静定结构的内力ppt.pptx
本章最重要的方法一个点的内力值用截面法求解平衡方程的应用：第1页/共130页一、梁的内力规定轴力FN：拉为正剪力FQ：顺时针为正弯矩M:下拉为正，但在图上无正负号轴力图同材力剪力图同材力弯矩图画在受拉纤维侧,图上无正负号二、梁的内力图本章重点：梁和刚架的内力图第2页/共130页求C点的内力值本章重点：梁和刚架的内力图第3页/共130页求A、B左、B右、C点的内力值本章重点：梁和刚架的内力图ABC0第4页/共130页求A、D左、D右、B左、B右、E点的内力值本章重点：梁和刚架的内力图0第5页/共130页求C左、C右的内力值本章重点：梁和刚架的内力图0第6页/共130页本章重点：梁和刚架的内力图求梁的内力图的方法（1）函数法第7页/共130页求梁的内力图的方法（2）微分法FN图：全是直线段FQ图：全是直线段M图：无荷载段是直线段，均布荷载段为二次抛物线，可用叠加法作M图本章重点：梁和刚架的内力图当荷载仅为集中荷载或均布荷载时第8页/共130页yqxFNFQMFN+dFNFQ+dFQM+dMdxxqy第9页/共130页剪力图与弯矩图的形状特征剪力图与弯矩图的形状特征梁上情 况内力图剪力图弯矩图无荷载段 常数(水平线)直线变化(平直线或斜直线)均布荷载qy作用区段斜直线抛物线(凸出方向向同qy指向)零 极 值集中荷载Fy作用处有突变(突变值为Fy)无突变但有尖角(尖角突出方向同Fy指向)集中力偶MO作用处无变化有突变(突变值为MO)铰处为 零第10页/共130页用分段叠加法作直杆用分段叠加法作直杆M 图的步骤图的步骤(1)(1)竖：用截面法求杆端弯矩。(2)(2)联：将杆两端弯矩纵标联以虚线(3)(3)叠加：以联线为基础，叠加杆跨上荷载所产生的简支梁弯矩图。第11页/共130页梁弯矩图的一般作法梁弯矩图的一般作法(1)(1)求控制截面（点）的弯矩值画在图上。（控制点：集中力作用处，分布q q的起、终点等）(2)(2)分段叠加法作M图。第12页/共130页ABC本章重点：梁和刚架的内力图0第13页/共130页本章重点：梁和刚架的内力图0第14页/共130页本章重点：梁和刚架的内力图0第15页/共130页本章重点：梁和刚架的内力图0第16页/共130页本章重点：梁和刚架的内力图0ABCD第17页/共130页3.2 静定多跨梁静定多跨梁：分为基本部分和附属部分基本部分：能独立承担竖向荷载附属部分：不能独立承担竖向荷载计算支座反力时应从 附属部分开始本章重点：梁和刚架的内力图第18页/共130页第19页/共130页第20页/共130页静定多跨梁画图步骤1.画层次图2.求支座反力3.求控制点处的内力4.画内力图第21页/共130页本章重点：梁和刚架的内力图00P0ABCD第22页/共130页本章重点：梁和刚架的内力图02P0PABCED第23页/共130页本章重点：梁和刚架的内力图7.540017.5第24页/共130页本章重点：梁和刚架的内力图201307第25页/共130页本章重点：梁和刚架的内力图0ql2qlABCD第26页/共130页0ABC第27页/共130页3.3 静定平面刚架本章重点：梁和刚架的内力图刚架：由梁和柱以及刚结点共同构成的结构变形特点：在刚结点处各杆不能发生相对转动，第28页/共130页FP1FP2第29页/共130页类型类型第30页/共130页复合刚架第31页/共130页计算步骤计算步骤1.1.反力M图、FQ图、FN图校核2.2.反力M图FQ图FN图校核第32页/共130页0第33页/共130页本章重点：梁和刚架的内力图2qlABCD第34页/共130页本章重点：梁和刚架的内力图ABCDE第35页/共130页本章重点：梁和刚架的内力图0ABC第36页/共130页本章重点：梁和刚架的内力图PABC第37页/共130页本章重点：梁和刚架的内力图qlABCD第38页/共130页ABCDE第39页/共130页20kN62kN38kNABCD第40页/共130页40kN70kN30kN第41页/共130页0ABCDE第42页/共130页qlqABC第43页/共130页0ABCDEF第44页/共130页ql第45页/共130页ql第46页/共130页qlABFDE第47页/共130页ABCDP第48页/共130页DE第49页/共130页回忆1.本章最重要的三个公式2.画内力图的步骤3.均布荷载和集中荷载下的内力图性质第50页/共130页本章重点：梁和刚架的内力图ABCDlqlql2qlqlql2第51页/共130页qlqABCql 2D第52页/共130页第53页/共130页第54页/共130页第55页/共130页第56页/共130页第57页/共130页第58页/共130页第59页/共130页第60页/共130页F第61页/共130页第62页/共130页第63页/共130页分成3道题第64页/共130页第65页/共130页第66页/共130页ABCDEFFPFPl第67页/共130页第68页/共130页第69页/共130页3.6 三铰拱的内力无铰拱两铰拱三铰拱第70页/共130页拱的特点：1.杆轴为曲线2.在竖向荷载作用下，有水平反力产生 第71页/共130页第72页/共130页K0CK第73页/共130页第74页/共130页三铰拱支反力的特点1.竖向反力与代梁相同2.水平反力为推力，对基础的要求比梁要高3.水平推力的大小与梁的轴线形状无关，仅与拱高有关。第75页/共130页第76页/共130页合理轴线：拱的所有截面上弯矩都为0的那条轴线合理轴线的形状与代梁M图的形状相同第77页/共130页均布荷载下三铰拱的合理轴线为一抛物线第78页/共130页三铰拱的特点:1.竖向荷载作用下有水平反力产生2.各截面的弯矩永远都小于简支梁3.轴力较大,且大多为压力.4.形状为曲线,视觉上很美.5.工艺较复杂.第79页/共130页第80页/共130页第81页/共130页3.4 桁架的内力桁架:1.所有结点均为铰结点2.所有轴线均为直线3.所有荷载均作用在结点上所有杆件均为二力杆(链杆)第82页/共130页桁架介绍上弦杆下弦杆竖杆斜杆d节间第83页/共130页按照桁架的几何组成方式分类1、简单桁架：由基础或一个基本三角形开始，依次增加二元体所组成的桁架。第84页/共130页2、联合桁架：由几个简单桁架按照两刚片或三刚片相联的组成规则联成的桁架。第85页/共130页3、复杂桁架：不是按照上述两种方式组成的其它桁架。第86页/共130页第87页/共130页斜杆内力的常用算法：llxlyABFNFNFNFNxFNy第88页/共130页结点法求桁架的内力第89页/共130页400N400N400N400N000第90页/共130页250N250N500N0250N250N第91页/共130页特殊结点(1)V型结点00第92页/共130页特殊结点(2)T型结点0NN第93页/共130页特殊结点(3)X型结点N2N2N1N1第94页/共130页特殊结点(4)对称的K型结点N-N第95页/共130页找零杆第96页/共130页第97页/共130页第98页/共130页第99页/共130页第100页/共130页截面法求桁架的内力第101页/共130页第102页/共130页第103页/共130页第104页/共130页特殊截面(1)第105页/共130页特殊截面(2)第106页/共130页截面法与结点法通常联合使用第107页/共130页附加：利用对称性计算桁架条件：结构对称，荷载（包括反力）正对称，或反对称。利用对称性计算桁架时，关键是注意位于对称轴上的杆件。第108页/共130页FPFP第109页/共130页FPFP12345第110页/共130页目前常采用的钢筋混凝土屋架形式。第111页/共130页3.5 组合结构的内力由梁式杆和二力杆共同构成的结构为组合结构计算组合结构的关键:1.正确区分梁式杆和二力杆2.能正确画出每个结点和杆的受力图第112页/共130页第113页/共130页第114页/共130页1.判断杆的性质2.画出点B、C、杆BC、BA的内力图第115页/共130页计算时，一般先求出支座反力和各链杆（二力杆）的轴力，然后计算梁式杆的内力，并作弯矩、剪力和轴力图。第116页/共130页1kN1kNFyA=1.25kNFyB=0.75kN第117页/共130页 +2.0+2.5-1.5 -2.0-1.5-2.0+2.5 FN图 (kN)第118页/共130页B1.5kNM 图 (kNm)第119页/共130页 FQ图 (kN)第120页/共130页FPaaaa1.判断杆的性质2.画出点D、杆BD、DG、AE的内力图第121页/共130页 作弯矩图，并标出各杆轴力3FP aFP a2FP a+FP-2FP+4FP0000 弯矩 轴力第122页/共130页1.从几何构成上,无多余约束的几何不变体系2.从内力计算上,可直接用三个平衡方程求出所有的内力3.支座移动和温度变化不会引起静定结构的内力静定结构的特性第123页/共130页补充内容1.斜杆内力图2.线性分布荷载第124页/共130页FQM第125页/共130页0第126页/共130页3.8刚体体系的虚功原理1.虚功的概念2.虚功原理第127页/共130页画出支座反力、MC、FQC的虚位移图第128页/共130页本章重点：梁和刚架的内力图第129页/共130页感谢您的观看。第130页/共130页
