《结构学电子教案第十章位移法ppt课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《结构学电子教案第十章位移法ppt课件（22页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、求解超静定结构的两种最基本的方法：力法力法位移法位移法 力法适用性广泛，解题灵活性较大。（可选用各种各样的基本结构）。 位移法在解题上比较规范，具有通用性，因而计算机易于实现。位移法可分为：手算手算位移法位移法电算电算矩阵位移法矩阵位移法 10-1 位移法的基本概念位移法的基本概念结构力学电子教案1第十章 位移法力法与位移法最基本的区别：基本未知量不同力法与位移法最基本的区别：基本未知量不同力法：以多余未知力多余未知力基本未知量位移法：以某些结点位移某些结点位移基本未知量力法和位移法的解题思路：力法：先求多余未知力结构内力结构位移结构力学电子教案2第十章 位移法解题过程：超静定结构拆成基本结构
2、加上某些条件原结构的变形协调条件（力法基本方程）结构力学电子教案3第十章 位移法位移法：先求某些结点位移结构内力解题过程：结构拆成单根杆件的组合体加上某些条件1.杆端位移协调条件2.结点的平衡条件结构力学电子教案4第十章 位移法适用范围：力法力法: 超静定结构超静定结构位移法：位移法： 超静定结构，也可用于静定结构。超静定结构，也可用于静定结构。 一般用于结点少而杆件较多的刚架。一般用于结点少而杆件较多的刚架。例：结构力学电子教案5第十章 位移法 用位移法计算图示刚架。用位移法计算图示刚架。1.在受弯杆件中，略去杆在受弯杆件中，略去杆件的轴向变形和剪切变件的轴向变形和剪切变形的影响。形的影响。
3、2.假定受弯杆两端之间的假定受弯杆两端之间的距离保持不变。距离保持不变。 为了使问题简化，作如下为了使问题简化，作如下计算假定：计算假定：结构力学电子教案6第十章 位移法 由此可知，结点由此可知，结点1只有转角只有转角Z1，而无线位移，汇交而无线位移，汇交于结点于结点1的两杆杆端也应有同样的转角的两杆杆端也应有同样的转角Z1。 整个刚架的变形只要用未整个刚架的变形只要用未知转角知转角Z1来描述，来描述，如果能设如果能设法求得转角法求得转角Z1，即可求出刚即可求出刚架的内力。架的内力。结构力学电子教案7第十章 位移法 为了求出为了求出Z1值，可先对原结构作些修改值，可先对原结构作些修改这样，原结
4、构就被改造成两个单跨梁：这样，原结构就被改造成两个单跨梁： lB是两端固定梁，是两端固定梁，1A是一端固定、另端铰支梁。是一端固定、另端铰支梁。1A1B 基本体系基本体系 基本结构基本结构P结构力学电子教案8第十章 位移法 在基本结构上加上原来的力P，由于附加刚臂不允许结点1转动，此时只有梁lB发生变形，梁1A则不变形。 此时附加刚臂中产生了反力矩R1P，反力矩规定以顺时反力矩规定以顺时针为正针为正。于是，基本结构与原结构就发生了差别，表现为：1由于加了约束，使结点1不能转动，而原来是能转动的。 基本结构基本结构PR1P结构力学电子教案9第十章 位移法2由于加了约束，产生了约束反力矩，而原来是
5、没有这个约束反力矩的。 为为了了消消除除基基本本结结构构与与原原结结构构的的差差别别，在在结结点点1的的附附加加约约束束上上人人为为地地加加上上一一个个外外力力矩矩R11，迫迫使使结结点点1正正好好转转动动了了一一个个转转角角Z1，于于是是变变形形复原到原先给定的结构。复原到原先给定的结构。R11Z1Z1结构力学电子教案10第十章 位移法 结点结点1正好转动一个转角正好转动一个转角Z1时，所加的附加约束不再时，所加的附加约束不再起作用，其数学表达式为：起作用，其数学表达式为：R1=0 即外荷载和应有的转角即外荷载和应有的转角Z1共同作用于基本结构时，附共同作用于基本结构时，附加约束反力矩等于零
6、。加约束反力矩等于零。 根据叠加原理，共同作用等于单独作用的叠加：根据叠加原理，共同作用等于单独作用的叠加：R1R11R1P=0 （a) R11为强制使结点发生转角Z1时所产生的约束反力矩。 R1P为荷载作用下所产生的约束反力矩。结构力学电子教案11第十章 位移法为了将式(a)写成未知量Z1的显式，将R11写为 为单位转角（Z11）产生的约束反力矩。R11=r11Z1Z1=1结构力学电子教案12第十章 位移法式（a）变为 其物理意义是，基本结构由于转角基本结构由于转角Z1及外荷载共同作用，及外荷载共同作用，附加刚臂附加刚臂1处所产生的约束反力矩总和等于零。处所产生的约束反力矩总和等于零。由此方
7、程可得 可见，只要有了系数 及自由项R1P，Z1值很容易求得。结构力学电子教案13第十章 位移法 为了确定上式中的 R1P 和 ，可先用力法分别求出各用力法分别求出各单跨超静定梁单跨超静定梁在梁端、柱顶1处转动 Z1=1时产生的弯矩图及外荷载作用下产生的弯矩图。结构力学电子教案14第十章 位移法r11Z1=1结构力学电子教案15第十章 位移法P1AR1PPMP图结构力学电子教案16第十章 位移法 现取 图、MP图中的结点1为隔离体，由力矩平衡方程 ，求出 ：结构力学电子教案17第十章 位移法将这些结果代入位移法基本方程中解方程，即得 最后，根据叠加原理 ，即可求出最后弯矩图 。结构力学电子教案18第十章 位移法 1.在原结构产生位移的结点上设置附加约束，使结点固定，从而得到基本结构，然后加上原有的外荷载； 通过上述两个步骤，使基本结构与原结构的受力和变通过上述两个步骤，使基本结构与原结构的受力和变形完全相同，从而可以通过基本结构来计算原结构的内力形完全相同，从而可以通过基本结构来计算原结构的内力和变形。和变形。综上所述，位移法的基本思路是： .人为地迫使原先被“固定”的结点恢复到结构原有的位移。结构力学电子教案19第十章 位移法结构力学电子教案20第十章 位移法结构力学电子教案21第十章 位移法结构力学电子教案22第十章 位移法
