结构力学 83900461 第二章结构的几何构造分析结构分析的第一步。
一辆这<a name=baidusnap0></a>路上</B>行驶的自行车有几个自由度？哪几个？ * 由若干杆件用各种结点连接而成的杆件体系，当能承受一定范围内任意荷载时，称为杆件结构。
不能承受任意荷载的体系称为机构。
土木等工程应用的都是结构，但结构的组成方式不同将影响其力学性能和分析方法。
因此，分析结构受力、变形之前，必须首先了解结构的组成。
实际结构中的构件在外界因素作用下都是可变形的，但在小变形的情形下，分析结构组成时，其变形可以忽略不计，因而所有构件均将视为刚体。
§2-1 基本概念 2-1-1 自由度自由度是指确定体系空间位置所需的独立坐标数，或体系运动时可以独立改变的几何参数的数目，自由度记作n。
根据上述自由度定义，图2-1所示之平面的一自由点A以及一自由平面刚体AB 也称刚片，其形状任意的自由度分别为n 2, n 3, a n 2 o x1 y A x y1 y1 自由点与自由刚体的自由度图2-1 x ? B yA xA y ?B b n 3 A 2-1-2 约束能减少体系自由度的装置称为约束有时也称联系，能减少s个自由度的装置称为s个约束。
常见的约束有：单铰仅连接两个刚片的铰称为单铰，如图2-2a b 单铰杆12 s 1 2 x y A xA yA ?1 ?2 ?3 1 o x ? yA xA y ? ?1 o ?2 A A a 单铰A s 2 链杆仅用于将两个刚片连接在一起的两端铰结的杆件称为链杆。
图2-2b中之12杆即为链杆。
单刚结点仅连接两杆的刚结点，图2-2c所示之B处即为单刚结点。
A x yA y xA B ? o c 单刚结B s 3 d 一铰连接多根杆复铰复刚结 f 多杆刚结 e 一杆连接多根杆复链杆约束图2-2 同时连接多个刚片的铰、链杆和刚结点分别称为复铰、复链杆、复刚结点。
结构的几何构造分析提纲支座的分类及杆件结构的类型几何构造分析的几个概念几何不变体系的组成规律瞬变体系与常变体系课后习题支座的分类及杆件结构的类型活动铰支座，又称滚动支座或辊轴支座支座——把结构与基础联结起来的装置实际形状简化图AAAF AA受力特点讲师个人微信:tandewwh2 公号：来撩设计固定铰支座实际形状简化图受力特点AAA F AxF A yA实际情况简化图受力特点AAA F AAM A滑动支座，又称定向支座实际情况简化图受力特点AA F AxF Ay M AAF AxM AF Ay固定支座例题解析例1：（2014年）图示结构支座计算简图，不属于固定铰支座的是（）答案：D：图示支承可以简化为下列哪一种支座形式？例2讲师个人微信:tandewwh2 公号：来撩设计几何构造分析的几个概念几何不变体系：在荷载作用下，(若略去杆件本身的弹性变形而)能保持其几何形状和位置不变的体系几何可变体系：在荷载作用下，(即使略去杆件本身的弹性变形，它也)不能保持其几何形状和位置，而发生机械运动的体系几何可变体系几何不变体系P几何不变体系P几何可变体系几何不变体系与几何可变体系讲师个人微信:tandewwh2 公号：来撩设计刚片刚片Ⅰ刚片Ⅱ刚片Ⅲ刚片：可以看成是几何形状不变体系（刚体）的物体刚片可以是杆、由杆组成的结构、支撑结构的地基自由度及约束自由度——体系运动时的自由程度1节点自由度，2个刚片自由度，3个一根简单链杆能减少一个自由度，故一根简单链杆相当于一个约束3个自由度约束——凡是能减少体系自由度的装置就称为约束。
2◆链杆5个自由度6个自由度2个自由度◆铰4个自由度1个自由度 一个简单铰能减少体系两个自由度，故相当于两个约束◆刚结一个单刚结相当于三个约束, 减少三个自由度必要约束：在体系中增加或去掉某个约束，体系的自由度数目将随之变化多余约束：在体系中增加或去掉某个约束，体系的自由度数目并不因此而改变无多余约束有多余约束必要约束和多余约束3A①②④③BCA①②③B实铰和虚铰4I I IIIIA A实铰I I I A A A BBBC CCDD D①①①②②②O (虚铰) O (虚铰)相交于∞处(虚铰)虚铰几何不变体系的组成规律一个点与一个刚片之间的联结方式点A刚片1链杆三角形是最基本的几何不变体系规律1：一个刚片与一个点用两根链杆相连，且三个铰不在一条直线上，则组成几何不变体系，并且没有多余约束二元体刚片1二元体二元体：两根不在一条直线上的链杆用一个铰连接后，称为二元体1规律1还可以这样叙述：在一个体系上加上或去掉一个二元体，是不会改变体系原来性质的。
