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1、1,2. 薄壁体系的几何组成分析,2-4 空间薄壁结构的组成规则,一、盒式结构,盒式结构由杆和板组成的六面体结构。,单层自由盒式结构,单层固定盒式结构,两边与基础相连的盒段称为双连盒段,双连盒段:,每增加一个双连盒段 就增加三次超静定次数。,几次超静定 ？,如何计算超静定次数 ？,2,2. 薄壁体系的几何组成分析,2-4 空间薄壁结构的组成规则,一、盒式结构,二、笼式结构,3,2. 薄壁体系的几何组成分析,2-4 空间薄壁结构的组成规则,一、盒式结构,二、笼式结构,4,2. 薄壁体系的几何组成分析,2-4 空间薄壁结构的组成规则,一、盒式结构,二、笼式结构,笼式结构：由隔框，桁条， 和板组成的
2、结构。,桁条与隔框铰接， 板与桁条（杆）焊接或铆接。,隔框有n个节点,隔框提供的约束个数为：,隔框在其自身平面内是几何不变的，而在垂直于自身平面的方向上不能受力。因此，隔框只能在其自身平面内起约束作用。将隔框视为带铰的刚性盘。,5,2. 薄壁体系的几何组成分析,2-4 空间薄壁结构的组成规则,一、盒式结构,二、笼式结构,笼式结构：由隔框，桁条，和板组成的结构。,n个桁条，n个板及两个隔框。,静定结构,S层时,n=3为静定结构。n3为超静定结构。,静定结构,6,2. 薄壁体系的几何组成分析,2-4 空间薄壁结构的组成规则,一、盒式结构,二、笼式结构,笼式结构：由隔框，桁条，和板组成的结构。,固定
3、结构,S层时,n=3为静定结构。n3为超静定结构。,n=3时永为静定结构（单排）。,7,2. 薄壁体系的几何组成分析,2-4 空间薄壁结构的组成规则,一、盒式结构,二、笼式结构,笼式结构：由隔框，桁条，和板组成的结构。,结论：1、单层自由笼式结构是静定的，与节点数无关；,3、多（单）层固定笼式结构的超静定次数为：,2、多层自由笼式结构的超静定次数为：,8,第三章 静定结构受力分析,9,静定结构受力分析,几何特性：无多余联系的几何不变体系 静力特征：仅由静力平衡条件可求全部反力内力 求解一般原则：从几何组成入手，按组成的相反 顺序进行逐步分析即可 本章内容：静定梁；静定刚架；静定桁架；静定组合结
4、构； 平面薄壁结构；空间薄壁结构 学习中应注意的问题：多思考,勤动手。本章是后面学习的基础，十分重要，要熟练掌握！,10,3-1 静定梁受力分析,一.单跨梁,1.单跨梁支反力,B,11,剪力与弯矩,若约束反力 FAy 、FBy 已求得，用截面法可以求梁指定横截面 II 上的内力 ：,剪力为该截面一侧横向力的代数和,弯矩为该截面一侧横向力对截面中心力矩的代数和,2.截面法求指定截面内力,12,剪力与弯矩,若约束反力 FAy 、FBy 已求得，用截面法可以求梁指定横截面 II 上的内力 ：,剪力为该截面一侧横向力的代数和,弯矩为该截面一侧横向力 对截面中心力矩的代数和,当a取为变量x时,2.截面法
5、求指定截面内力,内力符号规定: 弯矩 以使梁下侧受拉为正 剪力 绕作用截面顺时针转为正 轴力 拉力为正,13,剪力与弯矩,若约束反力 FAy 、FBy 已求得，用截面法可以求梁指定横截面 II 上的内力 ：,剪力为该截面一侧横向力的代数和,弯矩为该截面一侧横向力 对截面中心力矩的代数和,当a取为变量x时,2.截面法求指定截面内力,内力符号规定: 弯矩 以使梁下侧受拉为正 剪力 绕作用截面顺时针转为正 轴力 拉力为正,14,3.作内力图的基本方法,例:作图示粱内力图,解:,15,4.弯矩,剪力,荷载集度之间的微分关系,1.无荷载分布段(q=0),FS图 为水平线,M图为斜直线.,微分关系:,若自
6、由端无外力偶 则无弯矩。,截面弯矩等于该截面一 侧的所有外力对该截面 的力矩之和,16,M图,FS图,例: 作内力图,铰支端无外力偶 则该截面无弯矩.,17,2.均布荷载段(q=常数), FS图为斜直线,M图为抛物线,且凸向与荷载指向相同.,FS=0的截面为抛物线的顶点。,1.无荷载分布段(q=0),FS图为水平线,M图为斜直线.,18,例: 作内力图,19,2.均布荷载段(q=常数),FS图为斜直线,M图为抛物线,且凸向与荷载指向相同.,1.无荷载分布段(q=0),FS图为水平线,M图为斜直线.,3.集中力作用处,FS图有突变,且突变量等于力值; M图有尖点,且指向与荷载相同.,20,A支座
7、的反力 大小为多少, 方向怎样?,21,2.均布荷载段(q=常数), FS图为斜直线,M图为抛物线,且凸向与荷载指向相同.,1.无荷载分布段(q=0), FS图为水平线,M图为斜直线.,3.集中力作用处, FS图有突变,且突变量等于力值; M图有尖点,且指向与荷载相同.,4.集中力偶作用处, M图有突变,且突变量等于力偶值; FS图无变化.,22,例: 作内力图,铰支座有外 力偶,该截面弯矩 等于外力偶.,无剪力杆的 弯矩为常数.,自由端有外 力偶,弯矩等于外 力偶,23,练习: 利用上述关系作弯矩图,剪力图,24,练习: 利用上述关系作弯矩图,剪力图,25,5.叠加法作弯矩图,注意: 是竖标
8、相加,不是 图形的简单拼合.,26,练习:,27,6.分段叠加法作弯矩图,28,练习: 分段叠加法作弯矩图,29,3-1 静定梁受力分析,一.单跨梁,1.单跨梁支反力,2.截面法求指定截面内力,3.作内力图的基本方法,4.弯矩,剪力,荷载集度之间的微分关系,5.叠加法作弯矩图,6.分段叠加法作弯矩图,二.多跨静定梁,30,二.多跨静定梁,1.多跨静定梁的组成,附属部分-不能独 立承载的部分。,基本部分-能独立 承载的部分。,基、附关系层叠图,31,练习:区分基本部分和附属部分并画出关系图,32,二.多跨静定梁,1.多跨静定梁的组成,2.多跨静定梁的内力计算,拆成单个杆计算,先算附属部分,后算基
9、本部分.,33,例: 作内力图,A截面在支座稍偏右侧， B截面在支座稍偏左侧,34,例: 作内力图,内力计算的关键在于:正确区分基本部分和附属部分.熟练掌握单跨梁的计算.,35,二.多跨静定梁,1.多跨静定梁的组成,2.多跨静定梁的内力计算,3.多跨静定梁的受力特点,为何采用 多跨静定梁这 种结构型式?,36,例.对图示静定梁,欲使AB跨的最大正弯矩与支座B截面的负弯矩的绝对值相等,确定铰D的位置.,解:,37,与简支梁相比:弯矩较小而且均匀.,从分析过程看:附属部分上若无外力,其上也无内力.,38,练习: 利用微分关系等作弯矩图,39,练习: 利用微分关系等作弯矩图,40,练习: 利用微分关系等作弯矩图,41,练习: 利用微分关系,叠加法等作弯矩图,42,作业 3-8,3-9,利用微分关系等作弯矩图,20121009,
