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结构计算基本知识 元计算科技发展有限公司 结构计算简图 实际结构总是很复杂的 完全按照结构的实际情况进行力学分析是不可能的 也是不必要的 因此在对实际结构进行力学计算之前 必须将其作合理的简化 使之成为既反映实际结构的受力状态与特点 又便于计算的几何图形 这种被抽象化了的简单的理想图形称之为结构的计算简图 有时也称为结构的力学模型 结构计算所常用的结点和支座的简化形式 1 结点 铰结点 刚结点 混合结点 2 支座 活动铰支座 固定铰支座 固定支座 定向支座 结构的分类与基本特征 按结构在空间的位置分结构可分为平面结构和空间结构两大类 2 按结构元件的几何特征分 杆系结构 梁 拱 桁架 刚架 桁构结构等 板壳结构 实体结构实体结构的长 宽 高三个尺寸都很大 具有同一量级 混合结构 结构的分类与基本特征 3 按结构自由度分 静定结构 自由度为零的几何不变结构 其特征 a 静定结构的内力及支座反力可全部由平衡方程式求出 并且解答是唯一的 b 静定结构的内力及支座反力与材料的性质和截面特征 几何尺寸 形状 无关 c 静定结构上无外载荷作用时 其内力及支座反力全为零 d 若静定结构在载荷作用下 结构中的某一部分能不依靠于其它部分 独立地与载荷保持平衡时 则其它部分的内力为零 e 当将一平衡力系作用于静定结构的一个几何不变部分时 结构的其余部分都无内力产生 f 当静定结构中的一个内部几何不变部分上的载荷作等效变换时 其余部分的内力不变 g 当静定结构中的一个内部儿何不变部分作构造改变时 其余部分的内力不变 结构的分类与基本特征 超静定结构 自由度大于零的几何不变结构 其特性 a 超静定结构仅仅满足静力平衡条件的解有无穷多个 但同时满足结构变形协调条件的解仅有一个 b 超静定结构的内力及支反力不仅与载荷有关 而且与林料的力学性能和截面尺寸有关 c 超静定结构在非载荷因素作用下 如温度变化 支座沉陷 制造误差等而产生的位移会受到多余约束的限制 结构内必将产生内力 d 超静定结构中的多余约束破坏后 结构仍然保持几何不变性 因而仍有一定的承载能力 不致整个结构遭受破坏 e 超静定结构由于具有多余的约束 因而比相应的静定结构具有较大的刚度和稳定性 在载荷作用下 内力分布也较均匀 且内力峰值也较静定结构为小 结构对称性的利用 1 具有奇数跨的刚架 正对称载荷作用 对称结构在正对称载荷下 对称轴截面上只能产生正对称的位移 反对称的位移为零 对称结构在反对称载荷下 对称轴截面上只有反对称的位移 正对称的位移为零 a 对称刚架 b 变形状态分析 c 对称性利用图2 22对称性利用示意图 结构对称性的利用 对称刚架承受反对称载荷作用 a 对称刚架 b 变形状态分析 c 反对称性利用图2 23反对称性利用示意图 结构对称性的利用 a 变形状态分析 b 对称性利用图2 24对称性利用示意图 2 具有偶数跨的刚架 正对称载荷作用 结构对称性的利用 反对称
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