《建筑力学02章 杆系结构的组成分析》由会员分享，可在线阅读，更多相关《建筑力学02章 杆系结构的组成分析（14页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、几何组成不变： 不考虑材料应变时，体系受载后应保持其几何形状和位置不变杆件体系的几何组成分析几何组成分析的目的：研究结构的组成规则：以正确的方式将小刚片连成大刚片只有几何不变体系能够作为土木工程结构确定相应的计算方法：判断结构是静定或超静定的 确定计算顺序：主从结构（ 先附属部分 后基本部分）刚片：已经确定为几何不变的部分、一根杆、大地自由度自由度自由度是指确定体系空间位置所需的独立坐标数，记作n。可分为移动坐标（长度）和转动坐标（角度）。xByAxAy B(b) n=3A约束约束单链杆12 s=12xyAxAyA1231oB能减少体系s个自由度的装置称为s个约束。单链杆单铰、复铰单刚结点、复
2、刚结点(a) n=2ox1yAxy1y1xyAxAy 1o2A A单铰A s=2BC实铰o虚铰复铰 s2(n-1)AxyAyxAB o单刚结点B s=3C复刚结点 s=3(n-1)o虚铰在无穷远约束分类约束分类（根据对自由度的影响）必要约束：除去约束后，体系自由度将增加多余约束：除去约束后，体系自由度不变(b) 超静定(a) 静定(d) 几何常变体系分类体系分类（根据（根据约束的数量和布置）可以维持平衡，有多余约束 未知反力数平衡方程数可以维持平衡，无多余约束 未知反力数平衡方程数无法维持平衡无法维持平衡 微小位移后，仍能继续发生刚体运动微小位移后，仍能继续发生刚体运动(c) 瞬变体系不能平衡
3、，反力无穷大不能平衡，反力无穷大 微小位移后，不能继续位移微小位移后，不能继续位移B几何不变体系组成规则几何不变体系组成规则1 1 三刚片规则三刚片规则有虚铰情况铰结三角形三个刚片用三个不共线单铰两两三个不共线单铰两两相连可组成一个静定结构静定结构。若三铰共线，则为瞬变体系。三铰刚架三铰拱瞬变体系一个虚铰在无穷远两个虚铰在无穷远三个虚铰在无穷远虚铰在无穷远的情况 不平行不平行平平行行几何不变几何不变几何瞬变几何瞬变几何常变平平 行行 等等 长长四四 杆杆 两两 两两 平平 行行几何不变几何不变四四 杆杆 全全 平平 行行几何瞬变几何瞬变四四 杆杆 平平 行行 等等 长长几何常变几何瞬变体系。因
4、为无穷远处的所有点都在一条广义直线上。几何不变体系组成规则几何不变体系组成规则2 2 两刚片规则两刚片规则若链杆通过铰，则所组成的体系为瞬变体系。瞬变体系两个刚片用一个单铰和一个不通过铰的链杆相连可构成静定结构。当铰由两链杆构成时，规则叙述改为：两个刚片用三个既不平行也不交于一点的链杆相连构成静定结构。常变0瞬变常变瞬变几何不变体系组成规则几何不变体系组成规则3 3 二元体规则二元体规则在体系上用两个不共线链杆连接一个新结点的装置称为二元体。(a)二元体(b)非二元体在静定结构基础上，通过增加二元体组成的新静定结构称为主从结构，基础部分称为基本部分，后增加的二元体部分称为附属部分。在任意一体系
5、上加二元体或减二元体都不会改变体系的可变性在任意一体系上加二元体或减二元体都不会改变体系的可变性。附属部分基本部分附属部分基本部分附属部分基本部分（2）从内部刚片出发构造利用组成规律可以两种方式构造一般的结构：（1）从基础出发构造ABCDEFABCDEF 例题例题2-12-1静定结构 例题例题2-22-2EACBDFEACBDF二刚片规则：三根链杆既 不全交于一点又不全平行 静定结构 例题例题2-32-3ACBDIIIIIIIIII( (I, IIII, III) )I I( (I, III, II) )( (II, IIIII, III) )瞬变体系 例题例题2-42-4ACDEFB静定结构
6、( (I, III, II) )IIIIIII IIIII( (I, IIII, III) )( (II, IIIII, III) )ACDEFBABCDEFGHIJKL 例题例题2-52-5二刚片规则：三根链杆既不全 交于一点又不全平行三刚片规则：三个不共线单铰 两两相连静定结构ABCDEFGHIJKL.IIIIIIIIII( (I, IIII, III) )I I( (I, III, II) )( (II, IIIII, III) )ABCDEFGHIJKLABCDEFGHIJKLI IIIII 例题例题2-62-6( (I, III, II) )IIIIIII IIIII( (I, IIII, III) )( (II, IIIII, III) )静定结构 例题例题2-72-7几何瞬变体系 例题例题2-82-8 例题例题2-92-9如何通过去除约束变成静定？静定结构
