9-1超静定结构的概念及超静定次数的确定
- 格式:ppt
- 大小:1.45 MB
- 文档页数:18
超静定结构的受力分析及特性一、超静定结构的特征及超静定次数超静定结构的静力特征是仅由静力平衡条件不能唯一地确定全部未知反力和内力。
结构的多余约束数或用静力平衡条件计算全部未知反力和内力时所缺少的方程数称为结构的超静定次数。
通常采用去除多余约束的方法来确定结构的超静定次数。
即去除结构的全部多余约束,使之成为无多余约束的几何不变体系,这时所去除的约束数就是结构的超静定次数。
去除约束的方法有以下几种:(一)切断一根两端铰接的直杆(或支座链杆),相当于去除一个约束。
(二)切断一根两端刚接的杆件,相当于去除三个约束。
(三)切断——个单铰(或支座固定铰),相当于去除二个约束;切断一个复铰(连接n根杆件的铰),相当于去除2(n—1)个约束。
(四)将单刚结点改为单铰节点,相当于去除一个约束;将连接n个杆件的复刚节点改为复铰节点,相当于去除n—1个约束。
去除一个超静定结构多余约束的方法可能有几种,但不管采用哪种方法,所得超静定次数一定相同。
去除图4—1a所示超静定结构的多余约束的方法之一如图4—1b所示,去除六个多余约束后,就成为静定结构,故为超静定六次。
再用其他去除多余约束的方案确定其超静定次数,结果是相同的。
二、力法的基本原理(一)力法基本结构和基本体系去除超静定结构的多余约束,代以相应的未知力Xi (i=1、2、…、n),Xi 称为多余未知力或基本未知力,其方向可以任意假定。
去除多余约束后的结构称为力法基本结构。
力法基本结构在各多余未知力、外荷载(有时还有温度变化、支座位移等)共同作用下的体系称为力法基本体系,它是用力法计算超静定结构的基础。
选取力法基本结构应注意下面两点:1.基本结构一般为静定结构,即无多余约束的几何不变体系。
有时当简单超静定结构的解为已知时,也可以将它作为复杂超静定结构的基本结构,以简化计算。
2.选取的基本结构应使力法典型方程中的系数和自由项的计算尽可能简便,并尽量使较多的副系数和自由项等于零。
11秋建筑施工与管理专科《建筑力学》期末复习指导一、课程说明《建筑力学》是广播电视大学土木工程专业(本科)和水利水电工程专业(本科)的补修课。
本课程的教材:《建筑力学》,作者:吴国平,中央广播电视大学出版社出版。
二、考试说明1、考核方式闭卷考试,考试时间为90分钟。
2、试题类型试题类型分为两类:第一类判断题与选择题,占30%;第二类计算题,占70%。
计算题共4题,主要类型有:求静定结构支座反力并画内力图,梁的正应力强度计算,图乘法求位移,力法计算超静定结构,力矩分配法计算超静定结构。
三、复习要点第一章静力学基本知识一、约束与约束反力1.柔索约束:由软绳构成的约束。
约束反力是拉力;2.光滑面约束:由两个物体光滑接触构成的约束。
约束反力是压力;3.滚动铰支座:将杆件用铰链约束连接在支座上,支座用滚轴支持在光滑面上,这样的支座称为滚动铰支座。
约束反力垂直光滑面;4.链杆约束:链杆是两端用光滑铰链与其它物体连接,不计自重且中间不受力作用的杆件。
约束反力作用线与两端铰链的连线重合。
5.固定铰支座:将铰链约束与地面相连接的支座。
约束反力是一对相互垂直的力6.固定端:使杆件既不能发生移动也不能发生转动的约束。
约束反力是一对相互垂直的力和一个力偶。
二、力矩与力偶1.力偶不等效一个力,也不能与一个力平衡。
2.力偶的转动效果由力偶矩确定,与矩心无关。
3.力对点之矩一般与矩心位置有关,对不同的矩心转动效果不同4.力偶与矩心位置无关,对不同点的转动效果相同。
三、主矢和主矩1.主矢与简化中心位置无关,主矩与简化中心位置有关。
2.平面任意力系向一点简化的结果a)主矢不为零,主矩为零:一个合力;b)主矢不为零,主矩不为零:一个合力、一个合力偶;c)主矢为零,主矩不为零——一个合力偶;d)主矢为零,主矩为零——平衡力系。
四、平面力系1.平面任意力系的主矢和主矩同时为零,即,是平面任意力系的平衡的必要与充分条件。
2.平面一般力系有三个独立方程可求解三个未知数,平面平行力系有二个独立方程可求解二个未知数。
超静定结构超静定结构是什么?它存在于哪里呢?对,就是他。
其实所谓超静定结构也可以称为静态不定系统,如果将系统拆分开来看,每个局部都可以用极小值代替,因此还应该叫做无穷大系统。
由于外力作用与时间关系不确定而使系统运动状态随时间发生变化的物理现象叫做超静定结构。
在我们的生活中有许多“物质”在变化着,有些看似简单却又复杂得让人头疼,就比如超静定结构的问题吧!超静定结构是物理学上的专业术语,很抽象也很难懂。
但是只要我们深入研究和探讨,并加以推广运用到我们的日常生活、工作、学习等各方面中去,必能产生积极的影响。
科技发展到今天,已经被逐步地推向了社会的高峰。
不管在任何情况下都需要进行不断地更新。
同样,在建筑领域中也不例外。
房屋及桥梁都离不开设计师的创意和灵感。
在很久以前,木材制品已经走进千家万户,在大街小巷随处可见,可现在有许多房屋或者道路却早已换成钢筋混凝土浇铸,虽然其价格昂贵且造型精美,耐腐蚀性强,然而依旧无法改变木制品将慢慢消失在历史舞台之上。
最终结果不言而喻,毫无疑问,原本坚固的大树成为了昔日浮云。
如若没有了那份安全感,总觉得周围空荡荡的,少了点儿什么。
有了塑料制品盖的食物再放置在显微镜下观察,则更会令人大吃一惊。
无论从口味或颜色上,都会呈现出完全不同的两种景像。
因此就不难知晓了。
倘若要评选出最近十年最伟大的艺术作品,钢铁便排列第二位,仅居第三位的瓷器之后。
除非是人类世界濒临灭亡,否则很难说明谁胜谁负,反正我喜欢的是现在的陶瓷。
通俗易懂的概念却包含了很丰富的内容,这就是超静定结构,真不愧为博大精深的艺术瑰宝啊!有人说过这样一句话:只要你想成功,不管做什么事情都是成功的;但是,如果不努力拼搏,即使有再好的条件,也无济于事。
纵观古今中外,也没有几个白手起家成功的人士不是靠艰苦奋斗的汗水和心血换取回来的。
李时珍跋山涉水访遍名医古药为后世留下了《本草纲目》;鲁迅先生写出文坛巨著《狂人日记》;邓小平南巡讲话更是打破了当时闭关锁国的封建思想;爱迪生凭借那双勤劳的手才获得诺贝尔奖;孙中山领导革命队伍建立民国……人生也是这样,如果没有亲身体验,再优越的环境,再有利的条件,最终只能是碌碌无为,虚度光阴罢了。
固定端超静定次数-回复题目:固定端超静定次数及其在工程中的重要性引言:在工程设计和分析的过程中,我们经常会遇到需要确定结构的稳定性和受力情况的问题。
固定端超静定次数是描述结构自由度的一个重要参数,对于设计师来说是不可忽视的。
本文将介绍固定端超静定次数的概念、计算方法以及在工程中的重要性。
一、固定端超静定次数的概念及定义1. 什么是固定端超静定次数?固定端超静定次数是指结构中未知位移和未知反力的总个数。
当未知个数大于静定条件所能满足的个数时,就被称作固定端超静定。
2. 如何计算固定端超静定次数?计算固定端超静定次数可以使用以下公式:超静定次数= 未知个数- 静定条件数3. 静定条件数是什么?静定条件数是指通过平衡方程、变形方程、材料力学关系等建立的方程数。
二、固定端超静定次数的计算示例以一个简单的梁结构为例,来计算固定端超静定次数,并解释其意义。
1. 梁结构的示意图:(图)2. 未知个数的计算:假设该梁结构有固定端支撑,并且有一个外力作用在结构上。
此时,未知个数包括:- 梁两端的水平位移(2个未知位移)- 梁两端的竖直位移(2个未知位移)- 梁两端的转角(2个未知位移)- 支撑产生的反力(2个未知反力)总共有8个未知个数。
3. 静定条件的计算:静定条件包括:- 平衡条件(x、y方向)- 变形条件(转角约束)- 材料力学关系(弹性系数)总共有4个静定条件。
4. 超静定次数的计算:超静定次数= 未知个数- 静定条件数= 8 - 4= 4所以,该梁结构的固定端超静定次数为4。
三、固定端超静定次数在工程中的重要性固定端超静定次数在工程设计和分析中具有重要的意义和应用。
1. 优化结构:超静定次数的增加意味着结构的受力状况更加合理和稳定。
通过增加约束条件,可以使结构更加刚性和承载能力更强,减小变形和挠度,从而优化结构设计。
2. 可靠性分析:超静定次数的计算可以帮助工程师评估结构在受力情况下的可靠性。
当固定端超静定次数较高时,结构不容易失稳,能够更好地承载外部荷载。