力法对称性
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结构力学第20次课 力法6-5 位移法7-6结构的对称性 foxscarlet12012-5-17 《结构力学》第20次课 第6章力法6-5P225与第7章位移法7-6P302内容6-5 7-6 对称性利用1 对称性(1)结构的对称性:对称结构是指几何形状、支座情况、刚度都关于某轴对称。
(2)荷载的对称性: 对称荷载 反对称荷载 任何荷载都可以分解成对称荷载+反对称荷载两部分。
2 取对称的基本体系计算: 不论在何种外因作用下,对称结构应考虑采用对称的基本体系计算。
沿对称轴将梁切开,三对多余未知力中,弯矩X 1和轴力X 2是 未知力,剪力X 3是 未知力。
对称未知力产生的单位弯矩图和变形图是对称的;反对称未知力产生的单位弯矩图和变形图是反对称的。
如果荷载对称,M P 对称,Δ3P =0,X 3=0, 未知力为零;如果荷载反对称,M P 反对称,Δ1P =0, Δ2P =0, X 1= X 2 =0, 未知力为零。
3 取等代结构计算对称结构的变形特点,针对切开对称轴处是刚结点。
注意,如果对称轴上是铰结点有所不同。
(1)对称结构在对称荷载作用下位于对称轴上的截面,水平位移和转角为零,只有竖向位移。
(2)对称结构在反对称荷载作用下位于对称轴上的截面,竖向位移为零,水平位移和转角不为零。
① 奇数跨(无中柱)对称结构在对称荷载作用下的等代结构 §7-6 对称结构的计算奇数跨刚架受对称荷载A. 奇数跨结构(无中柱对称结构)F PF P(1) 对称荷载F P半边结构对称轴截面内力结构与荷载3 取等代结构计算1扩展练习 奇数跨结构受对称荷载作用llqllAB例2. 图示结构EI = 常数。
对称性只有竖向荷载作用1X 3=3X 2X 1X 2=【例题】利用对称性计算图示结构,绘制弯矩图。
(EI=常l↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓ql/2l/2l/2l/2(a )ldbFPFP4 无弯矩状态判定对称结构正对称荷载。
近几年交大结力真题分析~ (个人总结)一:平面体系的几何组成分析,经常及桁架一起出题,顺便求其内力二:已知受力,绘制弯矩剪力图三:静定结构位移计算,一般加有弹簧或者移动支座四:力法,一般都是对称的图形,让你利用对称性五:位移法,还是对称,一般都有条黑线(EI无限大),难点就在于刚体只能平动和转动,而转动的时候会引起转角……还得靠你自己去练习,掌握了一点都不难。
六:影响线,不多说了,送分题七:直接画出某超静定结构的内力图,表面上是画图,其实是多次利用力矩分配法,对刚结点的弯矩多次分配,画出简图,看似容易的题,其实是得分率最低的题,因此,大家必须多练习,熟练掌握力矩分配法!好多欲考丄建的研友都纠结及结构力学该如何复习,下而我将自己的经历写下来,希望对土建人有所帮助,尤其是跨考土建的同学。
一、谈谈跨考土建。
我是跨考上建,而且跨度较大,之前只学过材料力学。
我想考的专业要求是结构力学, 对于这个没接触过的学科頁•的有些发烘,但是我觉得这不是问题,各位应该有同样的感觉吧—本科课程都是一周就可以突击考试,上课也不听,所以自学完全可以达到预期效果,只是付岀要多一些。
二、结构力学的学习接触一门从未有印象的学科,克服心理上的障碍最重要,当时把指立书目(李廉規版)结构力学认真学了一遍,发现什么都不会,例题勉强看的僮,课后习题干脆都不会,我也想过是否继续,为了心仪的专业,就豁岀去了。
第一遍学校课本用了2个月,期间困难很大,到本校的土木学院找老师帮忙,结构力学老师居然退休了。
我靠,整个学校没有结构力学老师,我日!没办法,硬头皮自学。
6月份时发生了一个转折点,那就是选到了一遍优秀的练习册。
我当时想买一本练习册, 看中了当当上一本很厚的练习册(于玲玲版),买回来后直接研究它,课本的课后题不会就不做了。
就这样边研究练习册边在书上查找概念就行消化,最痛苦的两个月结束了,我把练习册做了一遍,好多问题没有明白,一本好的练习册可以肖省你的时间,为你归纳好了概念等,如力法,它将各种题型分布展开,里而都是各大名校的真题,做到淸华、同济、哈工大的真题确实有难度。
结构力学——力法对称性的利用力法对称性是结构力学中常用的一种方法,可以有效简化结构分析的复杂性。
它基于结构的几何和物理特性,通过利用结构的对称性来减少需要考虑的自由度,从而简化结构力学问题。
力法对称性的利用可以在两个方面发挥作用:减少计算自由度和简化载荷分析。
首先,力法对称性可以减少计算自由度。
结构力学问题的求解通常需要计算结构的内力和变形。
结构的自由度越多,计算所需的计算量就越大,求解也就越复杂。
通过利用结构的对称性,我们可以将结构分为若干对称部分,仅对其中一个部分进行力学分析,然后通过对称性来得到其他部分的结果。
这样可以大大减少计算自由度,简化结构力学问题的求解过程。
具体来说,力法对称性可以应用于不同的结构部分,如杆件、板和壳体等。
例如,在杆件问题中,结构的对称性可以体现为几何对称性,如轴对称、平面对称等。
通过建立合适的坐标系和选择适当的参考点,可以简化结构的力学分析。
力法对称性还可以应用于简化载荷分析。
结构在受力时,通常存在很多不同的载荷情况,如重力、集中力、分布力等。
利用力法对称性可以简化对这些载荷的分析。
通过找到适当的对称轴或对称面,可以使得一些载荷分布具有对称性,从而简化分析。
通过减少载荷分布的复杂程度,可以更方便地计算结构的内力和变形。
需要注意的是,力法对称性在实际应用中需要满足一定的条件。
首先,结构必须存在对称性,即具有一定的几何和物理特性。
其次,结构的对称性必须与载荷情况相匹配。
如果对称性不满足这些条件,力法对称性可能无法有效地简化结构力学问题。
总之,力法对称性在结构力学中的应用可以大大简化力学分析的困难。
通过减少计算自由度和简化载荷分析,可以提高结构力学问题的求解效率。
利用力法对称性,结构工程师可以更加方便地进行结构设计和分析,提高工作效率和设计质量。
结构对称性的概念
(1)对称结构:几何尺寸、支承情况、刚度分布对称的结构。
(2)荷载的对称性,如图1
正对称荷载:作用在对称结构对称轴两侧,大小相等,方向和作用点对称的荷载。
反对称荷载:作用在对称结构对称轴两侧,大小相等,作用点对称,方向反对称的荷载。
(3)对称结构在正对称、反对称荷载作用下的内力和变形,如图2
基本受力特点:
正对称荷载作用下,结构的内力和变形都是正对称的;
反对称荷载作用下,结构的内力和变形都是反对称的。
(4)特殊截面——对称轴通过的截面,如图3
对称结构,正对称荷载下,对称轴处切开,反对称的剪力为0,内力与位移分布均正对称;
对称结构,反对称荷载下,对称轴处切开,正对称的弯矩与轴力为0,内力与位移分布均反对称。
要使半结构能等效代替原结构的受力和变形状态。
关键在于被截开处应按原结构上的位移条件及相应的静力条件设置相应合适的支撑
例:用力法计算图示结构。
EI=常数。
图1
图2
图3。