结构力学课件第03章习题课PPT课件

.3-1，第三章，第一，回顾本章的主要内容，第二，练习题，3-2，本章要求：1，灵活运用“孤立”的平衡建立平衡方程；2、善于使用梁内力法和简单方法，尤其是用于矩图的分段叠加法；3、从梁到框架逐步提高能力，使内力复杂；4、从结构分析开始，学习了将静态多跨梁分解为单跨梁、将静态复合框架分解为简单单元的分析方法。3-3，(2)符号指定N以pull为正值的引出截面。Q将截面所在的段顺时针(左上右下)旋转到正方向。M以从水平杆的下部拉动纤维为正数。一、梁的内力研究、一、剖面的内力分量及其符号、(1)内力分量：平面构件的任何剖面中通常有三个内力分量：轴向力n、剪力q和弯矩m。3-4，(3)内力方法，2，截面方法，截面方法：剪切指定的截面，以左侧(或右侧)作为分隔符，使用分隔符的平衡条件确定此截面的三个内力分量。需要注意的问题：(1)隔离方法。必须切断分离体及其周围的约束，用相应的约束力代替。(2)对隔离的约束力的本质。n、q图片可以绘制在构件的两侧，且必须显示加号或减号。m图必须在构件的拉出侧绘制，不能显示正值和负值。3-5，(3)隔离的平衡力系统的构成。(4)计算时，假定未知力的方向是按指定的正方向绘制的。(5)结果分析。3，载荷与内力的关系，(1)微分关系，不同载荷作用部分的内力特性：均布载荷q图为斜直线，m图为二次抛物线；无荷载区段、q图表为水平线、m图片为斜线等。3-6，(2)增量关系，(3)积分关系，3-7，2，子分割复叠方法是力矩，1，复叠原理，每个力单独产生的效果(内力、应力、变形、位移等)的总和等于每个力一起作用时产生的效果。应用条件：材料遵循“鹰的法则”，是小变形。理论基础：“力的独立作用原理”。(1)获取选定的控制截面(集中力、集中力的作用点、载荷的起点和终点分布)和弯矩值。(2)如果不控制截面之间的载荷，则可以连接控制截面弯矩的纵坐标顶点，以生成直线力矩图。控制剖面之间负载作用时，此线为复叠基准线，复叠此区段以简单支撑梁取得的力矩图。梁的力矩图的一般方法：3-8，注：力矩图的叠加表示纵坐标(垂直距离)叠加，而不是图形的简单合并。3，多跨度梁，定义：多个梁通过铰链连接，跨越多个连接跨度范围的静态梁称为静态多跨度梁。静态多跨梁由简支梁、悬臂梁和扩展臂梁组成。1、2个基本形状图(构造形式)、(1)单悬臂、(2)双悬臂、3-9，静态多跨梁可在结构上分为基本部分和子部分。基本部分：可以独立保持几何不变性的部分。子部分：为保持几何图形的不变性而依赖于其他部分的部分。2，计算原理，(1)分析结构组织顺序，建立层次结构图。(2)先计算子部分，将子部分的约束力作为外部载荷反作用于基本部分。(3)计算基本部分的约束力。(4)单跨梁(结构单元)的内力，以及连接在一起的多跨梁的内力；(5)内力绘制规定与以前一样。3-10，3，机械性能，(1)静态结构，静态结构全部，小截面弯矩，良好的抗弯刚度；(2)无论温度变化、轴承移动(沉降)，静态避免了不确定结构的缺点；(3)为了保证更好的机械特性，关键是中间铰链的设置。4、刚架、1、刚架的特性、(1)由直杆组成的结构(一般梁与柱刚刚连接)；(2)节点的全部或部分是刚性节点。(3)刚性节点承受并传递弯矩，每个杆不相对旋转。(4)弯矩是框架的主要内力。，3-11，2，计算程序，(1)首先计算支撑反作用力。(2)在支撑反力和外部载荷的作用下，求出每个杆端的内力(截面法)，产生每个杆的内力，耦合获得整个框架的内力。(3)最终检查。3，内力方法，第一种方法：查找每个控制截面的内力m，q，n，根据每个内力绘图规则。第二种方法：用m图形计算每个控制截面的弯矩m。考虑杆端弯矩m和构件的外部载荷，使用构件平衡求出剪切q的q度；考虑杆端剪切q和节点载荷，使用节点平衡以轴向n计算n。3-12，4，内力符号规定及其相关说明，(1)在固定框架中，q，n都必须表示正号，但弯矩m不指定正号，力矩m绘制在张力侧。(2)节点具有不同的杆端截面。在酒吧的两端用标签表示内力。(3)在截面中正确显示三个未知内力，随机绘制m的方向，指定具有相同q，n方向的梁。5，几种形式的刚体框架，(1)悬臂框架，(2)简单支持的刚体框架，(3)三铰框架，(4)组合的刚体框架，3-13，5，练习疑难解答，使用3-1段叠加方法下一梁的m图。3-14，3-15，3-2判断内部尝试是否正确，纠正错误。3-16，以3-17、3-3的速度绘制m图。3-18，3-19，检查并更正3-20、3-4 m图形中的错误。3-21，3-5求支撑反作用力，并充当梁的内力。(a)分析系统的形状配置顺序，确定主要部分和辅助部分。该系统由先固定AC，然后固定CE，最后固定EF的顺序组成。因此，默认部分是AC，子部分是CE和EF。求出支承反作用力，先计算EF，求出e点的反作用力，将其作为外部载荷反作用于CE。然后计算CE，求出c点的反作用力，将其作为外部负载作用于AC。最后计算AC。 m和q图(右等)，3-22，(b)解决方案：确定分析系统的几何构造顺序、主要和次要成分。此系统由先固定DF和GH，然后固定FG和HI组成。因此，基本部分是DF和GH，子部分是FG和HI。求支撑反作用力，首先计算FG和HI，求出f、g、h点的反作用力，将其作为外力作用于DF和GH。然后计算DF和GH。 m和q图(右等)，3-23，3-6选择铰链的位置x，以便中间跨弯矩等于支撑弯矩的绝对值。左交点如图所示。3-24，3-7是框架的内力指示。3-25，3-26，3-27、3-8是3铰链框架的