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1、船舶结构力学Ship Structural Mechanics第四章 力 法船舶与海洋工程学院-1-主讲教师：张延昌 Email:第四章 力 法第四章 力 法重点及难点：1、力法原理、三弯矩方程；2五弯矩方程；3一根交叉构件板架计算；4、相邻构件影响的柔性系数。本堂课主要内容：?力法原理力法原理?三弯矩方程三弯矩方程?力法应用力法应用船舶结构力学Ship Structural Mechanics第四章 力 法船舶与海洋工程学院-2-主讲教师：张延昌 Email:4-1 力法原理4-1 力法原理一、概述：一、概述：?已知：，求：弯曲要素已知：，求：弯曲要素图4-1lI2I1lOq, , ,E I
2、 q l静定结构静定结构静定结构静定结构静不定结构静不定结构静不定结构静不定结构？静不定次 数？静不定次 数？船舶结构力学Ship Structural Mechanics第四章 力 法船舶与海洋工程学院-3-主讲教师：张延昌 Email:静定问题若未知约束力的个数小于或等于独立平衡方程的个数，应用静力平衡方程即可确定全部未知约束力的问题。解法1：中间支座代以支反力解法1：中间支座代以支反力?挠度连续条件：R01=+=Rqvvv4 25(2 ) 384A qqlvEI =附表31(2 ) 48RRlvEI= 435502464qlRlqlREIEI=RqO1I2I船舶结构力学Ship Stru
3、ctural Mechanics第四章 力 法船舶与海洋工程学院-4-主讲教师：张延昌 Email:图4-1lI2I1lOq解法2：中间支座断面切开，代之以弯矩解法2：中间支座断面切开，代之以弯矩?变形连续条件：MM1Ol11qI2qIl 1210=33 A-211 1012+324324M lM lqlql EIEIEIEI= 附表，332 11 1+3243248M lM lqlqlqlMEIEIEIEI= =船舶结构力学Ship Structural Mechanics第四章 力 法船舶与海洋工程学院-5-主讲教师：张延昌 Email:二、力法计算步骤与三弯矩方程（1）、分析结构静不定次
4、数，选择一基本结构静定结构（放松结构），代以多余约束反力，作为基本未知量（2）、比较原结构、基本结构列出变形连续方程（力法方程）（3）、解力法方程，求出多余未知力，再由静定结构查表求其它弯曲要素。船舶结构力学Ship Structural Mechanics第四章 力 法船舶与海洋工程学院-6-主讲教师：张延昌 Email:（1）静定结构（放松结构）（1）静定结构（放松结构）?放松结构的两种形式：放松结构的两种形式：No.1：去掉中间支座，代以未知约束反力：101R20n+1n3223(a)nn+1R1R3Rn2110n+1nn2q M1M1M2M2MnMnNo.2 切开中间支座，代以未知弯矩
5、：12.nRRR、 、nMMM.21、船舶结构力学Ship Structural Mechanics第四章 力 法船舶与海洋工程学院-7-主讲教师：张延昌 Email:（2）变形连续方程?No.1 节点挠度连续：处引起的位移；外力处引起的位移；在点的位移，有正有负；节点的单位力引起的点的位移，永为正；节点的单位力引起的iiRRijiiiqjjijijii123.0nvvvv=1111122133112211222233223311322333331122330.00.00.0.0.0nnqnnqnnqnnnnnnnnqvRRRRvRRRRvRRRRvRRRR=+=+=+=+= 正则方程船舶结构
6、力学Ship Structural Mechanics第四章 力 法船舶与海洋工程学院-8-主讲教师：张延昌 Email:（2）变形连续方程?No.2 转角连续：节点1：niiiii.3 , 2 , 111=+，12122123 1212121103 1010101 6243243EIlm EIql EIlm EIql EIlm+=qMM1212111=+节点2：qMMM2323222121=+qMMM3434333232=+节点3：nqnnnnnnMM=+11节点n：. .三弯矩方程船舶结构力学Ship Structural Mechanics第四章 力 法船舶与海洋工程学院-9-主讲教师：
7、张延昌 Email:4-2 力法的应用4-2 力法的应用1、刚性支座上连续梁的计算（三弯矩方程）1、刚性支座上连续梁的计算（三弯矩方程）?已知，断面惯性矩为 ：8 ,40,10/lm PkN qkN m=I画M图、N图。分析：分析：1、选择静定基，切开支座断面代以未知弯矩：210MMM、船舶结构力学Ship Structural Mechanics第四章 力 法船舶与海洋工程学院-10-主讲教师：张延昌 Email:OP12(a)q3l/2l/2llPM1O11(b)223q M1M2M2M02、比较原结构、基本结构，列变形连续方程右左ii=2 01 012 0112 10123 122 21
8、2300361663163663324M lM lPl EIEIEI M lM lM lM lPl EIEIEIEIEI M lM lM lql EIEIEIEI= += =+= =+= +2 010 02 0120 02 120 020.187540.187540.25MMq lMMMq lMMq l+= += +=2 00 02 10 02 20 00.088956.90.09606.140.060138.46Mq lkN mMq lkN mMq lkN m= = =船舶结构力学Ship Structural Mechanics第四章 力 法船舶与海洋工程学院-11-主讲教师：张延昌 Em
9、ail:3）、画弯矩图把各跨视为两端自由支持的把各跨视为两端自由支持的单跨梁，单跨梁，承受承受支座弯矩支座弯矩与与相应外载荷相应外载荷的的简支梁简支梁，迭加得弯矩图：，迭加得弯矩图：38.4648.480+56.90(a) 弯矩图(kN m)-126.14+60.77-338.46056.90(a) 弯矩图(kN m)126.14338.4648.480+56.90(a) 弯矩图(kN m)-126.14+60.77-3船舶结构力学Ship Structural Mechanics第四章 力 法船舶与海洋工程学院-12-主讲教师：张延昌 Email:剪力图4.0413.66-26.350(b)
10、 剪力图(kN)1+44.812 -+335.13lMMRMkNlqlMM RM21 11000)2(35.2620) 1 (= =+ =kNql lMRkNql lM lMMRRRkNlMM lPlMM RRR19.35281.48)2(04. 422 3212 2222101111=+=+= +=+ = +=船舶结构力学Ship Structural Mechanics第四章 力 法船舶与海洋工程学院-1-主讲教师：张延昌 Email:O112M1M1PM0M2R0R1R“1R2本堂课小结：本堂课小结：?力法原理基本结构静定结构 未知数广义力 方程变形连续方程? 力法计算步骤 ? 三弯矩方
11、程 ? 弯矩图的画法船舶结构力学Ship Structural Mechanics第四章 力 法船舶与海洋工程学院-1-主讲教师：张延昌 Email:复习：P58-62作业：P83 4.1 4.4预习：P62-69船舶结构力学Ship Structural Mechanics第四章 力 法船舶与海洋工程学院-1-主讲教师：张延昌 Email:船舶结构力学Ship Structural Mechanics第四章 力 法船舶与海洋工程学院-1-主讲教师：张延昌 Email:第四章 力 法第四章 力 法重点及难点：1、力法原理、三弯矩方程；2五弯矩方程；3一根交叉构件板架计算；4、相邻构件影响的柔性
12、系数。本堂课主要内容：?力法应用（力法应用（简单刚架、简单板架简单刚架、简单板架）?弹性支座、弹性固定端实际概念弹性支座、弹性固定端实际概念?复习?力法原理（基本结构、未知数、方程）?力法求解步骤?三弯矩方程船舶结构力学Ship Structural Mechanics第四章 力 法船舶与海洋工程学院-2-主讲教师：张延昌 Email:4-2 力法应用（续）4-2 力法应用（续）1、不可动节点简单刚架计算、不可动节点简单刚架计算基本概念?节点：刚架中杆件相交点；?简单刚架：如果刚架中节点汇交的杆件只有两根；?复杂刚架：如果刚架中节点汇交的杆件多于两根；?不可动节点刚架：大多数刚架的节点在刚架受
13、力变形后的线位移可以忽略不及；?可动节点刚架：船舶结构力学Ship Structural Mechanics第四章 力 法船舶与海洋工程学院-3-主讲教师：张延昌 Email:船舶结构力学Ship Structural Mechanics第四章 力 法船舶与海洋工程学院-4-主讲教师：张延昌 Email:(a) 简单刚架(b) 复杂刚架(a)不可动节点刚架(b)可动节点刚架例:单层甲板在舱口处的肋骨刚架（忽略轴向变形）分析：1）、选择基本结构，确定未知数：l3(a)2ql22q3I3I230l11I11q54q2Q 21MM 、1423,MMMM=（）MM使刚架外 凸变形为正使刚架外 凸变形为
14、正船舶结构力学Ship Structural Mechanics第四章 力 法船舶与海洋工程学院-5-主讲教师：张延昌 Email:l3(b)3qQ3q2 M2M22Q2I2I3M1M11 l1I1qQ110M3=M232）、节点转角连续方程式：1012=?节点1：节点1：2123=?节点2：节点2：2）、节点转角连续方程式：22 1 11 11 22 22 2112227 62436180M lQlM lM lQ l EIEIEIEIEI +=+22 2 32 33 31 22 22 22223332 63453624M lM lQ lM lM lQ l EIEIEIEIEIEI +=+1012=?节点1：节点1：2123=?节点2：节点2：船舶结构力学Ship Structural Mechanics第四章 力 法船舶与海洋工程学院-6-主讲教师：张延昌 Email:l3(b)3qQ3q2M2M22Q2I2
