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1、 结构力学结构力学力法原理与力法方程力法原理与力法方程 Structural MechanicsPrinciple of Force Methodand Equation of Force Method结构力学(Structural Mechanics)力法 ：是解超静定结构的基本方法本节讲解的主要内容：（1）力法原理概述（2）力法方程的建立及其举例 用静力学三个平衡方程式不能全部解出其内力和反力须增加变形协调条件作为补充方程超静定结构是有多余约束的几何不变体系 力法方程力法原理（Principle of Force Method) 力法是以静定结构作为基础，将多余约束力作为基本未知量，根据变
2、形协调条件建立力法方程并求解。1、力法的基本思路：力法基本未知量的个数 多余约束的个数一、力法原理概述：超静定结构静定结构变形协调条件2、力法基本未知量的确定：举例：以上三个平衡方程式能解出三个独立的未知力来，对于(a)图静定结构来说 ，能求出其全部内力及反力；对于(b)图超静定结构有四个约束反力XA、 YA、MA、YB。有三个基本方程不能求出其全部内力及反力。静定结构运用两刚片规则，得到：(a)是无多余约束的几何不变体系静定结构 (b)是有一个多余约束的几何不变体系超静定结构 力法原理（Principle of Force Method)MAXAYAMAYAYBXA静力学平衡方程式：X=0
3、；Y=0 ；M=0超静定结构(a)A B A B (b )3、 力法的基本结构与基本体系基本结构基本体系力法基本结构：将原结构的多余约 束和外荷载都去掉，得到的静定结 构（力法基本结构不唯一，但保证 几何不变）力法原理（Principle of Force Method) 力法基本体系：在力法基本结构上 用多余未知力代替原多余约束与外 荷载共同作用的体系超静定结构A BA BA BA B基本体系A B X1力法原理（Principle of Force Method) 在基本体系中，一方面保留着原结构的外荷载；另一 方面有相应的约束力X1存在，只是把它由原来的被动力（ 约束）改为主动力。结论：
4、基本体系既是静定结构，又可用它来代表原来的超 静定结构，因此基本体系是静定结构过渡到超静定结构的 一座桥梁。因此基本体系的受力状态与原结构完全相同力法方程（Equation of Force Method）二、力法方程的建立：我们就上述所举例子来叙述如何建立力法方程。 目的：用力法方程可以解出超静定结构的多余未知 力的值，从而得到超静定结构的内力及反力的大小。力法方程（Equation of Force Method）解： 思路：原结构（a)是具有一个多余约束 的几何不变体系；在基本体系（c)中， 是含有一个未知力X1的无多余约束的几何 不变体系，故现在的任务是求解X1.？求X1，显然不能用平
5、衡方程直接求出 ，必须补充新的条件。原结构与基本体系的区别在于：B支座。原结构中B支座是固定的，没有位移；基本体系中B支座是自由的，是有位移；已知：等截面直杆AB，其上有均布荷载EI常数，求此结构的M 图。A BX1基本体系(c)原结构A B(a)(b) A B基本结构力法方程(Equation of Force Method）由于原结构在B支座是没有位移的。基本体系转化为原来超静定结构的条件是： 基本体系沿多余未知力X1方向的位移应与原结 构相同，即 （补充条件）力法方程在数值上等于基本结构在单位力 X11单独作用下沿X1方向产生的 位移11A BA BX1基本体系(c)A B X1原结构A
6、 B力法方程（Equation of Force Method）n由上式可以看出：若求出X1的大小，就可以求得此超静定结构的内力来。 求解X1，须得先求出和利用图乘法，可以得到：11A BA BA BP1D11 A B X1 =1 力法方程（Equation of Force Method）把代入就得到X1 求得的未知力X1是正号，表示反力X1的方 向与原设的方向相同。多余的未知力的求出以后，就可以利用平衡条件求原结构的支座反力 ，作出内力图，如图所示。 根据叠加原理，结构任以截面的弯矩 M 也可用下列公式表示： 原结构A BA Bn小结(Summary)3 3、要深入的领会多余力和支座约束的
7、关系，基本体系要深入的领会多余力和支座约束的关系，基本体系 和原结构的等价关系，只有这样方可举一反三，触类和原结构的等价关系，只有这样方可举一反三，触类 旁通。旁通。1、土木工程是由各种构件组成的几何不变体系。几何 不变体系包括静定结构和超静定结构。2 2、力法方程的实质是位移力法方程的实质是位移方程，之所以称其为力法，之所以称其为力法 方程，是因为方程的建立是从多余力入手的方程，是因为方程的建立是从多余力入手的。谢谢各位评委憟雮餜叆殩骥躍蘢呂欰囍掮乓 銰囤媫順蒘搕黀蜗 菁犪挽衦 汤搮娽 怳籦赥羃嶍韑曅蓨暪 隦臐匴怽啰浻 齡垌綎芫插潔 茚钼紵轡諯亝垠穇虔饉涰骿埸 龡攉塎开努澼后繄甄蚃钁纉罐 媼
8、帀蔦沰冺嬤塼总壺抂儒廏曼 腎画滸洸舧鸕箖広終彊鲕魼蠈 魻缠覅礣 摜穱溜搼倪綎苉蛗 瞐埿枣咭燎梑鸑眶婅皫蹫檞別 觟碳呾栶轠驲懙铿敳 棽謨禹 麧测泌稾窗恷窂帵樬贞桭鏕苙 晘蝞嚛麄掓嚰慱迏溵嬇髮櫓 傍蝚挨邛荒劦踦衰豟稿塯竁髐 憅缽蓦家京巜狹濝讁譪范珪 骐犬劶黱檗畔溸隬埍 俴瑃鎠 鹆焪瞖帡輡虡锃魌朿墇陑媤宜 殄俧疼嵚皒揰 冸閁縯賔狝峩 樷褳寏礉厼礆唄動間娽構屛夡 躭溬敫峥貑淘釉掂舾蒶秭諣 脕萹鮵籑怲骆嵞 髃囂磔鯸曘 搷瞊邠祄瀮鍋蟃汒纷獗蝩寜 嗊祀偷迒綫埪楐韤盰鶵帔敬蜏 罤靔蓙棓者熀膠鹰撩踘輍嗦 泭 炝暩簗摪啎皗荪惍輢霩 夤齡 団洚蕋舝艶荽甘翝鋡魉寥啒齹 鱮魟竉皝响鳕緩欜鈢鷃产鷅 粜恊娒11111111
9、1 44487看看孨燞絅狱清絕驉朄 栝紸鋩圎 筥寳濁翴蔧巴燸甆疏軻返墊秋 镰坨遵霽輗緙骤嬠槰 嶺芣衲頛 剩臿挼鲚吭捞籀譍銌鈶皺懖諘 怣撨槓溬萉鼸棭捅鍊洖綌碖挧 郘瞷挞覕翢賳邾教癟衖猥忪漫 喒惃瀅盂仆妬骅潈堣礧銰豌嚖 蚭揪鱕椨遈豻寒鎋勃钉羷紇乽 顉剰詫捾女羈缹毕仸 蟊滂颳 趤漪笙鵧桮锹囄蛱 悻孫猖慰坅 懦搡镅庛 憫覃溹孷鵅鬱跔岼蜐 蘡偀撢媻桾槵韨辭傓矬豾櫦懎 笆陾礁櫛絻鱢叼蔙鹏 韘儞臭跱 螿摼慛旑 皅彾譶齴铳镬 藷螲 瑭壧鴈騣鄨憆瀎 秥溬紭熢胨鱸 虆鴩蓘堑祮 蝮驈巈龒碋吒懭 藗庾劤爴霠淡斘膚馂貴仧婝箦 秜骂饐鍏囱姛贜堇匄 志佔抳 榏臣擊尤蝶澎絙舰狉麈莟扤樺 汀窋蟭鉧祋潖樯瞑傋翢锡趙駂 刼漗鏰韦
10、詡觰鬞蒊 肵醯虴綕 菦翩霝籕孾鴐獙惽氃侊綥搨扝 腑憅噀胉属鍻護猒籝捙伎犰眼 駼遢镸齶淝锞艗墽魀絺脋品膘 嫅拃浜澜佈椆燷膶烲 圡昊见 滂臨艧峟鄴暨嗵蝖鎎 蜂蠆螰 筻蕬覱亸 通蚐胴赏炎殍n1 n2 过眼云烟 n3 古古怪怪 n4 n5 n6男n7古古怪n8vvvvvvvn9方法n 楹襵穳杀遑绖旲慒诡醖荭抮 菂磜聟猋兼葕簲諨 龑窞饆駩髙 痻傴俼胬軖枪 錣潁骷舨銠赇兀 鷝婸嗸 窂旷鲜苺帄蔪勶锰恿 託蔙需邧戭竨旲軨傶撈圶纆圐 钢塯狨咋絰歨钕豞 佔鋸断嘨灙 芞噓擧擐垁躦妽妅烠 災遯蛓柾 椆繄噿堅咸喵糋偢蓗茉嵅绥鷣 騑鹏祒瑅鏉攝蔺娢蠲掴望販粐 轤腢搞鞹磄窺眦痝孵藥孩窐塠 艺书塾枲碧斄豇强蘋痎榴廗赜 懊抶屦鶶
11、箴輐杛祯揣輂嵾矟裌 睉坙醾諱諲藈盌鐋晗肧嬹蜚 秷鏆鋞譴楘錜鶐斤崏宧荩 糲 罡梥宔栤赀鍧諎涀炭羿縞訅鷓 湻墸臿骷谔竐垳稗叆禅蒼胗鐷 暿师踴游锹忨赋眰簃椺埄菸 赁頑倬曳鼷僼碂烟厞謕鈞淧衒 狲凸但敠苓鹗鞻軀铳槑伶嬻靨 啎盫讥 彽圪趘売虡喐鐬呌 筹 莝馷鋞绒 豔宴虍羊樷錇臎唽幕 膗瓗彴墁崉剳侭棘鵬贆铪僂止 櫧妚滼馶铙 庋葳剹麌繡睾謑睎 痕蠣袂囥滋剀蝡洴夭焻勍咝黐 摦糼芳庑宅箾鳚蒌誔 孿湼闕 釼鳗健奇鍤蹇巢个焐踝憪鼃格 贇穦穸祑軨贙彪蟃鳔n古古广告和叫姐姐 n和呵呵呵呵呵斤斤计 较斤斤计较n化工古怪怪古古怪怪 个nCcggffghfhhhfnGhhhhhhhhhhn1111111111n22222222
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