結構力學復習課件

結構力學復習1武漢工程大學2武漢工程大學第1章緒論基本內容：1.結構力學的學科內容2.結構的計算簡圖及簡化要點3.桿件結構的分類4.荷載的分類3武漢工程大學結構的計算簡圖及簡化要點

將實際結構簡化為計算簡圖注意：四種支座及其反力特點滾軸支座鉸支座定向支座固定端兩種結點的特點：鉸結點、剛結點4武漢工程大學第2章結構的幾何構造分析基本內容：1.幾何構造分析的幾個概念2.平面幾何不變體系的組成規律3.平面桿件體系的計算自由度5武漢工程大學概念

幾何不變體系和幾何可變體系自由度約束多余約束瞬變體系瞬鉸無窮遠處的瞬鉸6武漢工程大學結構的幾何構造分析幾何不變體系的組成規律平面體系：①二元體規律：一個剛片和一個點。②兩片構造規律：兩個剛片③三片構造規律：三個剛片（三鉸不共線）核心：三角形規律注意：三片構造中存在無窮遠瞬鉸的情況7武漢工程大學幾何不變，無多余約束8武漢工程大學鉸O(I、II)、O(II、III)的連線與1、2兩鏈桿不平行，體系幾何不變，無多余約束9武漢工程大學形成兩無窮遠瞬鉸O(I、II)、O(II、III)的4根鏈桿1、2和3、4不全平行，體系幾何不變，無多余約束10武漢工程大學第3章靜定結構的受力分析基本內容1.梁的內力2.靜定多跨梁3.靜定平面剛架4.靜定平面桁架5.組合結構6.三鉸拱7.隔離體方法及其截取順序的優選8.剛體體系的虛功原理11武漢工程大學梁的內力1)．截面的內力分量及其正負號規定2)．截面法3)．荷載與內力之間的微分關系4)．荷載與內力之間的增量關系5)．荷載與內力之間的積分關系6)．分段疊加法作彎矩圖12武漢工程大學靜定多跨梁

分清基本部分與附屬部分。分解為單跨梁，按單跨梁解。將各單跨梁的內力圖連在一起，得多跨梁的內力圖。作用于基本部分上的荷載在附屬部分上不產生內力。作用于附屬部分上的荷載在基本部分上產生內力。13武漢工程大學靜定平面剛架剛架的特點剛架的支座反力剛架中各桿的桿端內力剛架的內力圖

14武漢工程大學靜定平面桁架桁架的特點及組成結點法截面法結點法、截面法的聯合應用15武漢工程大學比例關系：結點單桿及截面單桿、它們的性質零桿的識別平衡方程：16武漢工程大學組合結構由鏈桿和梁式桿組成的結構截面原則：盡可能避免先截斷梁式桿。計算組合結構的步驟：先求出各鏈桿的軸力——然后根據荷載和所求得的軸力作梁式桿的M、FQ、FN圖。17武漢工程大學三鉸拱

1)．三鉸拱的支座反力和內力2)．三鉸拱的壓力線3)．三鉸拱的合理軸線18武漢工程大學支座反力計算：內力計算公式：19武漢工程大學理想約束剛體體系的虛功原理：注意：兩個彼此無關的狀態平衡力系可能位移設體系上作用任意的平衡力系，又設體系發生符合約束條件的無限小剛體體系位移，則主動力在位移上所作的虛功總和恒等于零。剛體體系的虛功原理“虛功”——作功的雙方彼此獨立無關

20武漢工程大學虛功原理求靜定結構約束力的步驟：撤除與約束力FX相應的約束，并代約束力FX。沿FX正方向虛設剛體體系位移(或單位位移)，寫出虛功方程。求出位移幾何關系ΔX、ΔP(或)，代入虛功方程求出FX。虛功原理的兩種應用形式：虛設位移，求未知力——虛位移原理虛設力系，求位移——虛力(荷載)原理21武漢工程大學第4章影響線

基本內容1).移動荷載和影響線的概念2).靜力法作簡支梁影響線3).結點荷載作用下梁的影響線4).靜力法作桁架的影響線5).機動法作影響線6).影響線的應用22武漢工程大學第5章結構位移計算基本內容1).應用虛力原理求剛體體系的位移2).結構位移計算的一般公式3).荷載作用下的位移計算4).荷載作用下的位移計算舉例5).圖乘法6).溫度作用時的位移計算7).變形體的虛功原理8).互等定理23武漢工程大學位移絕對位移相對位移線位移水平位移豎向位移角位移相對線位移相對角位移廣義位移應用虛力(荷載)原理

——虛設力系，求位移24武漢工程大學結構位移計算的一般公式變形類型：彎曲變形、拉伸或剪切變形。變形因素：荷載引起的位移，溫度或支座移動引起的位移。結構類型：梁、剛架、桁架、拱等各類型式的結構?？捎糜陟o定結構，也可用于超靜定結構。材料性質：可用于彈性材料，也可用于非彈性材料。25武漢工程大學荷載作用下的位移計算一般公式1)梁和剛架2)桁架26武漢工程大學圖乘法圖乘法公式：注意應用條件：1)積分段內桿軸為直線；2)EI=常數；3)兩個彎矩圖(圖和MP圖)中至少有一個是直線圖。27武漢工程大學幾種常見圖形的面積和形心位置——記28武漢工程大學第6章力法基本內容1).力法的基本概念2).超靜定剛架和排架3).超靜定桁架和組合結構4).對稱結構的計算5).兩鉸拱6).無鉸拱7).支座移動和溫度改變時的計算8).超靜定結構位移的計算9).超靜定結構計算的校核29武漢工程大學力法的三個基本概念：力法的基本未知量力法的基本體系力法的基本方程力法計算超靜定結構的關鍵牢記其物理意義多余約束處未知力對位移的影響實際荷載的影響溫度的影響支座移動的影響30武漢工程大學第7章位移法基本內容1).位移法的基本概念2).等截面桿件的剛度方程3).無側移剛架的計算4).有側移剛架的計算5).位移法的基本體系6).對稱結構的計算7).支座位移和溫度改變時的計算31武漢工程大學等截面桿件的剛度方程桿端彎矩桿端剪力記固端彎矩表三種具有不同支座時的剛度方程32武漢工程大學建立位移法方程的兩種方法：直接由平衡條件建立通過基本體系建立位移法的典型方程[K]{Δ}+{FP}=0矩陣形式：33武漢工程大學第8章漸近法及其他算法基本內容1).力矩分配法的基本概念2).多結點的力矩分配3).對稱結構的計算4).無剪力分配法5).力矩分配法與位移法的聯合應用6).近似法7).超靜定力的影響線34武漢工程大學力矩分配法的基本概念轉動剛度

SAB分配系數

μAB傳遞系數

CAB單結點及多結點的力矩分配35武漢工程大學力矩分配法計算過程1)確定線剛度、桿端轉動剛度、結點的各桿分配系數和傳遞系數；2)由載常數確定固端彎矩及結點約束力矩；3)按一定的順序（約束力矩大的先分配）進行分配、傳遞，求得分配力矩和傳遞力矩；4)計算桿端彎矩、作彎矩圖并進行校核。36武漢工程大學第9章矩陣位移法基本內容1).單元剛度矩陣(局部坐標系)2).單元剛度矩陣(整體坐標系)3).連續梁的整體剛度矩陣4).剛架的整體剛度矩陣5).等效結點荷載6).忽略軸向變形時矩形剛架的整體分析7).桁架及組合結構的整體分析37武漢工程大學局部坐標系中一般單元的單元剛度矩陣38武漢工程大學特殊單元連續梁單元鏈桿單元39武漢工程大學整體坐標系中一般單元的單元剛度矩陣單元坐標轉換矩陣T40武漢工程大學整體剛度矩陣

K單元集成法累加單元定位向量由單元的結點位移總碼組成的向量表示單元每個結點位移分量的局部編碼與其在結構中結點位移分量總碼的對應關系。41武漢工程大學坐標轉換按集成定位累加42武漢工程大學等效結點荷載PP局部