第八章力矩分配法PPT讲稿.ppt

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1、第八章力矩分配法第1页，共22页，编辑于2022年，星期三一一 转动刚度（转动刚度（S S）杆端单位转角时，在该杆端所需施加的力矩。是杆件抵抗杆端转动的能力 BA=1SABAB=1=1SAB=1SAC=1SAD第2页，共22页，编辑于2022年，星期三 单跨超静定梁A端转动刚度远端支承固定铰支定向自由等截面直杆杆端转动刚度第3页，共22页，编辑于2022年，星期三二二 分配系数（分配系数（）-A端所有杆件转动刚度之和A1)杆端弯矩2）结点力矩平衡3）代入1）第4页，共22页，编辑于2022年，星期三-分配系数（Aj杆在A端的分配系数）结点A的力偶荷载，按各杆分配系数分配于各杆A端，称分配弯矩三

2、三 传递系数（传递系数（C C）力偶荷载作用于结点A，A端产生弯矩时，各杆另一端也产生弯矩（传递弯矩）CAj-传递系数，近端有转角时，远端与近端弯矩比值第5页，共22页，编辑于2022年，星期三 由二，三可知，结点A作用有力偶荷载时，按各杆分配系数分配于各杆近端，按传递系数传递给各杆远端例：-杆端弯矩-固端弯矩 -分配与传递弯矩（a）=(b)+(c)-约束力矩，等于该点固端弯矩之和（顺时针为正）第6页，共22页，编辑于2022年，星期三各杆杆端弯矩步骤：步骤：1 1 附加刚臂，求固端弯矩 2 求约束力矩（结点处固端弯矩之和）3 放松附加约束，求分配与传递弯矩 4 叠加（1）、（3）第7页，共2

3、2页，编辑于2022年，星期三结点 B A D C杆端 BA AB AC AD DA CA转动刚度S 6 8 6 分配系数 0.3 0.4 0.3 传递系数C 0 1/2 1/2固端M 0 60 -50 50 传递、分配M -3 -4 -3 -1.5 -2总M 57 -4 -53 48.5 -2例：绘图示弯矩图第8页，共22页，编辑于2022年，星期三1）各杆固端弯矩2）各杆分配系数3）不平衡力矩4）分配与传递弯矩第9页，共22页，编辑于2022年，星期三例2：转动刚度S 4 6 分配系数 0.4 0.6传递系数C 0 固端弯矩 -25 40分配、传递M 16 32 48总M 16 32 23

4、 40第10页，共22页，编辑于2022年，星期三FP1FP2ABCD附加刚臂，阻止结点转动，把梁分为三个单跨梁不平衡力矩：放松结点B，C点固定，C点新不平衡力矩放松结点C，B点固定,B点新不平衡力矩放松，固定，C点新的约束力矩第11页，共22页，编辑于2022年，星期三 循环进行，连续梁的变形和内力与实际状态越来越接近，每次放松一个结每次放松一个结点，单结点分配与传递点，单结点分配与传递，将各项杆端弯矩叠加，得总的弯矩，两三轮循环能达到较好精度，先放松力矩较大的点，收敛性较好。1）固端弯矩2）不平衡力矩第12页，共22页，编辑于2022年，星期三例1：转动刚度S 6 4 4 4 分配系数 0

5、.6 0.4 0.5 0.5传递系数C 0 固端弯矩 90 -250 250 -120 120B一次分、传M 96 64 32C一次分、传M -40.5 -81 -81 -40.5B二次分、传M 24.3 16.2 8.1C二次分、传M -2 -4.0 -4.1 -2.1B三次分、传M 1.2 0.8 0.4C三次分、传M -0.2 -0.2 -0.1总M 211.5-211.5 205.3 -205.3 77.3第13页，共22页，编辑于2022年，星期三例2：转动刚度S 2EI/L 2EI/L分配系数 0.5 0.5结点 A杆端 AB AC固端弯矩 分配、传递M 总M第14页，共22页，编

6、辑于2022年，星期三例3：力矩分配法计算图示刚架，并作M图，4m4m8m4m30kN/mABCDE30kN/mABCDE第15页，共22页，编辑于2022年，星期三5kN/mABCDE40KN10KN10KN.m2EI2EI1.5EI4m4m3m3m1m第16页，共22页，编辑于2022年，星期三结点 A B D C E杆端 AB BA BD DB DC DE CD ED转动刚度S 4i 4i 4i 4i i分配系数 0.5 0.5 4/9 4/9 1/9传递系数C -1固端M 40 20 -40 40 -160 -80 总M 38.24 16.47 16.47 92.35 54.11 -1

7、46.48 27.06-93.521D一次分、传M 26.67 53.33 53.33 13.33 26.67-13.33B一次分、传M -1.67 -3.34 -3.34 -1.67D二次分、传M 0.37 0.74 0.74 0.18 0.37 -0.18B二次分、传M -0.09-0.18 -0.18-0.09D三次分、传M 0.02 0.04 0.04 0.01 0.02 -0.01B三次分、传M -0.01 -0.01第17页，共22页，编辑于2022年，星期三D转动刚度S 4 8 8 0分配系数 0.4 0.6 1传递系数C 固端弯矩 -30 30 -40C分配、传递M 5 10

8、0B分配、传递M 16 32 48 总M 16 32 23 40 -40第18页，共22页，编辑于2022年，星期三单跨对称刚架，在反对称荷载作用下取半刚架情况横梁BC不产生相对线位移，称为两端无相对线位移的杆件。立柱AB有相对线位移。但剪力是静定的（由平衡条件求出），称为剪力静定杆。无剪力分配法应用条件：刚架中除杆端无相对线位移的杆件外，其余杆件都是剪力静定杆。第19页，共22页，编辑于2022年，星期三结点A BC杆端ABBA BCCB转动刚度S分配系数传递系数CiBA 3iBC-1 0固端弯矩 第20页，共22页，编辑于2022年，星期三例：6m4m4m20kN20kN20kN20kN3

9、4444320kN20kNABCDE第21页，共22页，编辑于2022年，星期三结点 A B C杆端 AB BA BE BC CB CD转动刚度S EI 3EI EI EI 3EI 分配系数 0.2 0.6 0.2 0.25 0.75传递系数C -1 0 -1 -1 0固端M -80 -80 -40 -40总M 107.36-52.64 82.08 -29.44 -50.52 50.52B一次分、传M -24 24 72 24 -24 C一次分、传M -16 16 48B二次分、传M -3.2 3.2 9.6 3.2-3.2C二次分、传M -0.8 0.8 2.4B三次分、传M -0.16 0.16 0.48 0.16-0.16C三次分配M 0.04 0.1220kN20kNABCDE4334第22页，共22页，编辑于2022年，星期三