第六章-位移检测
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第六章位移法学习目的和要求位移法是超静定结构计算的基本方法之一,许多工程中使用的实用计算方法都是由位移法演变出来的,是本课程的重点内容之一。
本章的基本要求:1.熟练掌握位移法基本未知量和基本结构的确定、位移法典型方程的建立及其物力意义、位移法方程中的系数和自由项的物理意义及其计算、最终弯矩图的绘制。
2.熟记一些常用的形常数和载常数。
3.熟练掌握由弯矩图绘制剪力图和轴力图的方法。
4.掌握利用对称性简化计算。
5.重点掌握荷载荷载作用下的计算,了解其它因素下的计算。
6.位移法方程有两种建立方法,写典型方程法和写平衡方程法。
要求熟练掌握一种,另一种了解即可。
学习内容位移法的基本概念。
跨超静定梁的形常数、载常数和转角位移方程。
位移法基本未知量和位移法基本结构的确定。
用位移法计算刚架和排架。
利用对称性简化位移法计算。
直接用结点、截面平衡方程建立位移法方程。
§6.1位移法基本概念1、位移法的特点:欲求超静定结构先取一个基本体系,然后让基本体系在受力方面和变形方面与原结构完全一样。
超静定结构计算的两大基本方法是力法和位移法。
力法的特点:基本未知量——多余未知力;基本体系——静定结构;基本方程——位移条件(变形协调条件)。
位移法的特点:基本未知量——独立结点位移;(例子86)基本体系——一组单跨超静定梁;(例子87)基本方程——平衡条件。
(例子88)因此,位移法分析中应解决的问题是:①确定单跨梁在各种因素作用下的杆端力。
②确定结构独立的结点位移。
③建立求解结点位移的位移法方程。
下面先看第一个问题:确定单跨梁在各种因素作用下的杆端力。
2、杆端力和杆端位移的正负规定:杆端转角θA 、θB,弦转角β=Δ/l都以顺时针为正。
杆端弯矩对杆端以顺时针为正,对结点或支座以逆时针为正。
剪力使分离体有顺时针转动趋势时为正,否则为负。
(与材料力学相同)3、等截面直杆的形常数:由单位杆端位移引起的单跨超静定梁的杆端力。
如右图两端固定梁,由右端单位转角作用下产生的杆端力,可用力法求解,并令:得到杆端弯矩(即形常数)为:各种情形的形常数都可有力法求出如下表:4、等截面直杆的载常数:仅由跨中荷载引起单跨超静定梁的杆端力称为载常熟,也叫固端力。
第六章位移法一、几个值得注意的问题1、位移法的适用条件(1)位移法既可以求解超静定结构,也可以求解静定结构;正,顺时针为负。
4柱顶有相同的水平线位移。
(图中的-=50。
B 点以6-1-17 用位移法计算某一结构后,当荷载改变了,这应重新计算位移法基本方程式中的全部系数和自由项。
( )6-1-18 图6-1-5所示结构对称,荷载为反对称,用位移法计算时结点位移基本未知量最少可取为2个。
( )图6-1-56-1-19 位移法典型方程的右端项一定为零。
()6-1-20 用位移法求解结构内力时如果PR一定为零。
()M图为零,则自由项1P6-1-21 结构按位移法计算时,其典型方程的数目与结点位移数目相等。
()6-1-22 位移法未知量的数目与结构的超静定次数有关。
( )6-1-23 位移法的基本结构为超静定结构。
( )6-1-24 位移法是以某些结点位移作为基本未知数,先求位移,再据此推求内力的一种结构分析的方法。
()6-1-26 图6-1-7所示结构的位移法基本体系,其典型方程系数k为20,图中括号内数字为线刚度。
11()6-1-306-1-31 超静定结构中杆端弯矩只取决于杆端位移。
()6-1-32 位移法中的固端弯矩是当其基本未知量为零时由外界因素所产生的杆端弯矩。
()6-1-33 图6-1-12a对称结构可简化为图(b)来计算。
()6-1-34 位移法中角位移未知量的数目恒等于刚结点数。
()q,线位移未知量为_______。
图6-2-26-2-3 图6-2-3所示结构位移法基本方程的系数k11= __________EI/l。
A.18;B. 16;C.15;D.17。
A.附加约束i发生Z i=1时在附加约束i上产生的反力或反力矩;B.附加约束i发生Z i=1时在附加约束j上产生的反力或反力矩;C.附加约束j发生Z j=1时在附加约束i上产生的反力或反力矩;D.附加约束j发生Z j=1时在附加约束j上产生的反力或反力矩。