回,例6.1试对图中所示铰,结,结链杆体系作几,何,何组成分析。,第6章 平,面,面体系的几何组,成,成分析,解：在此体系中，先,分,分析基础以上部,分,分。把链杆1-2作为刚片，再,依,依次增加二元体1-3-2、2-4-3、3-5-4、4-6-5、5-7-6、6-8-7,，,，根据二元体法,则,则，此部分体系,为,为几何不变体系,，,，且无多余联系,。,。把上面的几何,不,不变体系视为刚,片,片，它与基础用,三,三根既不完全平,行,行也不交于一点,的,的链杆相联，根,据,据两刚片法则图6.11所示体,系,系为一几何不变,体,体系，且无多余,联,联系。,0 绪论,1 力学基础,2 力矩与力,偶,偶,3 平面力系,4 轴向拉压,5 扭转,6 几何组成,7 静定结构,8 梁弯曲应,力,力,9 组合变形,10压杆稳定,11位移计算,12力法,13位移法及,力,力矩分配法,14影响线,练习,思考,返回,例6.2试对图中所示体,系,系进行几何组成,分,分析。,第6章 平,面,面体系的几何组,成,成分析,解：首先在基础上依,次,次增加A-C-B和C-D-B,两,两个二元体，并,将,将所得部分视为,一,一刚片；再将EF部分视为另一,刚,刚片。,该两刚片通过链,杆,杆ED和F处两,根,根水平链杆相联,，,，而这三根链杆,既,既不全交于一点,又,又不全平行，故,该,该体系是几何不,变,变的，且无多余,联,联系。,0 绪论,1 力学基础,2 力矩与力,偶,偶,3 平面力系,4 轴向拉压,5 扭转,6 几何组成,7 静定结构,8 梁弯曲应,力,力,9 组合变形,10压杆稳定,11位移计算,12力法,13位移法及,力,力矩分配法,14影响线,练习,思考,返回,例6.3对如图,所,所示的,体,体系进,行,行几何,组,组成分,析,析。,因三铰,在,在一,直线上,，,，故该,体,体系为,瞬,瞬变体,系,系。,第6章,平,平面体,系,系的几,何,何组成,分,分析,解：将AB,、,、BED和基,础,础分别,作,作为刚,片,片I、II、III,。,。刚片I和II用铰B相联,；,；刚片I和III用,铰,铰A相,联,联；刚,片,片II,和,和III用虚,铰,铰C(D和E,两,两处支,座,座链杆,的,的交点)相联,。,。,0,绪,绪论,1,力,力学基,础,础,2,力,力矩与,力,力偶,3,平,平面力,系,系,4,轴,轴向拉,压,压,5,扭,扭转,6,几,几何组,成,成,7,静,静定结,构,构,8,梁,梁弯曲,应,应力,9,组,组合变,形,形,10,压,压杆稳,定,定,11,位,位移计,算,算,12,力,力法,13,位,位移法,及,及力矩,分,分配法,14,影,影响线,练习,思考,返回,例6.4试对图,中,中所示,体,体系进,行,行几何,组,组成分,析,析。,第6章,平,平面体,系,系的几,何,何组成,分,分析,解：杆AB,与,与基础,通,通过三,根,根既不,全,全交于,一,一点又,不,不全平,行,行的链,杆,杆相联,，,，成为,一,一几何,不,不变部,分,分，再,增,增加A-C-E和B-D-F两个,二,二元体,。,。此外,，,，又添,上,上了一,根,根链杆CD，,故,故此体,系,系为具,有,有一个,多,多余联,系,系的几,何,何不变,体,体系。,0,绪,绪论,1,力,力学基,础,础,2,力,力矩与,力,力偶,3,平,平面力,系,系,4,轴,轴向拉,压,压,5,扭,扭转,6,几,几何组,成,成,7,静,静,定,定结,构,构,8 梁,弯,弯曲应力,9 组,合,合变形,10压,杆,杆稳定,11位,移,移计算,12力,法,法,13位,移,移法及力,矩,矩分配法,14影,响,响线,练习,思考,返回,例6.5试分析图6.15,所,所示的体,系,系的几何,组,组成。,解：根据规则,三,三，先依,次,次撤除二,元,元体G-J-H、,D-G-F、F-H-E，D-F-E使体系,简,简化。再,分,分析剩下,部,部分的几,何,何组成，,将,将ADC,和,和CEB,分,分别视为,刚,刚片I和II，基,础,础视为刚,片,片III,。,。此三刚,处,处分别用,铰,铰C、B,、,、A两两,相,相联，且,三,三铰不在,同,同一直线,上,上，故知,该,该体系是,无,无多余联,系,系的几何,不,不变体系,。,。,第6章,平,平面,体,体系的几,何,何组成分,析,析,0 绪,论,论,1 力,学,学基础,2 力,矩,矩与力偶,3 平,面,面力系,4 轴,向,向拉压,5 扭,转,转,6 几,何,何组成,7 静,定,定结构,8 梁,弯,弯曲应力,9 组,合,合变形,10压,杆,杆稳定,11位,移,移计算,12力,法,法,13位,移,移法及力,矩,矩分配法,14影,响,响线,练习,思考,返回,6.5,静,静定结构,和,和超静定,结,结构,静定结构,(Staticallydeterminatestructure),无多余联,系,系的几何,不,不变体系,；,；,它的全部,反,反力和内,力,力能由静,力,力平衡条,件,件求得。,超静定结,构,构,(Staticallyindeterminate structure),有多余联,系,系的几何,不,不变体系,；,；它的全,部,部反力和,内,内力不能,都,都由静力,平,平衡条件,求,求得。,第6章,平,平面,体,体系的几,何,何组成分,析,析,0 绪,论,论,1 力,学,学基础,2 力,矩,矩与力偶,3 平,面,面力系,4 轴,向,向拉压,5 扭,转,转,6 几,何,何组成,7 静,定,定结构,8 梁,弯,弯曲应力,9 组,合,合变形,10压,杆,杆稳定,11位,移,移计算,12力,法,法,13位,移,移法及力,矩,矩分配法,14影,响,响线,练习,思考,返回,