结构力学讲义1.ppt
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1、第三章 静定结构的受力分析,3-1 单跨梁内力计算回顾,1.单跨静定梁的形式,简支梁 悬臂梁 外伸梁,结构力学与材料力学规定的异同,(1)轴力与剪力的符号规定同材料力学,内力图上标正负号。,(2)结构力学的弯矩习惯上梁以下侧受拉为正;刚架以顺时针为正;弯矩图画在受拉一侧,不标正负号。,第三章 静定结构的受力分析3-1 单跨梁内力计算回顾,2.梁截面内力与符号规定自学57 页内容,轴力 剪力 弯矩,3.截面法自学42 页内容,并总结,(1)轴力、剪力、弯矩的计算公式。,(2)画隔离体的注意事项(5项)。,(3)画内力图的五要素形状、数值、正负号、图名、单位。,第三章 静定结构的受力分析3-1 单
2、跨梁内力计算回顾,例1:做图示简支梁内力图,(1)求反力由整体平衡方程,第三章 静定结构的受力分析3-1 单跨梁内力计算回顾,(2)截面法求内力,例1:做图示简支梁内力图,第三章 静定结构的受力分析3-1 单跨梁内力计算回顾,(3)画内力图,例1:做图示简支梁内力图,第三章 静定结构的受力分析3-1 单跨梁内力计算回顾,典型简支梁内力图,第三章 静定结构的受力分析3-1 单跨梁内力计算回顾,4.内力与荷载之间的微分关系,微分关系:,第三章 静定结构的受力分析3-1 单跨梁内力计算回顾,1.无荷载分布段(q=0),Q图为水平线,M图为斜直线.,自由端无外力偶则无弯矩.,结论:,铰支端无外力偶则该
3、截面无弯矩.,第三章 静定结构的受力分析3-1 单跨梁内力计算回顾,2.均布荷载段(q=常数),Q图为斜直线,M图为抛物线,且凸向与荷载指向相同.,Q=0的截面为抛物线的顶点.,结论:,第三章 静定结构的受力分析3-1 单跨梁内力计算回顾,5.内力与荷载之间的增量关系,增量关系:,第三章 静定结构的受力分析3-1 单跨梁内力计算回顾,3.集中力作用处,Q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.,结论:,第三章 静定结构的受力分析3-1 单跨梁内力计算回顾,4.集中力偶作用处,M图有突变,且突变量等于力偶 值;Q图无变化.,结论:,第三章 静定结构的受力分析3-1 单跨梁内力
4、计算回顾,第三章 静定结构的受力分析3-1 单跨梁内力计算回顾,例1:作内力图,铰支座有外力偶,该截面弯矩等于外力偶.,第三章 静定结构的受力分析3-1 单跨梁内力计算回顾,例2:作内力图,无剪力杆的弯矩为常数.,自由端有外力偶,弯矩等于外力偶,第三章 静定结构的受力分析3-1 单跨梁内力计算回顾,3-2 迭加法作简支梁内力图,一、弯矩图作法,(1)截面法:,例1:求图示简支梁的弯矩图,(2)迭加法,第三章 静定结构的受力分析,注意:是竖标相加,不是图形的简单拼合.,求反力取脱离体列方程画内力图,练习:,第三章 静定结构的受力分析3-2 迭加法作简支梁内力图,第三章 静定结构的受力分析3-2
5、迭加法作简支梁内力图,例2:做图(a)中AB段的内力图,已知端弯矩MA、MB,图(a),两者任一截面内力相同吗?,因此图(a)中AB段的弯矩图等于图简支梁弯矩图,迭加法做弯矩图的步骤:,(1)以外力不连续点(集中力、力偶作用点、分布荷载起始点)将整个梁分成若干段,求出各段端点处弯矩,并以虚线相连;,(2)当某段中无荷载时,将虚线改为实线;,(3)当某段中有荷载时,以虚线为基线,迭加上相同荷载作用下简支梁弯矩图;,(4)最后得到的图形即为实际结构弯矩图。,第三章 静定结构的受力分析3-2 迭加法作简支梁内力图,练习:,第三章 静定结构的受力分析3-2 迭加法作简支梁内力图,练习:,第三章 静定结
6、构的受力分析3-2 迭加法作简支梁内力图,二、由弯矩图做剪力图,例3:求图示简支梁的内力图,第三章 静定结构的受力分析3-2 迭加法作简支梁内力图,3-3 静定多跨梁,1.静定多跨梁的组成,静定多跨梁是由若干根梁用铰组成的结构,第三章 静定结构的受力分析,静定多跨梁是由基本部分和附属部分组成,基本部分:直接与基础组成几何不变体系的部分称为 基本部分,附属部分:通过基本部分与基础组成几何不变体系 的部分称为附属部分,附属部分必须依靠基本部分,基本部分不必依靠附属部分来保持几何不变,第三章 静定结构的受力分析3-3 静定多跨梁,附属部分-不能独立承载的部分。,基、附关系层叠图,基本部分-能独立承载
7、的部分。,拆成单个杆计算,先算附属部分,后算基本部分.,2.静定多跨梁的计算,第三章 静定结构的受力分析3-3 静定多跨梁,例:作内力图,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.,第三章 静定结构的受力分析,3-5 三铰拱,第三章 静定结构的受力分析3-5 三铰拱,第三章 静定结构的受力分析3-5 三铰拱,一、拱式结构的特点及应用,1、拱的定义 杆轴线为曲线,在竖向荷载作用下会产生水平推力的结构。,曲梁与拱的区别,二个刚片,三个联系,三个刚片,三个铰,在竖向荷载作用下不产生水平反力。,在竖向荷载作用下会产生水平推力。,水平推力存在是拱式结构区别于梁
8、式结构的重要标志,拱式结构通常又称为推力结构。,一、拱式结构的特点及应用,1、拱的定义 杆轴线为曲线,在竖向荷载作用下会产生水平推力的结构。,三铰刚架,三铰刚架与三铰拱的区别,三铰拱,在求支座反力方面无区别,区别在于一个是由直杆组成,一个由曲杆组成。,第三章 静定结构的受力分析3-5 三铰拱,一、拱式结构的特点及应用,2、拱的分类,三铰拱,静定拱,超静定拱,两铰拱,无铰拱,第三章 静定结构的受力分析3-5 三铰拱,一、拱式结构的特点及应用,3、拱的受力特点,拱比梁中的弯矩小,曲梁,第三章 静定结构的受力分析3-5 三铰拱,一、拱式结构的特点及应用,4、拱的有关名称,跨度,顶铰,矢高,f/L高跨
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