几何组成分析的几个重要概念课件

几何组成分析的几个重要概念01什么是体系02什么是结构02

什么样的体系可以作为结构使用吗？0203了解几何体系类型掌握几何组成分析的基本概念几何体系的分类ACBP杆件内部会产生轴力，出现轴向变形，但是体系的形状和位置均不会变化我们把这种不考虑材料的应变所产生的变形，受到任意荷载作用后，几何形状和位置均保持不变的体系称为几何不变体系，几何不变体系可以作为工程结构使用。几何不变体系ADBC那么这种不考虑材料的应变所产生的变形，尽管只受到很小的荷载作用，几何形状或位置将发生改变的体系称为几何可变体系。几何可变体系，是不能作为工程结构使用的。几何不变体系几何体系的分类BACPPBAC

瞬变体系这种原本是几何可变体系，发生微小的位移后，又成为几何不变体系的体系就是几何瞬变体系，瞬变体系也不能作为工程结构使用。几何体系的分类几何组成分析的目的分析体系是几何不变体系还是几何可变体系的过程称为体系的几何组成分析。几何组成分析的目的判别某一体系是否几何不变；以决定是否可以作为结构。研究几何不变体系的组成规律，改善和提高结构的性能，以便设计出合理的结构。根据结构的组成规则确定它是静定的或是超静定的，以指导结构的内力计算。几个重要概念刚片1ABBAC体系中任何几何不变的部分都可看做一个刚体，它在平面体系中简称为刚片。几个重要概念自由度2自由度是指体系运动时可以独立改变的几何参数的数目，也就是确定体系位置时所需要的独立坐标的数目。OYXAxyOYXAxy

平面上一个点的自由度有两个一个钢片的自由度有三个几个重要概念约束3当刚片和刚片之间加上某种连接装置后，会限制体系的运动，从而减少体系的自由度。我们把能够减少体系自由度的装置称为约束，能使体系减少一个自由度的装置称为一个约束，能使体系减少N个自由度的装置，则称为N个约束。BAxy链杆xyxy铰刚性连接几个重要概念约束3BAxy链杆图中的刚性杆AB，一端与基础铰接，一端与刚片铰接，通常称为链杆刚片不能沿着链杆方向移动，因此一根链杆可使体系减少一个自由度，相当于一个约束。几个重要概念约束3xyxy铰12（a）单铰原来刚片1、2各有3个自由度，共计6个，用铰连接后，刚片1的位置需要两个坐标和一个倾角确定而刚片2只能绕着铰转动，只需一个转角就可以确定位置了，因此体系的独立坐标数目是4，也就是自由度是4几个重要概念约束3xyxy铰12（a）单铰我们把这种连接2个刚片的铰称为单铰，一个单铰相当于两个约束，减少2个自由度。几个重要概念约束3复铰xyxy复铰123（b）把这种连接两个及两个以上刚片的铰称为复铰连接n个刚片的复铰相当于（n-1）个单铰，减少2（n-1）个自由度几个重要概念约束3实铰和虚铰AB虚铰AB实铰（c）当两链杆相交或延长线相交时，我们称为实铰或虚铰，他的作用相当于单铰。几个重要概念约束3刚性连接当两刚片用刚结点相互连接时，称为刚性连接。刚性连接的两刚片自由度从6个减少为3个，相当于3个约束，减少3个自由度。刚性连接除刚结点外还有固定端支座A不是所有的约束都是必要的几个重要概念在体系中增加一个约束，而体系的自由度因此而减少的约束称为必要约束而在体系中增加一个约束，而体系的自由度并不因此而减少的约束称为多余约束