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最新2019-结力上总复习-PPT课件

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结构力学(全套课件131P) ppt课件

结构力学(全套课件131P) ppt课件

的两根链杆的杆轴可以平行、交叉，或延长线交于
一点。
当两个刚片是由有交汇点的虚铰相连时，两个刚
片绕该交点（瞬时中心，简称瞬心）作相对转动。
从微小运动角度考虑，虚铰的作用相当于在瞬时
中心的一个实铰的作用。
19
20
规则二 （三刚片规则）： 三个刚片用不全在一条直线上的三个单铰（可以
是虚铰）两两相连，组成无多余约束的几何不变体 系。
两个平行链杆构成沿平行方向上的无穷远虚铰。
三个刚片由三个单铰两两相连，若三个铰都有交 点，容易由三个铰的位置得出体系几何组成的结论 。当三个单铰中有或者全部为无穷远虚铰时，可由 分析得出以下依据和结论：
１、当有一个无穷远虚铰时，若另两个铰心的连 线与该无穷远虚铰方向不平行，体系几何不变；若 平行，体系瞬变。
３、通过依次从外部拆除二元体或从内部（基础、 基本三角形）加二元体的方法，简化体系后再作分 析。
41
第一部分 静定结构内力计算
静定结构的特性： １、几何组成特性 ２、静力特性 静定结构的内力计算依据静力平衡原理。
第三章 静定梁和静定刚架
§3-1 单 跨 静 定 梁
单跨静定梁的类型：简支梁、伸臂梁、悬臂梁 一、截面法求某一指定截面的内力
15
１、单约束（见图２-2-2） 连接两个物体（刚片或点）的约束叫单约束。
１）单链杆（链杆）（上图） 一根单链杆或一个可动铰（一根支座链杆）具
有１个约束。 ２）单铰（下图）
一个单铰或一个固定铰支座（两个支座链杆） 具有两个约束。 ３）单刚结点
一个单刚结点或一个固定支座具有３个约束。
16
２、复约束 连接３个（含３个）以上物体的约束叫复约束。
三、对体系作几何组成分析的一般途径

总复习2019年上-PPT精选文档

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t 1
变力的功
1 2 1 2 A F ( r ) d r m v m v 12 2 1 1 2 2
2
t2 L M d t L L 2 1
t 1
L r P r m v
M r F
6
例1：已知一质量为m的质点在x轴上运动，质点只受到指向原 点的引力的作用，引力大小与质点离原点的距离x的平方成反 比，即f = -k/x2，k是比例常数．设质点在 x =A时的速度为零， 求质点在x=A /4处的速度的大小． 解：根据牛顿第二定律
解
2 r ( x i y j ) 4 t i ( 3 t 5 ) j
2 r ( x i y j ) [ 4 t i ( 3 t 5 ) j ] ( 12 i 22 j )(m ), t 3 t 3
t 3
d r d x y d v i j 4 i 6 t j d t d t d t
2 2 vd x dy d a 2i 2 j 6 j d t d t d t
r d v 4 i 6 t j 4 i 18 j t 3 t 3 d tt 3

4
例3: 一物体悬挂在弹簧上作竖直振动，其加速度为a = -ky，式中 k为常量，y是以平衡位置为原点所测得的坐标. 假定振动的物体在 坐标y0处的速度为v0，试求速度v与坐标y的函数关系式．
d v d vd y d v 解： a v d t d yd t d y
又
a k y

v 18 y 0 arctan arctan 77 v 4 y

结构力学 PPT课件

结构力学 PPT课件

总复习
1
NaA 2
1 1m×4＝4m
解：取1-1以右为分离体 ∑Y=0 NC=－10kN 取2-2以右为分离体
O
∑Y=6+YB+YC=0
6kN
YB=0
∑MO=0 NA=0
a
2
6kN
8kN
6kN
总复习
第八章 静定结构影响线
一、影响线的定义：
定义：当单位荷载（P=1）在结构上移动时，表示结构某一指
定截面中某项内力变化规律的曲线，称为该项内力的影响线。
二、叠加法绘制弯矩图
Q M AB M BA Q0
AB
l
AB
•首先求出两杆端弯矩，连一虚线， •然后以该虚线为基线， •叠加上简支梁在跨间荷载作用下的弯矩图。
三、内力图形状特征 1、在自由端、铰支座、铰结点处，无集中力偶作用，截
面弯矩等于零，有集中力偶作用，截面弯矩等于集中力偶的值。
总复习
M M 0 Hy
Q Q0 cos H sin N Q0 sin H cos
2、在拱的左半跨取正右半跨取负；
3、仍有 Q=dM/ds 即剪力等零处弯矩达极值；
4、 M、Q、N图均不再为直线。
5、集中力作用处Q图将发生突变。
6、集中力偶作用处M图将发生突变。
四、三铰拱的合理轴线 在给定荷载作用下使拱内各截面弯矩
2、刚结点上各杆端弯矩及集中力偶应满足结点的力矩平 衡。两杆相交刚结点无m作用时，两杆端弯矩等值，同侧受拉。
3、具有定向连结的杆端剪力等于零，如无横向荷载作用， 该端弯矩为零。
4.无何载区段 5.均布荷载区段 6.集中力作用处 7.集中力偶作用处
平行轴线
Q图

结构动力学课件PPT

结构动力学课件PPT

my cy ky FP (t)
§2-5 广义单自由度体系：刚体集合
➢刚体的集合（弹性变形局限于局部弹性 元件中）
➢分布弹性（弹性变形在整个结构或某些 元件上连续形成）
➢只要可假定只有单一形式的位移，使得 结构按照单自由度体系运动，就可以按 照单自由度体系进行分析。
E2-1
x
p( x,t
)
=p
)
3
B'
M I1
E'
D'
F' G'
A
D
E
B
F
G
C
fD1
fI1
fS1
f D2
f I2
f S2
a
2a
a aa a
Z(t )
f S1
k1(EE')
3 4
k1Z (t )
f D1
d c1( dt
DD')
1 4
c1Z (t )
fS2
k1(GG')
1 3
k2
Z
(t
)
fD2 c2Z (t)
f
I1
m1
1 2
Z(t)
3. 有限单元法
—— 将有限元法的思想用于解决结构的动力计算问题。
要点：
▪ 先把结构划分成适当（任意）数量的单元；
▪ 对每个单元施行广义坐标法，通常取单元的节点位移作 为广义坐标；
▪ 对每个广义坐标取相应的位移函数 （插值函数）；
▪ 由此提供了一种有效的、标准 化的、用一系列离散坐标 表示无限自由度的结构体系。
建立体系运动方程的方法
▪ 直接平衡法，又称动静法，将动力学问题转化为任一时刻 的静力学问题：根据达朗贝尔原理，把惯性力作为附加的 虚拟力，并考虑阻尼力、弹性力和作用在结构上的外荷载， 使体系处于动力平衡条件，按照静力学中建立平衡方程的 思路，直接写出运动方程。

结构力学讲义ppt课件

结构力学讲义ppt课件
x y
x
结点自由度
y
φ
x
y
x
刚片自由度
2）一个刚片在平面内有三个自由度，因为确定 该刚片在平面内的位置需要三个独立的几何参
数x、y、φ。
4. 约束
凡是能减少体系自由度的装置就称为约束。
6
约束的种类分为：
1）链杆
简单链杆 仅连结两个结点的杆件称为简单 链杆。一根简单链杆能减少一个自由度，故一 根简单链杆相当于一个约束。
FyA
特点： 1) 结构在支座截面可以绕圆柱铰A转动 ； 2) x、y方向的反力通过铰A的中心。
29
3. 辊轴支座
A
A
FyA
特点： 1) 杆端A产生垂直于链杆方向的线位移； 2) 反力沿链杆方向作用，大小未知。
30
4. 滑动支座（定向支座）
A 实际构造
A
MA
FyA
A
MA
FyA
特点： 1）杆端A无转角，不能产生沿链杆方向的线 位移，可以产生垂直于链杆方向的线位移；
16
A
I
II
c)
B III C
形成瞬铰B、C的四根链杆相互平行（不等 长），故铰B、C在同一无穷远点，所以三个 铰A、 B、C位于同一直线上，故体系为瞬变 体系（见图c）。
17
二、举例
解题思路： 基础看作一个大刚片；要区分被约束的刚片及
提供的约束；在被约束对象之间找约束；除复 杂链杆和复杂铰外，约束不能重复使用。
高等教育出版社
4
第一章 绪 论
§1-1 结构力学的内容和学习方法
§1-2 结构计算简图
5
§1-1 结构力学的内容和学习方法
一、结构
建筑物或构筑物中 承受、传递荷载而起 骨架作用的部分称为 结构。如：房屋中的 框架结构、桥梁、大 坝等。

结构力学总复习

结构力学总复习

×
×
A （e）
C
C
B
×
A
（f）
B
2 静定结构的受力分析
桁架零杆的判断
● 两根杆汇交于一铰结点，结点上无外荷载，此 两杆皆为零杆。 ● 三根杆汇交于一铰结点，其中两根杆共线，结 点上无外荷载，另外一根不共线的杆为零杆。 ● 对称桁架（支座、几何形状、荷载皆对称）， 对称轴上K形结点的两根斜杆为零杆。

三铰拱的合理轴线:在给定荷载作用下使拱内各
截面弯矩剪力等于零,只有轴力的拱轴线。
三铰拱在沿水平均匀分布的竖向荷载作用下， 其合理拱轴线为一抛物线。
举例
图示桁架结构中，
N1
=
，
N2
=
。
3 静定结构的影响线
静定结构的内力影响线都是由分段直线组 成的。 横纵坐标的含义： 横坐标：单位荷载的不同作用位置。 纵坐标：单位荷载的不同作用位置对应 的同一截面的内力。
6、对称性的利用 对称结构在对称荷载的作用下弯矩图是对称的。 对称结构在反对称荷载的作用下弯矩图是反对称的。
举例

作图示刚架的内力图。
D
qa2/2
C
注意:BC杆CD杆的 剪力等于零,弯矩图 于轴线平行
q
a
↓↓↓↓↓↓↓↓↓
B
qa2/2
qa2/8
A
a
a
qa
举例

作M图
举例
↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓
若有基础，首先看基础以外部分与基础的联系数： 等于3，则只分析基础以外部分，若几何不变，则整 体几何不变，若几何可变，则整体几何可变；不等 于3，则须将基础作为一个刚片来分析； ● 观察是否有二元体，剔除所有的二元体； ● 从基本的刚片（特别是铰接三角形）出发，不断地 扩大刚片，用两刚片法则或三刚片法则来分析，有 些杆件较多的体系可能须多次运用两刚片法则或三 刚片法则来分析。

力复习课课件ppt


寒假来临，不少的高中毕业生和大学 在校生 都选择 去打工 。准备 过一个 充实而 有意义 的寒假 。但是 ，目前 社会上 寒假招 工的陷 阱很多
弹簧秤的构造
指针
面板 铁杆
吊环 弹簧
挂钩
寒假来临，不少的高中毕业生和大学 在校生 都选择 去打工 。准备 过一个 充实而 有意义 的寒假 。但是 ，目前 社会上 寒假招 工的陷 阱很多
1、重力：由于地球的吸引而使物体受到的力
重力的施力物体： 地球 地球上的一切物体都受重力作用
2、方向： 竖直向下的（垂直于水平面）
应用： 重垂线
T型尺
重垂线 a.检查墙壁是否竖直 b.检查工作台是否水平
寒假来临，不少的高中毕业生和大学 在校生 都选择 去打工 。准备 过一个 充实而 有意义 的寒假 。但是 ，目前 社会上 寒假招 工的陷 阱很多
寒假来临，不少的高中毕业生和大学 在校生 都选择 去打工 。准备 过一个 充实而 有意义 的寒假 。但是 ，目前 社会上 寒假招 工的陷 阱很多
练习
1、如右图所示的弹簧测力计，它的 量程为__0~5N__，分度值为_0_.2_N_，现 在弹簧测力计的示数为_3_.4__N。
2、有一弹簧测力计，当秤钩上没 有施加力时，指针不是在零刻度线 上，而是在0.2N的位置，此时用手 拉弹簧测力计秤钩，读数为4N，
A.只有地球
B.只有地球和绳子
C.只有地球和手 D.地球,绳子和手都是
寒假来临，不少的高中毕业生和大学 在校生 都选择 去打工 。准备 过一个 充实而 有意义 的寒假 。但是 ，目前 社会上 寒假招 工的陷 阱很多
二、弹力
弹力 力
重力
定义：物体发生弹性形变时 所产生的力。
物体发生的弹性形变越大， 产生的弹力也越大。

结构力学课件(虚功原理与结构位移计算)


产生相对剪位移d，试求A点在i－i方向
的位移 Q 。
i
B
d
A
Q
i
B
A
Q
1
A
B
a
a
Q
M 1 sin a
虚功方程：1 m M d 0 2019/11/22 m M d
Q 1 sin
1 Q Q d 0
8
Q Q d
例3、悬臂梁在截面B处由于某种原因产生轴向位移d 试求A点在
实际变形状态
虚力状态
( M N Q )ds Rkck
(1) 建立虚力状态：在待求位移方向上加单位力； (2) 求虚力状态下的内力及反力 M .N .Q .Rk 表达式; (3) 用位移公式计算所求位移，注意正负号问题。
2019/11/22
15
§4-3 荷载作用下的位移计算
3）若广义力是等值、反向的一对力P
T P A P B P( A B ) P P
AP t
B
P
这里Δ是与广义力相应的广义位移。
mΔA
t
β ΔB Δ
表示AB两点间距的改变，即AB两点的相对位移。
m
A
Bm
4）若广义力是一对等值、反向的力偶 m
T m A mB m( A B ) m
2019/11/22
1
第四章
2019/11/22
2
§4-1 应用虚功原理求刚体体系的位移
一、结构位移计算概述
计算位移的目的：（1）刚度验算，（2）超静定结构分析的基础
产生位移的原因：（1）荷载（2）温度变化、材料胀缩（3）支座沉降、制造误差
c

结 构 力 学 绪论PPT课件


（1）能反映实际结构主要 受力、变形特征，以使结 构分析、计算的结果有效、 可靠；
（2）便于计算， 满足需要。
选择结构的计算简图要做的工作有三个方面：
（a）荷载的简化；
（b）杆件的简化； （c）杆件之间的联结和结构与支承物之间联结的简化。
§1-2 结构计算简图和简化要点
二、简化要点 1.杆件——杆系结构的主体
1、集中荷载和分布荷载
当荷载作用点的尺寸与结构尺寸相比很小时，可 作为集中荷载，反之为分布荷载。
2、固定荷载和移动荷载 当荷载作用位置不变，称为固定荷载，反之为移动 荷载。
§1-4 荷载分类
3、静力荷载和动力荷载 当荷载作用时间不变时，称为静力荷载，反之为动 力荷载。 4、非荷载因素 温度改变、支座沉降、材料收缩等因素。
二、结构力学研究对象
结构力学作为力学学科的一个分支，其研究对象涉 及较广，通常将结构力学分为“狭义结构力学”、“ 广义结构力学”、“ 现代结构力学”。
本课程研究的是杆系结构力学，也即狭义结构力学。
§1-1 结构与结构力学
三、结构力学的任务
1.研究结构的几何组成规律和合理形式；
2.讨论结构由荷载、支座移动、温度变化、制造误差 引起的内力计算——称为强度计算；
材料力学、结构力学、弹性力学均研究结构的强度、刚 度和稳定问题：
材料力学——单根杆件 结构力学——杆件系统（杆系） 弹性力学——板壳和实体结构
§1-2 结构计算简图及简化要点
一、计算简图
用以代替原结构进行结 构的力学分析、计算的 简化图形叫结构的计算 简图。
什么叫结构 计算简图？
选择结构计算简图的原则：
（2）固动铰支座（铰支座）
——Hinged support

力复习ppt教学课件

21
1837年，大阪，大盐平八郎起义：
①原因：中下级武士经济状况恶化， 对现实不满.
②影响：充分显示幕府统治的危机。 直接打击幕府和巨商，暴动得到广 泛响应和效仿。 ③地位：是日本历史上第一次由武士 联合农民和城市贫民的暴动。
22
三、佩里叩关； 因为佩里舰队的军舰是黑色的，
船上的蒸汽机又冒着黑烟，所以 日本历史上把这一事件称之为 “黑船事件”。
幕 大的封建主，直接管理着全国四分之一的
府 土地和许多重要城市。
统 大名：藩的首领，（全国其他地区分 治 成大大小小两百多个“藩”） 享有藩的 的 世袭统治权，但必须听命于将军。
构 武士：将军与大名养着的自己家臣。 成从将军或大名那里得到封地和禄米，但必
须效忠将军或大名．
15
日本武士
将军与大名都养着自己的 家臣即武士，武士从将军或大 名那里得到封地和禄米，但必 须效忠将军或大名，这些武士 一般是职业军人，拥有佩刀特 权，他们构成了幕府统治的基 础，从而形成了由幕府和藩构
29
四、倒幕运动； （态一度）。结面成果对为：列民攘强族夷侵论革略占命，主旗日导帜本，各阶层
1、“开国”与“攘夷”之 争； 对2、内德镇川压人幕民府起维义护；统对治外；签订条约卖国；
30
四、倒幕运动； （二）倒幕运动的兴起。 1、原因：“安政大狱”打破 2、倒幕力了量…：…
中下级武士，商人，资本家 和新兴地主。
拓展：中日两国国门被打开的相似 之处有哪些？
国内 政治腐败，经济落后，对外 处境 故步自封，闭关锁国
国际 处境
资本主义发展，列强侵略扩张
方式 列强武力逼迫，签订条约
影响 国家日益陷入半殖民地的危机 28
延伸：十九世纪中期，中国和日本都 难逃被侵略的厄运，从中有何启示？
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17
多跨静定梁
传力层次图：将基本部分画在下层、附属部分画在上层，能够 清楚地表明各部分支承关系的图形。 计算步骤：先计算附属部分，将附属部分的反力反向施加于基 本部分再计算基本部分。 受力特点： 力作用在基本部分时附属部分不受力， 力作用在附属部分时附属部分和基本部分都受力。
18
刚架
①全部或部分刚结点，这些刚结点将梁柱联成一整体， 增大了结构的刚度，变形小。 特 点 ②刚架的内部空间大，便于使用。 ③刚架中的弯矩分布较为均匀，节省材料。 简支刚架 悬臂刚架 三铰刚架 组合刚架
16
剪力、轴力的另一种计算方法 1.首先采用分段叠加法作出M 图； 2.“截杆法”求剪力—— 取杆件为隔离体，建立力矩平衡方程，由杆端弯矩和杆件上 的外荷载（若杆件上有外荷载作用）求杆端剪力； 3.“结点法”求轴力—— 取结点为隔离体，根据已求得的结点剪力利用投影平衡方程， 由杆端剪力求杆端轴力。
12
微分关系式及结论：
dQ q dx
dM Q dx
d 2M q 2 dx
1. 分布荷载q＝0，Q=常数，Q图为一条平行于杆轴的直线； M图为一条斜直线。 2. q＝常数≠0，Q图为一条斜直线；M图为一条二次抛物线、且 M 图的凸起方向与分布荷载的方向相同。 3. 集中力P 作用处，Q 图有突变，突变差值等于P，M图有尖角。
P
P/ 2
＋ B
l/2
A
l/2
Q图
C
－ P/ 2
M图
Pl / 4
14
2.从左往右作M图，当遇到集中力偶时弯矩发生突变，突变的差 值等于集中力偶的大小。若集中力偶顺时针则向下突变；若集中 力偶逆时针则向上突变、剪力图在该点没有变化。
M e 2
A
l/2
Me
C l/2
B
M e 2
M图
+
Q图
Me / l
15
其中，j—结点数；b—单链杆数
6
注意： W >0 ：表明体系具有自由度 W=0 ：表明体系的约束个数与其自由 度数目相等 W <0 ：表明体系具有多余约束 体系几何可变 体系几何不变
7
一、两刚片规则
两刚片用不互相平行，也不相交于一点的三根链杆相连； 或以一铰及不通过该铰的一根链杆相连，则组成无多余约束的几 何不变体系 。
§3-6 组合结构的内力 §3-7 静定结构的基本特性
11
截面法求内力—— “截”、 “取”、“平”
“截”：在欲求内力的截面处，假想地将结构一分为二。 “取”：从一分为二的两部分中任取一部分为隔离体，以内力替 代弃去部分对隔离体的作用。 “平”：对隔离体建立静力平衡条件求内力。 取隔离体的注意事项： i).断开隔离体与其周围的全部约束、代之以约束力； ii).标出全部的外力； iii).将内力按正向规定标出，若算得的结果为正，则说明实际 内力方向与假设的一致、反之则相反。
§2-1 几何组成分析的目的
§2-2 几何组成分析中的几个概念 §2-3 几何不变体系的基本组成规则 §2-4 静定结构与超静定结构
4
几种常见的约束 1.一根链杆可以为体系减少一个自由度，相当于一个约束。 2.一个单铰可为体系减少两个自由度，相当于两个约束。
3.联结n个刚片的复铰相当于(n – 1)个单铰，相当于2(n – 1)个约束。
4. 集中力偶M0作用处，Q图无变化； M 图有突变，突变差值为M、 且在集中力偶M0作用点两侧的切线应平行。
5. 剪力Q=0处，弯矩取极值。
13
作Q图、 M图的小窍门 1. 从左往右作Q图，当遇到集中力时剪力发生突变，突变的差值 等于集中力的大小，突变的方向与集中力的方向相同。 弯矩图在该点形成尖角；尖角的凸起方向与集中力的方向相同。
分段叠加法作M图的步骤： 1.选定外力的不连续点作为控制截面（如支座处、荷载作用点、 分布荷载的起止点等），应用截面法求出控制截面的弯矩。 2.分段绘制弯矩图： (1).当两相邻控制截面之间无外荷载，则用直线连接这两个 控制截面的弯矩值，即得这一段的最后弯矩图； (2).当两相邻控制截面之间有外荷载，则先用虚线连接这两个 控制截面的弯矩值，再以此虚线为基线叠加该段相应的简 支梁在此外荷载作用下的弯矩图即得这一段的最后弯矩图。
1 2 3 C
1
8
二、三刚片规则
三刚片用不在一条直线上的三铰两两 相连，则组成无多余约束的几何不变 体系。
A
C
B
三、二元体规则 二元体：两根不共线的链杆连
结成一新结点的装置。
1 2
在体系上依次增加（或减去）二元体不改变原体系的几何组成特性。
A
二元体
可以是不变 或可变体系
体系
9
铰结三角形法则
体系
规则 一 二 三
第一章 绪论
§1-1 结构力学的研究对象和任务 §1-2 结构的计算简图 §1-3 杆件结构的分类
1
另，组合结点
Ａ
结点
铰结点
Ａ
α Ａ Ｂ
Ｃ
Ｄ
刚结点 活动铰支座的支反力
A
VA HA
铰支座的支反力 A A
HA
VA
VA
固定支座的支反力
MA HA
定向支座的支反力
A
VA
A
MA VA
2
杆件结构的分类
单跨梁 1.梁 轴线常为直线、受弯构件 多跨梁
4.一个单刚结相当于3个约束。
5
计算自由度W的计算公式 公式一： W = 3m －(3g+2h+b) 其中，m—杆件(刚片)数；g—单刚结数；h—单铰数；b—单链杆数
1、地基这个刚片不能计入m中。 2、复连接要换算成单连接。 注 3、刚接在一起的各刚片可以作为一个大刚片。 意 4、铰支座、定向支座相当于两个链杆， 固定支座相当于三个链杆计入b中。 5、如体系内部有多余约束则必须计入约束中， 比如1个无铰封闭框内部具有3个多余约束。 公式二： W =2j －b
连接对象 必要约束数
对约束的布置要求 三链杆不平行也不交于一点
两刚片
三刚片
一点一体系
三个 六个 两个
链杆不过铰 三铰不共线
两链杆不共线
10
第三章 静定结构的内力计算
§3-1 梁内力计算的回顾 §3-2 多跨静定梁的内力 §3-3 静定平面刚架的内力 §3-4 三铰拱的内力
§3-5 静定平面桁架的内力
简支梁 外伸梁 悬臂梁
2.刚架
3.拱
直杆组成、主要受弯曲变形、至少有一个刚结点 杆轴线为曲线、力学特点是在竖向荷载作用下产生水平推力
4.桁架 直杆组成、全部结点均为理想的铰结点、荷载作用于结点、 各杆只产生轴力（二力杆） 5.组合结构 二力杆：只承受轴力 梁式杆：受弯构件
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第二章 平面杆件体系的几何组成分析