结力 静定结构的受力分析
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第1节 静定平面桁架一、桁架的内力计算方法1、结点法取结点为隔离体,建立平衡方程求解的方法,每个结点最多只能含有两个未知力。
该法最适用于计算简单桁架。
根据结点法,可以得出一些结点平衡的特殊情况,能使计算简化:(1)两杆交于一点,若结点无荷载,则两杆的内力都为零(图2-2-1a )。
(2)三杆交于一点,其中两杆共线,若结点无荷载,则第三杆是零杆,而共线的两杆内力大小相等,且性质相同(同为拉力或压力)(图2-2-1b)。
(3)四杆交于一点,其中两两共线,若结点无荷载,则在同一直线上的两杆内力大小相等,且性质相同(图2-2-1c )。
推论,若将其中一杆换成力F P ,则与F P 在同一直线上的杆的内力大小为F P ,性质与F P 相同(图2-2-1d )。
F N3F N3=0F N1=F N2=0F N3=F N4(a)(b)(c)F N4(d)F N3=F PF PN1F F N2F N1F N2F N1F N2F N1F N2F N3F N3F N1=F N2,F N1=F N2,F N1=F N2,图2-2-1(4)对称结构在正对称荷载作用下,对称轴处的“K ”型结点若无外荷载作用,则斜杆为零杆。
例如图2-2-2所示对称轴处与A 点相连的斜杆1、2都是零杆。
1A2F PF PAF PF PBF PF PBA(b)(a)X =0图2-2-2 图2-2-3(5)对称结构在反对称荷载作用下,对称轴处正对称的未知力为零。
如图2-2-3a 中AB 杆为零杆,因为若将结构从对称轴处截断,则AB 杆的力是一组正对称的未知力,根据上述结论可得。
(6)对称结构在反对称荷载作用下,对称轴处的竖杆为零杆。
如图2-2-4a 中AB 杆和B 支座的反力均为零。
其中的道理可以这样理解:将图a 结构取左右两个半结构分析,对中间的杆AB 和支座B 的力,若左半部分为正,则根据反对称,右半部分必定为相同大小的负值,将半结构叠加还原回原结构后正负号叠加,结果即为零。
结构力学静定结构的受力分析静定结构是指在外载荷作用下,结构的每个部分均处于力学平衡状态,即结构的受力分析可以根据平衡方程求解。
静定结构的受力分析是结构力学中的重要内容,对于工程设计和分析非常关键。
在静定结构的受力分析中,需要根据结构的几何形状和支座条件,确定结构的受力模式,并使用平衡方程进行计算。
下面将介绍静定结构受力分析的基本步骤。
首先,需要对结构进行几何建模,确定结构的几何形状。
这包括确定结构的几何尺寸、节点位置和材料特性等。
几何建模是进行受力分析的前提,对于一些复杂的结构,可以使用计算机辅助设计软件进行建模。
其次,根据结构的边界条件,确定结构的支座情况。
支座条件包括固定支座、铰接支座和滑动支座等。
支座的选择是根据结构的实际情况及设计要求来确定的。
然后,根据结构的受力模式,建立受力体系,并采用平衡方程进行受力计算。
受力体系包括结构的梁、柱等构件以及它们之间的关系。
平衡方程是基于结构处于力学平衡的原理,其中包括转矩平衡和力平衡等方程。
通过平衡方程,可以得到结构中各个部分的受力大小和方向。
接着,根据受力计算的结果,进行受力校核。
受力校核是为了验证结构设计的合理性,包括确定结构中的应力、变形和稳定性等。
校核的依据是结构的设计规范和要求,以保证结构的安全可靠。
最后,对受力计算的结果进行结果的处理和分析。
这包括对受力大小和方向的合理性进行评估,以及根据受力情况进行结构优化设计。
在静定结构的受力分析过程中,需要注意以下几个问题。
首先,要合理选择受力模式和支座条件,以确保受力计算的有效性。
其次,要注意受力计算的精度和误差控制,以保证计算结果的准确性。
最后,在进行受力校核时,要注意结构的强度、刚度和稳定性等方面的要求。
总之,静定结构的受力分析是结构力学中的重要内容,对于工程设计和分析非常关键。
通过合理的几何建模、选择支座条件,建立受力体系并应用平衡方程进行受力计算,可以得到结构受力的大小和方向,为结构的设计和分析提供依据。