第七章 力矩分配法
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第七章力矩分配法学习目的和要求力矩分配法是计算连续梁和无侧移刚架的一种实用计算方法。
它不需要建立和求解基本方程,直接得到杆端弯矩。
运算简单,方法机械,便于掌握。
本章的基本要求:1.熟练掌握力矩分配法的基本概念与连续梁和无侧移刚架的计算。
2.掌握无剪力分配法的计算,了解用力矩分配法计算有侧移刚架。
3.了解超静结构影响线的绘制和内力包络图的绘制。
学习内容转动刚度、分配系数、传递系数的概念及确定。
力矩分配法的概念,用力矩分配法计算连续梁和无侧移刚架。
无剪力分配法的概念及计算。
超静定结构影响线及超静定结构的内力包络图。
利用对称性简化力矩分配法计算。
§7.1基本概念1、力矩分配法概述:理论基础:位移法;计算对象:杆端弯矩;计算方法:增量调整修正的方法;适用范围:连续梁和无侧移刚架。
2、杆端弯矩正负号规定:在力矩分配法中对杆端转角、杆端弯矩、固端弯矩的正负号规定与位移法相同,即都假定对杆端顺时针转动为正号。
作用与结点上的外力偶荷载,约束力矩,也假定顺时针转动为正号,而杆端弯矩作用于结点上时逆时针转动为正号。
3、转动刚度S:转动刚度S表示杆端对转动的抵抗能力, 在数值上=仅使杆端发生单位转动时需在杆端施加的力矩。
AB 杆A 端的转动刚度S AB与AB杆的线刚度i(材料的性质、横截面的形状和尺寸、杆长)及远端支承有关,而与近端支承无关。
当远端是不同支承时,等截面杆的转动刚度如右图:如果把A端改成固定铰支座、可动铰支座或可转动(但不能移动)的刚结点转动刚度S AB的数值不变。
4、传递系数C:(例子102)传递系数指的是杆端转动时产生的远端弯矩与近端弯矩的比值。
即:利用传递系数的概念,远端弯矩可表达为:M BA=C AB M AB等截面直杆的转动刚度和传递系数如下表:§7.2单结点力矩分配法——基本运算力矩分配法的基本运算指的是,单结点结构的力矩分配法计算。
1、单结点结构在结点集中力偶作用下的计算:如下图所示结构,在结点集中力偶m作用下,使结点转动,从而带动各杆端转动,杆端转动产生的近端弯称为分配弯矩,产生远端弯矩称为传递弯矩。