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文档简介
1-1结构力学的发展简史1-2课程的研究对象和任务1-3结构计算简图1-4结点和支座的类型1-5结构和荷载的分类第1章绪论第1章绪论1-1结构力学的发展简史1-1结构力学的发展简史伽利略:悬臂梁受弯承载力约翰
伯努利:虚位移原理欧拉:压杆稳定分析理论麦克斯韦:位移互等定理,计算超静定桁架的一般方法卡斯蒂利亚诺:卡氏第一、第二定理和最小势能原理穆勒-布雷斯劳:穆勒-布雷斯劳准则,绘制影响线的比拟法莫尔:次弯矩法本迪克森、威尔逊:转角位移法克罗斯:力矩分配法计算机适用矩阵位移法1638年18世纪19世纪20世纪(1)杆系结构:若干长度远大于横截面尺度的杆件组成的结构;(2)板壳结构:由厚度远小于其他两个方向尺度的平板或曲壳组成的结构,又称薄壁结构;(3)实体结构:三个方向的尺度相近的结构。因形同块状,故又称为块体结构。1-2课程的研究对象和任务1-2课程的研究对象和任务(a)杆系结构(b)板壳结构(c)实体结构1-3结构计算简图1-3结构计算简图对实际结构作合理简化的过程,包括以下方面结构体系:平面杆系结构杆件连接材料荷载q(a)楼梯梁(b)计算简图1-3结构计算简图1-3结构计算简图纵梁横梁主桁架FP1FP2FP3FP4FP5(a)桁架桥示意图(略去上弦系杆)(b)单榀主桁架计算简图1-3结构计算简图1-3结构计算简图(a)框架房屋实例(b)横向框架计算简图zy1-4结点和支座的类型1-4-1结点类型结点是杆件与杆件连接部位的简化。结点基本形式相对转动相对移动传递力传递力矩铰结点可绕结点中心作自由转动✖✔✖刚结点✖✖✔✔(a)混凝土构件连接
(b)钢构件连接(c)铰结点连接实例1-4结点和支座的类型1-4-1结点类型(a)混凝土构件连接
(b)钢构件连接(c)刚结点连接实例焊接焊接横梁(a)构造图(b)计算简图1-4结点和支座的类型1-4-2支座类型支座是将结构与支承面连接,以限制结构运动的装置支座反力是外力作用下,支座为限制结构运动在运动方向上产生的反作用力辊轴支座摇轴支座链杆支座支座类型示意图计算简图及反力约束描述可动铰支座FyFyFy不允许沿链杆或垂直于支承面方向移动,允许沿平行于支承面方向移动和绕圆柱铰转动。1-4结点和支座的类型1-4-2支座类型支座类型示意图计算简图及反力约束描述固定铰支座不允许沿水平和竖向移动,允许绕圆柱铰转动。FyFxFyFx1-4结点和支座的类型1-4-2支座类型支座类型示意图计算简图及反力约束描述固定支座MFyFx不允许支承处发生任一方向的移动和转动。1-4结点和支座的类型1-4-2支座类型滑动支座(定向支座)MFyMFx不允许支承处发生转动和沿一个方向的移动,允许沿另一方向自由滑动。支座类型示意图计算简图及反力约束描述1-5结构和荷载的分类1-5-1杆系结构的分类类型特点梁受弯杆件沿轴向延伸或连接而成刚架若干梁、柱杆件相互刚接而成桁架若干直杆相互铰接而成拱杆轴为曲线,且在竖向荷载作用下支座会产生水平反力(拱受轴压力为主)组合结构桁架杆和梁式杆等不同类型杆件组合而成1-5结构和荷载的分类1-5-1杆系结构的分类高墩刚构桥
连廊支承刚架刚架梁(静定多跨梁)1-5结构和荷载的分类1-5-1杆系结构的分类桁架拱钢筋混凝土角钢组合结构(五角形组合屋架)1-5结构和荷载的分类1-5-2荷载的分类荷载是指主动作用于结构上的外力。分类依据类别作用时间的久暂恒载活载作用位置是否改变固定荷载移动荷载是否直接作用于研究的结构对象直接荷载间接荷载作用效应中是否包含不可忽略的惯性力静力荷载动力荷载1-5结构和荷载的分类1-6结构分析的条件和方法结构分析时常运用以下几个基本假设:(1)连续性假设(2)线弹性假设(3)小变形假设(4)平截面假设
FPCBA
FPFNCFxBFQCMCCB塑性区FP稳定计算时考虑FP-
效应
极限分析时考虑材料非线性
几何非线性材料非线性2-1体系的自由度和计算自由度2-2几何不变体系的基本组成规则2-3几何组成分析方法及示例2-4几何组成与静定性的关系第2章平面体系的几何组成分析第2章平面体系的几何组成分析自由度:确定一个物体的运动位置所需要的独立参数的数目2-1-1自由度2-1体系的自由度和计算自由度点的自由度yxyxOyxyxAB
OCAB1IIIIII刚片的自由度钢片与联系AIBIIIIIIDABABCABC单铰约束和复铰约束必要约束和多余约束2-1-1自由度2-1体系的自由度和计算自由度IIIIIIIII单刚结点复刚结点AIII实铰AIIIBCD虚铰无穷远AOIIIBCD虚铰铰结点和刚结点2-1-2计算自由度2-1体系的自由度和计算自由度计算自由度W=3倍刚片数
全部约束数——多余约束不易直接分辨;直接求自由度存在困难.自由度S=3倍刚片数
能减少自由度的约束数——容易求得;
有了W,可对几何组成作初步判断.CAB1IIIIII实例分析2-1-2计算自由度2-1体系的自由度和计算自由度算法1:刚片法(刚片作为自由体)刚片数刚片间约束数支座约束数如何确定计算自由度W?
注意:刚片内部有多余约束,另行减去CAB1IIIIII实例分析2-1-2计算自由度2-1体系的自由度和计算自由度算法2:节点法(结点作为自由体)CABDECABDE结点数支座约束数杆件数单刚节点数如何确定计算自由度W?
实例分析2-1-2计算自由度2-1体系的自由度和计算自由度自由刚片数自由刚片或自由铰点间约束自由铰点数算法3:联合法支座约束IIIIIIIVIIIIII原体系及所选刚片铰接-焊接复原体系联合法所选自由体如何确定计算自由度W?
2-1-2计算自由度2-1体系的自由度和计算自由度计算自由度W总结W>0
缺少约束几何可变W=0
具最少约束不确定看是否有多余约束W<0
有多余约束不确定必要约束是否足够多或多余约束足够少1.三种确定方法2.与几何组成的关系计算自由度——几何组成分析的辅助工具.——W
S
(实际自由度)注:如果体系不与基础相连,上述”0”改为”3”.2-2-1三个基本组成规则2-2几何不变体系的基本组成规则IIIIIIIIAII点-刚片规则(二元体规则)两刚片规则三刚片规则点-刚片规则:一个点与一个刚片用两根不共线的链杆相连两刚片规则:两个刚片用不在一条直线上的一个铰和一根链杆相连三刚片规则:三个刚片用不在一条直线上的三个铰两两相连以上均组成几何不变体系、且无多余约束2-2-1三个基本组成规则三个规则规定了所需添加约束的数目,更重要的是规定了约束的布置方式,即限定所添加的约束不能共线,其目的是为了保证这些约束均为必要约束。IAIIIIIIIII两链杆共线三铰共线铰与链杆共线几何形状或位置只能发生瞬时微小变化的体系称为瞬变体系。注:若一个可变体系的形状或位置发生变化后仍是可变的,称为常变体系。2-2几何不变体系的基本组成规则2-2-1三个基本组成规则归结拓展点-刚片规则两刚片规则三刚片规则铰接三角形法则IIIIIIAIIII基本组成规则与三角形法则相互关系2-2几何不变体系的基本组成规则2-2-2基本组成规则的推广连接两个刚片的两根不共线的链杆组成一个虚铰,其作用相当于一个单铰。IIIIIIIII两刚片规则三两刚片规则两刚片规则(三链杆约束):两个刚片用三根不全交于一点也不全平行的链杆相连,组成几何不变体系,且无多余约束。三刚片规则(虚铰约束):三个刚片两两之间分别用一个实铰或两根链杆组成的虚铰相连,且三铰不共线,组成几何不变体系,且无多余约束。2-2几何不变体系的基本组成规则2-2-2基本组成规则的推广III常变III瞬变III常变III瞬变IIII瞬变三链杆交于一点示例三链杆平行示例IIIIIIIIIIIIIIIIII三刚片虚铰无穷远示例2-2几何不变体系的基本组成规则2-3几何组成分析方法示例几何组成分析常用方法找刚片,寻约束几何不变部分再找刚片套规则重复扩大刚片法:撤除刚片法:将符合条件的刚片和约束撤除,再分析余下部分替代刚片法:将符合条件的刚片用链杆替代,再进行分析扩大刚片法撤除刚片法替代刚片法常用方法2-3几何组成分析方法及示例2-3几何组成分析方法示例撤除刚片法——怎么撤除?其余部分A可撤除刚片I刚片II其余部分可撤除刚片I可撤除其余部分(a)撤除二元体——撤除依据同三个基本组成规则,实铰可换虚铰(b)撤除一个刚片(c)撤除两个刚片2-3几何组成分析方法及示例2-3几何组成分析方法示例撤除刚片法几何可变(常变)2-3几何组成分析方法及示例撤除刚片法示例(a)原结构(b)撤除支座(c)撤除二元体2-3几何组成分析方法示例撤除刚片法(a)原体系(b)上部体系(c)余下部分可撤除ABC——几何可变(常变)2-3几何组成分析方法及示例撤除刚片法示例2-3几何组成分析方法示例替代刚片法——怎么替代?两铰替代其余部分刚片其余部分刚片三铰替代其余部分其余部分2-3几何组成分析方法及示例2-3几何组成分析方法示例替代刚片法IIIIII2-3几何组成分析方法及示例替代刚片法示例(a)原结构(b)替代刚片(c)撤除支座后三刚片法则判断2-3几何组成分析方法示例替代刚片法2-3几何组成分析方法及示例替代刚片法示例(a)原结构(b)替代刚片(c)
三刚片法则判断IIIO12O23IIIO312-4几何组成与静定性的关系静定性,是指体系的反力和内力能否根据静力平衡条件确定的性质。FPABFxAFyAFyBFPABFxAFyAFyBCFyC无多余约束几何不变体系有多余约束几何不变体系无多余约束的几何不变体系是静力可确定且解答唯一的,当作为结构使用时,就称为静力可确定结构,简称静定结构。FPABFxAFyBFPAFxAFyABFxB常变体系瞬变体系2-4几何组成与静定性的关系3-1静定结构内力分析基础3-2静定梁3-3静定平面刚架3-4静定平面桁架3-5静定组合结构3-6三铰拱3-7静定结构的性质与算法总结第3章静定结构的内力分析第3章静定结构的内力分析杆件类型桁架杆(链杆):仅承受轴力梁式杆:承受弯矩、剪力和轴力FNFNMBFNBMAFNAFQBFQAABFP内力符号规定:MM下侧受拉FNFNFQFQ轴力:以拉力为正剪力:顺时针为正弯矩:标明受拉侧内力图绘制规定:轴力图和剪力图:标明正负号
弯矩图:画在受拉侧,不标正负号3-1-1内力与内力图3-1静定结构内力分析基础截面法基本操作步骤:(1)切:将拟求内力的截面及其他相关约束切开;(2)取:从切断处取出完全独立的隔离体;(3)标:在切开的各横截面上标注作用力;(4)列:对隔离体列出静力平衡方程,并作求解或校核。截面法求G截面内力示例结构隔离体静力平衡方程:3-1静定结构内力分析基础3-1-2内力计算的基本方法内力-荷载间的微分关系M+dMFQ+dFQFQMFN+dFNdxFNyxpM0FyFxM+
MFQ+
FQFQMFN+
FNdxFNyxFyFxM0dxdx取出微段q取出微段pq微分关系3-1静定结构内力分析基础3-1-3内力图的形状特征M+dMFQ+dFQFQMFN+dFNdxFNyxpM0FyFxM+
MFQ+
FQFQMFN+
FNdxFNyxFyFxM0dxdx取出微段q取出微段pq内力-荷载间的增量关系增量关系利用杆件内力-荷载的微分关系和增量关系,可归纳出任一直杆段在常见横向荷载作用下的内力图形状特征。3-1静定结构内力分析基础3-1静定结构内力分析基础无荷载区段均布荷载区段集中力作用处FQ图M图集中力偶作用处梁上荷载情况q=0qFPM0无变化平直线斜直线有突变,值为FP有突变,值为M0斜直线,特殊为平直线抛物线,凸向同q指向有尖角,尖向同FP指向常见荷载下的内力图特征3-1静定结构内力分析基础特殊结点处作用集中力(力偶)时的内力图特征悬臂端铰结点一侧FQ图M图滑动结点一侧梁上荷载情况3-1静定结构内力分析基础若结构中的某一直杆段上作用有横向荷载,其弯矩图可采用区段叠加法绘制。单跨梁AB区段受力图相应简支梁根据叠加原理,AB梁的内力等于以下两组荷载下内力的叠加:3-1-4区段叠加法作弯矩图3-1静定结构内力分析基础将两组荷载作用下的弯矩图作叠加时,可以先绘出两端弯矩MA、MB的竖标并连以虚线,然后在虚线基础上叠加均布荷载下的弯矩图。叠加后的弯矩图注意:弯矩图的叠加是弯矩竖标的叠加,而不是图形的简单叠加。常用区段叠加法的荷载情况区段叠加法基本步骤:分段、求值、定形、连线。3-1静定结构内力分析基础MAAMBBqllMAAMBBlABqMAMBMAMBMAAMBBFabllMAAMBBlABFMAMBMAMBab3-1静定结构内力分析基础L/2L/2MAMBABMFPL/2L/2MAMBABMM/2M/2MAMBM/2M/2MAMBFPFPL/4MAMBMAMBFPL/43-1静定结构内力分析基础3-2静定梁3-3静定平面刚架3-4静定平面桁架3-5静定组合结构3-6三铰拱3-7静定结构的性质与算法总结第3章静定结构的内力分析第3章静定结构的内力分析3-2静定梁单跨静定梁示例简支梁伸臂梁悬臂梁简支斜梁单跨静定梁分类3-2-1单跨静定梁3-2静定梁【例1】试作图示伸臂梁的内力图。42kN14kN【解】(1)求支座反力取整体结构为隔离体,根据平衡条件,有
MB=0:FyA
8
4
4
5
20
2
12+20
1=0,FyA=14kN(
)
Fy
=0:
14+FyB
4
4
20
20=0,
FyB=42kN(
)(2)求控制截面剪力,作剪力图FQA=FQC=14kNFQD=FQED=14
4
4=
2kNFQEF=FQF=FQBF=20
42=
22kNFQBG=FQG=20kN3-2静定梁(3)求控制截面弯矩,作弯矩图MC=14
1=14kN
m(下侧受拉)MD=14
5
4
4
2=38kN
m(下侧受拉)ME=12+42
2
20
3=36kN
m(下侧受拉)MFE=12+42
1
20
2=14kN
m(下侧受拉)MFB
=421202=2kN
m(下侧受拉)MB=201=20kN
m(上侧受拉)42kN14kN3-2静定梁【解】根据全梁的平衡条件,可知斜梁的支座反力与同跨度、作用相同荷载的相应简支平梁相同,即【例2】作图示简支斜梁在竖向均布荷载下的内力图。3-2静定梁利用截面法,可知竖向荷载下简支斜梁任一截面内力与相应平梁的关系为:弯矩图剪力图轴力图3-2静定梁3-2-2多跨静定梁多跨静定梁形式之一桥梁示意图计算简图支撑关系图各层传力图3-2静定梁计算简图支撑关系图各层传力图多跨静定梁形式之二基本部分:不依赖于其他部分的存在就能独立承载附属部分:必须依赖其他部分才能维持几何不变计算基本原则:先附属部分后基本部分3-2静定梁26kN10kN2kN【解】(1)该梁的ABC和DEF为基本部分,CD为附属部分。先求反力【CD】:MD=0:FyC=8kN(
);
Fy=0:FyD=8kN(
)【ABC】:MB
=0:FyA=10kN(
);
Fy=0:FyB=2kN(
)【DEF】:
Fy=0:FyE=26kN(
);
MF=0:MF=16kN
m(逆时针)16kN·m8kN8kN【例1】试作图示多跨静定梁的内力图。3-2静定梁(2)求关键截面内力和画内力图26kN10kN2kN16kN·m8kN8kN弯矩图(kN·m)剪力图(kN)3-2静定梁【解】不求支座反力,利用图形的形状特征和叠加法快速作出弯矩图;根据无荷载区段的弯矩图斜率、分布荷载区段对杆端的力矩平衡,可求出杆端剪力,作出剪力图。弯矩图(kN·m)剪力图(kN)杆段AB受力图结点F竖向受力图【例2】利用快捷法作图示多跨静定梁的弯矩图和剪力图。3-2静定梁多跨静定梁的受力特点伸臂段的存在使得梁在中间支座处产生了负弯矩,从而整体抬高了跨内的弯矩图;与相应简支梁相比,则降低了跨中正弯矩。通过调整伸臂段的长度a(保持跨度l不变),例如令a=0.1716l,可使正负弯矩峰值相等。两跨静定梁相应简支梁及弯矩图(
ql2)a=0.1716l时的弯矩图(
ql2)3-1静定结构内力分析基础3-2静定梁3-3静定平面刚架3-4静定平面桁架3-5静定组合结构3-6三铰拱3-7静定结构的性质与算法总结第3章静定结构的内力分析第3章静定结构的内力分析3-3静定平面刚架3-3-1结构形式及特点厂房龙门吊刚构桥3-3静定平面刚架刚架:由梁柱直杆刚接或部分刚接而成的结构。静定平面刚架:各杆轴线和荷载作用线均位于同一平面且无多余约束。若将这些单跨刚架用铰或支座链杆向两侧或上方扩展,则可形成不同形式的多跨(或多层)静定刚架。静定平面刚架示例站台雨棚室外临时金属构架房屋铰接折杆框架悬臂刚架简支刚架三铰刚架3-3静定平面刚架刚架的特点刚架梁柱刚接,内部空间大,便于使用。刚结点将梁柱连成一整体,增大了结构的刚度,变形小。刚架中的弯矩分布较为均匀,节省材料。qL2/8qqL2/8q3-3静定平面刚架3-3-2刚架的内力计算计算方法:先求支座反力,再求各控制截面的内力。【例1】试做图示简支刚架的内力图。【解】(1)求支座反力利用刚架的整体平衡条件,有
Fx=0:FxA
6kN=0FxA=6kN(
)
MB=0:FyA
6
10
6
3+9
2
6
2=0FyA=29kN(
)
Fy=0:29+FyB
10
6
9=0FyB=40kN(
)
由
MA=10
6
3
40
6
6
2+9
8=0,校核反力计算无误。3-3静定平面刚架(2)求关键截面内力计算杆端弯矩:【AC】:MCA=6
6=36kN
m(左侧受拉)
MAC=0【BDE】:MDC=9
2+6
4=42kN
m(上侧受拉)MDE=9
2=18kN
m(上侧受拉)MDB=6
4=24kN
m(右侧受拉)计算剪力和轴力:【AC】:FQCA=FQAC=
6kNFNCA=FNAC=
29kN【BDE】:FQDC=9
40=
31kNFNDC=
6kN内力校核3-3静定平面刚架(3)画内力图弯矩图(kN·m)剪力图(kN)轴力图(kN)【讨论】如果本例的简支刚架仅作用竖向荷载,可自行分析发现:刚架梁的受力与同跨度、同荷载的相应简支梁完全相同,而两直立柱仅受轴力。这说明,当刚架以承受竖向荷载为主时,采用简支形式并不能充分发挥刚结点的性能,故对此类情况工程中更多采用的是三铰刚架或超静定刚架。3-3静定平面刚架【例2】作图示斜坡三铰刚架的内力图。【解】(1)求支座反力利用刚架的整体平衡条件,有
再取出铰C右侧部分,有(2)画弯矩图弯矩图(kN·m)3-3静定平面刚架(3)画剪力图和轴力图计算剪力和轴力(以DC杆件为例):方法1:对【AD】:FxDC=10kN,
FyDC=22kN将两分力沿横向和轴向分解,即得该端剪力和轴力:方法2:对【CD】:3-3静定平面刚架剪力图(kN)轴力图(kN)【讨论】三铰刚架与相应简支梁的受力对比三铰刚架相应简支梁矢高水平推力3-3静定平面刚架【解】(1)此为两跨静定刚架。左侧带伸臂的三铰刚架ABDF为基本部分,
右侧FGH为附属部分。先计算附属部分,再计算基本部分,有【FGH】:MF=0:FyH=4kN(
);
Fy=0:FyFG=4kN(
);
Fx=0:FxFG=0【ABDF】:MB
=0:FyA6=12,FyA=2kN(
);
Fy=0:FyB+2=4,FyB=2kN(
);
Fx=0:FxA+FxB=4.54【ACD】:MC
=0:FxA4=23,FxA=1.5kN(←),FxB=16.5kN(←)【例3】作图示两跨刚架的内力图。1.5kN2kN16.5kN2kN4kN4kN3-3静定平面刚架(2)画内力图弯矩图(kN·m)剪力图(kN)轴力图(kN)3-3静定平面刚架3-3-3快捷法作静定刚架弯矩图【例1】用快捷法绘制图示刚架的弯矩图。弯矩图(kN·m)【解】由整体水平平衡,有
Fx=0:FxA
=4kN();MDA
=16kN
m(左侧受拉)【CG】:
MGF=MGC=1
4
2=8kN
m(外侧受拉)EFG段的弯矩图可将G点和F铰点的竖标连线并延长至E端绘出;【D结点】:MDE
=16
10=6kN
m(上侧受拉)【E结点】:MED
=8kN
m(下侧受拉)4kN3-1静定结构内力分析基础3-2静定梁3-3静定平面刚架3-4静定平面桁架3-5静定组合结构3-6三铰拱3-7静定结构的性质与算法总结第3章静定结构的内力分析第3章静定结构的内力分析3-4静定平面桁架3-4-1结构形式及分类3-4静定平面桁架桁架:由直杆相互铰接而成的结构体系。特点:当只受结点荷载作用时,桁架杆件均为仅受轴力的二力杆;
因只受轴力,能够充分发挥材料性能。屋架示意图计算简图理想桁架的计算基本假设:(1)所有的桁架结点均是光滑的铰结点(2)各杆的轴线均为直线,且都通过光滑铰中心(3)荷载和支座反力都作用在结点上3-4静定平面桁架计算简图弦杆:上弦杆、下弦杆承受梁中的弯矩腹杆:竖杆、斜杆承受剪力桁架杆件分类下弦节间下弦杆斜杆竖杆上弦杆跨度桁高3-4静定平面桁架静定平面桁架的分类(I)桁架按外形可分为:平行弦桁架、三角形桁架、梯形桁架、折弦桁架(II)桁架按有无水平推力可分为:(1)无推力桁架或梁式桁架;(2)有推力桁架或拱式桁架三角形桁架梯形桁架折弦桁架平行弦桁架3-4静定平面桁架(III)桁架按几何组成方式可分为以下三类:(1)简单桁架:由一个基本铰接三角形依次增加二元体而组成的桁架梁式桁架(平行弦)梁式桁架(折弦)梁式桁架(三角形)悬臂桁架3-4静定平面桁架(2)联合桁架:由简单桁架按两刚片或三刚片规则联合组成的桁架(3)复杂桁架:不按上述两种方式组成的其他类型静定桁架梁式桁架拱式桁架复杂桁架3-4静定平面桁架3-4-2结点法DABFPFPFPEFC由两个方程就可解出未知量。选取隔离体:一个结点作用于桁架任一结点上的各力组成一平面汇交力系,故对应每个结点均可列出两个独立的平衡方程。为避免求解二元以上的联立方程,应确保所取结点上的未知力都不超过两个。AFyACFP结点A结点C3-4静定平面桁架【解】逐个截取结点E、C、F、D计算【结点E】:【结点C】:【例1】试用结点法计算图示桁架各杆的内力。结点E3-4静定平面桁架【结点F】:投影法或力矩法
【结点D】:-9.49-9.49单位:kN9.490000-6结点D-9.49kN0结点F6kN6kN方法1方法23-4静定平面桁架【例2】用结点法计算图示桁架的内力。【解】先求反力,再逐个截取结点A、F、G、C、D计算结点A
结点F12kN12kN结点A12kN0结点F12kN3-4静定平面桁架结点C9kN6kN6kN0【结点G】:结点G9.49kN【结点C】:0单位:kN-610.82-9.49900-9.49-123-4静定平面桁架结点平衡的特殊情况若以下特殊结点上无荷载作用,则:(1)L形:两杆内力均为零,即皆为零杆。(2)T形:非共线的一杆必为零杆,而共线的两杆内力相等且正负号相同。(3)Y形:两侧杆的内力相等、正负号相同,且两侧杆沿中间杆方向上的分力之和等于中间杆内力。(4)X形:彼此共线的两杆内力相等且正负号相同。(5)K形:非共线的两杆内力大小相等且正负号相反。L形结点
T形结点Y形结点X形结点K形结点
3-4静定平面桁架零杆判断示例结点E如果考虑外力在内,则可视为一T形结点,这样EC杆就可判定为零杆。于是结点C即退化为一L形结点,另两杆均为零杆;同理结点D退化为一T形结点,AD杆为零杆。容易看出结点1、3、5、7、14都是T形结点,且无荷载作用,故上面的非共线杆均为零杆;进而结点8、10、11也退化为T形结点,其上另一根非共线杆也为零杆。3-4静定平面桁架【例3】用结点法计算图示桁架的内力。【解】先求反力,再依次取结点计算。【结点D】:退化为T形结点,采用力矩法
【结点C】:6kN6kN【结点F】:6kN结点D3-4静定平面桁架【结点A】:6kN6kN64.47-2-4【结点G】:【结点H】:【结点B】:【结点E】:单位:kN-2.8322-2-6-22.83-4.4703-4静定平面桁架3-4-3截面法nnDABFPFPFPEFC方法:用截面切断拟求轴力的杆件,从结构中取出一部分为隔离体,然后利用三个平衡方程求出所要求杆件的轴力。例如要求图示桁架EF杆的轴力,可以作n-n截面,取左半部分或右半部分为隔离体,由建立方程即可求出。选取隔离体:结构的一部分(包含多个结点)当需要计算指定杆件内力时,截面法更为简便。3-4静定平面桁架力矩法和投影法根据所建立的平衡方程是力矩方程还是投影方程,截面法可分为力矩法和投影法。如果用截面法截断的杆件为三根,而其中两根交于一点或相互平行,那么采用对该交点取矩的力矩法,或用沿垂直于平行线方向的投影法,就可避免求解联立方程,求出另一杆的内力。悬臂桁架力矩法求DF杆内力投影法求EF杆内力3-4静定平面桁架【例1】试用截面法计算图示桁架1、2、3、4杆的内力。21kN9kN【解】先求反力,再采用截面法截取隔离体计算。【截面I-I左侧】:IIIIII【截面II-II右侧】:3-4静定平面桁架【解】设下弦结点荷载为单位荷载。平行弦桁架各弦杆内力与相应简支梁各结点处弯矩的变化规律一样,为两端小中间大。【讨论】竖向荷载作用下简支桁架上下弦杆的内力等于相应简支梁对应矩心处的弯矩M0除以内力对矩心的力臂r:式中对下弦杆和上弦杆分别取正号和负号。【例2】图示三种桁架具有相同的跨度和桁高,试比较其在下弦均布荷载作用下的内力变化规律。平行弦桁架腹杆的内力变化规律与相应简支梁各节间剪力的变化相同,由两端向中间递减。3-4静定平面桁架抛物线形桁架各下弦杆内力彼此相等,上弦杆水平分力彼此相等,而内力接近相等。各斜腹杆内力为零;竖杆内力相等,且都等于下弦结点荷载。抛物线形折弦桁架三角形桁架相应简支梁内力图三角形桁架各弦杆的力臂由两端向中间呈直线递增,增速大于相应简支梁弯矩的增速,故弦杆内力由两端向中间递减。此桁架腹杆内力由两端向中间递增。3-4静定平面桁架联合桁架的计算用截面法计算时,一般先求出简单桁架之间的联系杆件的内力,再计算各个简单桁架。由整体平衡求出两个竖向反力,再利用I-I截面右侧对铰C的力矩平衡,求出水平反力。切开1、2、3,取出其中一个三角形,由三个平衡条件求出这三杆内力。3-4静定平面桁架截面法的特殊情况用截面法计算桁架内力时,应尽可能使截断的未知杆件不多于三根。但在一些特殊情况下,尽管截断的杆件多于三根,仍可用力矩法或投影法直接求得。情况1:其余杆交于一点截面右侧对C点取矩取截面左侧部分向x
方向作投影平衡情况2:其余杆平行3-4静定平面桁架3-4-4结点法与截面法的联合应用结点法用于确定简单桁架的全部杆件内力时比较方便,用于判断一些特殊结点中的零杆或直接计算结点荷载下特殊杆件的内力时较为有效。截面法在计算指定杆件的内力,特别是联合桁架中几个简单桁架之间的联系杆件的内力时较为便利。但在许多情况下,单用一种方法仍显困难,此时可将两种方法联合应用。截面法求杆1内力结点法求其余杆件内力3-4静定平面桁架【例1】试用合适的方法计算图示桁架1、2杆的内力。【解】(1)求支座反力
MB=0:FyA=9kN(
)
Fy
=0:FyB=27kN(
)(2)作I-I截面并取左侧部分为隔离体
MF=0:FN1
6
9
16+6
4
=0,FN1
=20kN(3)作II-II截面并取左侧部分为隔离体,由竖向投影方程
Fy=0:2Fy2
9+6
=0,Fy2
=1.5kN,FN2
=2.5kNIIIIII截面I-I左侧9kN27kN3-4静定平面桁架【例2】试求图示桁架1杆的内力。【解】(1)由Y形结点C:FNb=FNa,FyC=
2Fyb(2)作I-I截面并取右侧部分为隔离体
MD=0:FyB
12
Fxb
6=0或12FyB+3FyC=0(3)整体结构对A点的力矩平衡
MA=0:FyB
24+FyC
12
10
12
10
6=0或2FyB+FyC=15FyCFyB截面I-I右侧IIab(4)联立解得:FyB=
7.5kN(
),FyC=30kN(
)(5)I-I截面右侧部分对E点的力矩平衡
ME=0:FN1
3
7.5
9=0,FN1
=22.5kN3-1静定结构内力分析基础3-2静定梁3-3静定平面刚架3-4静定平面桁架3-5静定组合结构3-6三铰拱3-7静定结构的性质与算法总结第3章静定结构的内力分析第3章静定结构的内力分析3-5静定组合结构指由桁架杆(链杆)和梁式杆联合组成的结构。注意:区分链杆(只受轴力)
和梁式杆(受轴力、剪力和弯矩);桁架结点的一些特性对有梁式杆的结点不再适用;一般先计算支座反力和链杆的轴力,然后计算梁式杆的内力;取隔离体时,尽量不截断梁式杆。结构示意图计算简图组合结构3-5静定组合结构组合结构示例加劲梁链杆拱式桥组合结构组合刚架桁架节点组合结点3-5静定组合结构【解】(1)求支座反力(2)求BD杆的轴力,对【CDE】,有(3)画弯矩和轴力图【例1】作图示组合结构受弯杆件的弯矩图和链杆的轴力图。BECDA1kN/m4m2m3m3mFyA=6kNFxB=3kNFxA=3kN2kN∙mBECDA9kN∙m2kN∙m7.5kN1kN/mFNDBFyCFxCCDE杆CDE3-5静定组合结构【例2】求图示组合屋架在局部荷载下的内力,并作内力图。【解】(1)求支座反力
MB=0:FyA=24kN(
)
Fy
=0:FyB=24kN(
)(2)求链杆内力,作I-I截面并取左侧部分为隔离体
MC=0:FNDE
2.4
24
8+3
8
4=0,FNDE=40kN(3)用结点法求其余链杆内力,并作内力图【结点D】Fx=0:FxNDA=40kN,FyNDA=15kN
Fy=0:FNDF=
15kN24kN24kNII单位:kN链杆轴力3-5静定组合结构AC杆受力图(4)作梁式杆内力图取AC杆件为隔离体,其中A端的下倾链杆内力已分解为水平和竖向分力,且后者与竖向反力作了合并。MF=9
4
40
0.45
3
4
2=
6kN
m(上侧受拉)梁式杆弯矩图(kN·m)梁式杆剪力图(kN)梁式杆轴力图(kN)DBEql3-5静定组合结构【解】(1)求支座B反力和结点D内力(2)求轴力杆的轴力【结点D】:【DEB】:【例3】作图示组合结构的弯矩图、剪力图和轴力图。【结点D】【结点E】3-5静定组合结构(3)画弯矩图、剪力图和轴力图3-1静定结构内力分析基础3-2静定梁3-3静定平面刚架3-4静定平面桁架3-5静定组合结构3-6三铰拱3-7静定结构的性质与算法总结第3章静定结构的内力分析第3章静定结构的内力分析3-6三铰拱3-6-1结构形式及特点3-6三铰拱Lf拱高(矢高)起拱线拱轴线拱脚拱脚计算简图:3-6三铰拱拱:由曲杆构成,且除竖向位移外其两侧水平位移也受到约束的结构。三铰拱曲梁
在竖向荷载作用下,结构不会产生水平反力,其受力与梁相似。因此它不是拱结构,而是曲梁。
在竖向荷载作用下,结构会产生水平反力,它的受力与梁相差很大。因此称为拱结构。
特点比较:水平推力的存在很大程度上抵消了由竖向力引起的拱内弯矩,使其成为一种以受轴压力为主的结构。3-6三铰拱拱结构的分类
三铰拱静定结构带拉杆三铰拱静定结构
两铰拱一次超静定结构
无铰拱三次超静定结构3-6三铰拱拱结构的各部分名称L——跨度(两个拱脚之间的水平距离)
f
——矢高或拱高(起拱线到拱顶的竖向距离)
f/L
——高跨比(与拱的主要性能有关)
fL
拱脚
拱顶
起拱线若起拱线为水平线,称为平拱;若为斜线,则称斜拱。3-6三铰拱3-6-2三铰拱的内力计算(1)由拱和相应简支梁的
MB=0和
MA=0可知支座反力(2)取C以左的半拱,利用
MC=0可求得水平推力三铰拱相应简支梁FH与f成反比,f越小,FH越大,f越大,FH越小。表明:f越小,拱的特性就越突出。3-6三铰拱截面内力(1)K截面的弯矩(2)
K截面的剪力、轴力结论:支座反力仅与铰的位置有关拱内力不仅与铰的位置,还与拱轴线的形状有关水平推力使剪力小于相应简支梁的剪力水平推力和竖向力均使拱轴向受压AK段受力3-6三铰拱fl1l2l3FPqxyABCD若要求出整个拱结构的内力图,一般要把拱轴等分成若干段,每个等分点上的内力按上述内力计算方法求解,然后将各等分点的内力竖标连成光滑的曲线,画出内力图。拱的内力图3-6三铰拱6m3m3m9m10kN5kN/mxyABCD3m15kNB88.74147.48161.22143.3689.60A10kN5kN/m15kN拱的弯矩图含义●
黑实线为相应简支梁的弯矩图●红虚线为三铰拱的FHy曲线图●两线之间所围的图形即三铰拱的弯矩图y3-6三铰拱【例1】作图示三铰拱的内力图。已知拱轴线方程为
。【解】(1)求支座反力(2)求等分截面内力(以截面2左侧为例)3-6三铰拱(2)求等分截面内力(以截面2左侧为例)方法1:截面内力计算式方法2:3-6三铰拱(3)画内力图弯矩图(kN⸱m)剪力图(kN)轴力图(kN)3-6三铰拱【例2】计算图示三铰拱的拉杆拉力和截面D(斜率为-1/2)的内力。(2)求截面D的内力【解】(1)求拉杆拉力3-6三铰拱三铰斜拱的计算反力沿起拱向和竖向分解方法1:由全拱对另一侧铰及半拱对中间铰的力矩平衡联立求得方法2:将两侧支座反力改为沿竖向和起拱线方向分解反力正常分解沿水平和竖向分解3-6三铰拱3-6-3三铰拱的合理拱轴线合理拱轴线:使全拱处于无弯矩状态(无剪力)的拱轴线。竖向荷载作用下的合理拱轴线方程:【例1】试确定三铰拱在满跨均布荷载作用下的合理拱轴线方程。【解】相应简支梁的弯矩三铰拱的水平推力合理拱轴线为抛物线3-6三铰拱由于求二次导数:【例2】试求图示三铰拱在拱上填料荷载作用下的合理拱轴线。设填料容重为
,拱顶处的荷载分布集度为qC。【解】截面弯矩方程:注意y轴方向3-6三铰拱二阶常系数非齐次线性微分方程的通解为:边界条件:引入无量纲:引入无量纲:令:合理拱轴线为悬链线3-6三铰拱隔离体两端弯矩和剪力为零,只有轴力FN=常数微段沿其法向中心线的投影平衡:R=常数并略去高阶微量静水压力作用下的合理拱轴线考虑到合理拱轴线为圆弧线3-1静定结构内力分析基础3-2静定梁3-3静定平面刚架3-4静定平面桁架3-5静定组合结构3-6三铰拱3-7静定结构的性质与算法总结第3章静定结构的内力分析第3章静定结构的内力分析3-7静定结构的性质与算法总结3-7-1静定结构的静力特性(1)零荷载零内力特性:除了作为外力的荷载以外,支座移动、温度改变、材料收缩、制造误差等其他外因均不引起静定结构内力。基本静力特性:静定结构是一种没有多余约束的几何不变体系,它的反力和内力可由静力平衡条件唯一确定,这一特性简称静力解答唯一性。支座移动温度改变3-7静定结构的性质与算法总结(2)局部平衡特性:静定结构受平衡力系作用时,其影响范围只限于该力系所在的最小几何不变部分或最小可独立承载部分,此范围之外的部分不受影响。刚架局部平衡桁架局部平衡从传力路径看:(a)作用于静定结构某一构件上的荷载总是沿着该构件与基础所组成的最小几何不变部分或最小可独立承载部分上传递。(b)静定结构支承和传递荷载的基本方式是“独立和单向”。3-7静定结构的性质与算法总结(3)荷载等效特性:当静定结构的任一内部几何不变部分上的荷载作等效变换时,其影响范围只限于该部分之上,对其余部分没有影响。原荷载等效荷载原荷载与反向等效荷载qFPFPFPFPFPFP/2FP/23-7静定结构的性质与算法总结(4)构造变换特性:当静定结构的一个内部几何不变部分作构造变换时,其影响仅限于该变换部分上,其余部分的受力不变。(5)截面及材料无关性:静定结构的反力和内力与杆件的截面和材料性质无关。FPFPFPFP3-7静定结构的性质与算法总结3-7-2计算方法的综合应用对称结构:几何形状、连接与支承情况、截面与材料性质等均关于
同一条轴线对称的结构。BCA对称轴FPFPaa正对称荷载C对称轴FPFPaaBA反对称荷载(1)对称性的利用正对称荷载:作用点和作用线对称,且在对称轴两边大小相等,方向相同。反对称荷载:作用点和作用线对称,且在对称轴两边大小相等,方向相反。3-7静定结构的性质与算法总结对称结构的受力特性:在正对称荷载作用下,结构的反力和内力都是正对称的;在反对称荷载作用下,其反力和内力都是反对称的。【例1】利用对称性判断图示桁架的零杆数目。ABCDFPEFGFPABCDFPEFGFPABCDFPEFGFPABCDFPEFGFP3-7静定结构的性质与算法总结【例2】利用对称性简化图示静定桁架。12357946880kN80kN1235746880kN80kN80kN12357946880kN80kN1235746880kN80kN80kN3-7静定结构的性质与算法总结【例3】利用对称性判断图示桁架的零杆数目。1235746880kN80kN1235746880kN80kN3-7静定结构的性质与算法总结【例4】利用对称性计算图示刚架,作出内力图。结点C杆ABC弯矩图(kN·m)剪力(轴力)值(kN)【解】(1)取C点分析,利用对称性:(2)取ABC隔离体分析:3-7静定结构的性质与算法总结(2)多种方法的灵活应用【例5】采用合适的方法计算图示结构,作出弯矩图,求出链杆内力。对于几何组成方式较复杂的静定结构,灵活应用前述各类结构的分析方法,并充分利用对称性、静定结构的静力特性等,往往可以简化结构计算。【解】(1)先求反力:将竖向和水平荷载分开计算。竖向荷载两侧竖向反力40kN水平荷载左侧水平反力20kN+两侧相反的竖向反力10kN。因此3-7静定结构的性质与算法总结(2)取左右两侧隔离体分析(3)取中间隔离体分析(4)画内力图单位:kN·m或kN3-7静定结构的性质与算法总结【解】方法1:利用对称性FPABCDEFGFP
【例6】计算图示桁架各杆的内力。FPABCDEFGaaaa=+ABCDEFG
ABCDEFG
正对称反对称ABCDEFGABCDEFG3-7静定结构的性质与算法总结=+FPABCDEFGFP
aaaa
FP
00ABCDEFG
0FPFP
ABCDEFG
方法2:截断四杆中有三杆平行FPABCDEFGFP
aaaaⅠⅠ方法3:利用K形节点特性FPABCDEFGFP
aaaaII3-7静定结构的性质与算法总结3-7-3
零载法零载法:利用零荷载判别W=0体系的几何组成性质的方法;
判断零解是否为唯一解有唯一零解有非零解【例1】试用零载法判断图示体系的几何组成,各斜杆倾角均为45
。几何可变体系计算自由度:W=2×7-9-5=03-7静定结构的性质与算法总结几何不变体系BCEFX【例2】试用零载法判断图示组合体系的几何组成。ABCDEFl/2l/2h/2h/2计算自由度:W=3×4-2×4-4=0IIX【解】(1)设支座C的反力为X(
),则由整体平衡可得A、B处的反力(2)由Y型结点C的平衡(3)用I-I截面将结点C左侧杆件和铰F切开3-7静定结构的性质与算法总结【例3】试用零载法判断图示加劲梁链杆拱体系的几何组成。II【解】(1)分解链杆拱的反力,并与加劲梁的竖向反力合并:计算自由度:W=3
2+2
9
2
15
7=0(2)将A
、B
看作两个虚铰,结构可视为三铰拱,零荷载作用下:由加劲梁的水平平衡:由整体体系对两虚铰的力矩平衡:由链杆拱上各结点的水平平衡:各拱杆的水平分力都等于水平推力FH;由截面I-I左侧部分:几何不变体系第4章静定结构的影响线及其应用4-1移动荷载及影响线概述4-2静力法作静定梁的影响线4-3间接荷载作用下静定梁的影响线4-4静力法作静定桁架的影响线4-5机动法作静定梁的影响线4-6联合法作影响线4-7影响线的应用4-8简支梁的包络图和绝对最大弯矩第4章静定结构的影响线及其应用4-1移动荷载及影响线概述FPFP吊车梁吊车荷载移动荷载:一组大小不变、方向不变、间距不变,但作用位置随时间变化的荷载,如吊车荷载、汽车荷载等。汽车荷载吊车吊车梁小车重物4-1移动荷载及影响线概述静定结构在移动荷载作用下的反力与内力计算的三个问题:(1)荷载移动时,反力、内力、位移等量值的变化规律;FP=1FyBLBA影响线三要素:正确图形(关键位置竖标值)、正负号、图例FyB影响线1BA(2)荷载移动时,确定荷载的最不利位置,即使某个反力或内力达到最大值的荷载位置;(3)同一量值的最大值和最小值在不同截面的分布规律。影响线:单位移动荷载作用下某一量值随荷载位置变化规律的图形。4-1移动荷载及影响线概述若梁上有一组移动荷载作用Z的影响线与量值Z相差一个力的量纲,所以反力、剪力、轴力的影响线无量纲,而弯矩影响线的量纲是长度。FP1FyBLBAFP2FP3FP4由叠加原理得FyB的大小为:FyB影响线1BAy1y2y3y4第4章静定结构的影响线及其应用4-1移动荷载及影响线概述4-2静力法作静定梁的影响线4-3间接荷载作用下静定梁的影响线4-4静力法作静定桁架的影响线4-5机动法作静定梁的影响线4-6联合法作影响线4-7影响线的应用4-8简支梁的包络图和绝对最大弯矩第4章静定结构的影响线及其应用4-2-1简支梁的影响线4-2静力法作静定梁的影响线影响线作法:
静力法、机动法(虚功法)。静力法:根据静力平衡条件求出指定量值随单位荷载作用位置而变化的函数式,称为影响线方程,再由此方程绘出影响线图形。(1)支座反力影响线FyA影响线FyB影响线4-2静力法作静定梁的影响线(2)截面内力影响线结论:简支梁的影响线由直线组成,在确定直线段内只需将荷载作用于两个点求出所需量值即可。FP=1位于AC段FP=1位于CB段FQC影响线MC影响线弯矩影响线:剪力影响线:4-2静力法作静定梁的影响线BFP=1AaCLbABMC弯矩图Caab/LDyDCFP=1ABaxCLbABMC影响线ab/LabDyD弯矩图与弯矩影响线的区别荷载位置截面位置横坐标竖标yD参量影响线弯矩图不变变不变变单位移动荷载位置截面位置单位移动荷载移到D点时,产生的C截面的弯矩在C点固定荷载作用下,产生的D截面弯矩4-2-2伸臂梁和多跨静定梁的影响线4-2静力法作静定梁的影响线(1)支座反力影响线伸臂梁的影响线(2)截面内力影响线FyA影响线FQC影响线MC影响线弯矩影响线:剪力影响线:4-2静力法作静定梁的影响线伸臂梁的伸臂段内力影响线MK影响线FQK影响线结论:伸臂梁的反力和跨间内力的影响线可由相应简支梁的影响线延伸得到,而伸臂段内力的影响线在该段之上与相应悬臂梁的影响线相同,在该段以外均为零。4-2静力法作静定梁的影响线多跨静定梁的影响线c/LABCD1FyA影响线ABCD1FyD影响线ABCDbEaab/LME影响线FP=1ABDL1LcCaEbFABCDMF影响线(1)支座反力影响线(2)截面内力影响线弯矩影响线:4-2静力法作静定梁的影响线FP=1ABDL1LcCaEbFABCD1E1b/La/LFQE影响线ABCDFQF影响线F11结论:(1)基本部分某量值的影响线,在基本部分上的图形与将其作为独立单跨梁时的影响线相同;在附属部分上的图形为单段直线,可由其与基本部分连接点的竖标和支座点的零竖标确定。(2)附属部分某量值的影响线,在基本部分上的竖标均为零,在附属部分上的图形与将其视作单跨梁时的影响线相同。剪力影响线:4-2静力法作静定梁的影响线【例1】用静力法作图示结构撑杆AC的轴力FNAC和梁上内力FQEC、FQEF、MD的影响线。ABCDFEFp=1dxdd3d【解】取F点为坐标原点,坐标x向
左为正FNAC影响线影响线4-2静力法作静定梁的影响线MD影响线影响线ABCDFEFp=1dxdd3d第4章静定结构的影响线及其应用4-1移动荷载及影响线概述4-2静力法作静定梁的影响线4-3间接荷载作用下静定梁的影响线4-4静力法作静定桁架的影响线4-5机动法作静定梁的影响线4-6联合法作影响线4-7影响线的应用4-8简支梁的包络图和绝对最大弯矩第4章静定结构的影响线及其应用4-3间接荷载作用下静定梁的影响线作主梁K点在间接荷载作用下的弯矩影响线。横梁AFP=1L=4dCDEB主梁纵梁K3d/4分AC、CD、DB三段讨论:AFP=1CKFyAMKFP=1DEBKFyBMK(1)当单位力在AC、DB段移动时,取AK、KB隔离体:可知:K点的弯矩与直接荷载作用下相同。4-3间接荷载作用下静定梁的影响线(2)当单位力在CD段移动时:FP=1xdFyDCDFyCFyAFyCCKMKCDACDABFyBKFyAFyDFyC表明:MK影响线在相邻两结点之间是直线变化的。4-3间接荷载作用下静定梁的影响线AFP=1L=4dCDEBK3d/4AMK影响线9d/16B7d/87d/49d/4等于简支梁AB在C点的值
等于简支梁AB在D点的值
FP=1xdFyDCDFyC作法:(1)作出单位荷载直接作用于主梁时的影响线,并用虚线表示;(2)标出上述影响线在各结点处的竖标,再依次连成直线,即得最终的影响线。4-3间接荷载作用下静定梁的影响线主梁在间接荷载作用下C点的剪力影响线AFP=1L=4dCDEBC点处有一次梁,剪力有突变:应为FQCA和FQCD。FQCA影响线:画出直接荷载作用下C点剪力的影响线;FQCA属于AC段,修正AC段。1A1BCFQCA影响线A1BC1FQCD影响线FQCD影响线:画出直接荷载作用下C点剪力的影响线;
FQCD属于CD段,修正CD段。4-3间接荷载作用下静定梁的影响线【例1】试作图示纵横梁-主梁结构支座A反力、结点C左截面剪力和
截面K弯矩的影响线。AFyA=1yF=0.25yG=0yH=0BGHyB=0直接作用时的FyA影响线及延伸间接作用时的FyA影响线【解】4-3间接荷载作用下静定梁的影响线直接作用时的FQC左影响线及延伸间接作用时的FQC左影响线间接作用时的MK影响线第4章静定结构的影响线及其应用4-1移动荷载及影响线概述4-2静力法作静定梁的影响线4-3间接荷载作用下静定梁的影响线4-4静力法作静定桁架的影响线4-5机动法作静定梁的影响线4-6联合法作影响线4-7影响线的应用4-8简支梁的包络图和绝对最大弯矩第4章静定结构的影响线及其应用4-4静力法作静定桁架的影响线桁架结构只承受结点荷载,作用于桁架上的移动荷载一般是通过纵横梁传至桁架结点的。6dhFP=1ABCDEFGH纵梁横梁主桁架桁架的影响线作法与间接荷载作用下的基本相同。4-4静力法作静定桁架的影响线【例1】试作图示桁架杆1、2、3、4的内力影响线。II【解】上承时相应简支梁(1)杆1的内力影响线:力矩法(a)当FP=1位于被截结间以左(FH间),取截面右侧部分分析4-4静力法作静定桁架的影响线(b)当FP=1位于被截结间以右(IJ间),取截面左侧部分分析(2)杆2的内力影响线:力矩法
FN1影响线
FN2影响线用I-I截面切开后,有4-4静力法作静定桁架的影响线(3)杆3的内力影响线:投影法(4)杆4
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