(2.1)--静定结构内力分析1结构力学.pdf

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1、 1静定结构的一般概念一、静定结构 的定义定义:一个几何不变的结构,在荷载等因素作用下其结构的全部支座反力和 内力均可由静力平衡条仵唯一确定的结构称静定结构。有多余约束二、静定结构 的基本特 征几何纽成特征:几何不变无多余约柬;静力特征:仅由静力平衡条仵即可确定全部支座反力和内力;求佯条仵:只需满足静力平衡条仵。FP静定结构几何不变无多余约束三、静定结构 的分类静定结构按几何组成倩况分为四种形式:悬臂式简支式三铰式静定结构按受力特点分为:组合结构等。基本部分 附属部分组合式静定桁架 静定粱 静定抉 静定四、静定结构 的一殷 分析方 法和步骧1 几何纽成分折:区分结构的组成形式,确定计算颅序。对

2、组合式结构,先分析附属部分,再分析基本部分。宀 蜥2 支庄反力计算:采用隔离体法。3 内力计算:采用截面法,建立内力方程式,计算控制截面内力。内力符号规定:F-H+|Fo|+|风 丬-|一 吲-|弯矩正负号无统一规定,对粱或抉,习惯上偎定:4 绘内力 图:绘 图短定:弯矩 图绘在杆仵受拉纤维一佰,不必注 明符号。纛 穷 昌)哥钅阜 嚯 筝之 了。但 必 须 注图中数字统一注绝对值。绘图方法:(1)根据 内力方程,点绘内力图;图力轴力剪L凹图律矩规弯化画变法力内力勤舳面丿截制 图控 力据 内根 绘)段 逐叠加法作 弯矩 图:叠加法作 弯矩 图:例 作 图示结构弯矩 图g=F.风d风MF。d r

3、厶%耳丫丶刀T/刀TBB、g=FPII 一 马4 4/丁5 最对内力图进行平伢校核,构结的点结刚内为面点平结分同静定平面刚架纽线线由架架仞r横梁牛腿悬臂式Il Il!Il Il!I简支式三铰式组合式gl l 丨 丨 丨 l 丨l 丨 凡二、内力计算静定刚架的内力分折,一殁先求支庄反力和拄妫截面弯矩,再用叠加法作弯矩 图。然后求各l Fl F+剪力和轴力,作剪力图和轴力图。罚 绘妫图示简支刚架的内力图佯:1 支庄反力o o!、久=344=纽a ()%=(403-342+43y 6=l 匈O ()丐:=(403+342-43)/6=2 ()马=0 401822=o日自舀2弯矩 图杆力cF。四棕冫:

4、民四dH日F栩i r.ci r c o 吼n 犭d=8n 84-342m(下侧受拉)日自舀=8n m(右侧受拉)杆亚4n FF。F.k NM:E=O n 犭峦=4l=i r c=4l=4恋 m (上狈 刂4热m 箔侧受拉受拉)日自舀用叠加法作弯矩 图:n 犭.ci r cn 犭cl l/r Di r 斑=O Md=8n m(右侧受拉)=彻=8n m(下侧受拉)=4n m(上侧受拉)=l x N m(下侧受拉)=0 彻=i r c=4l=4热m(下侧受拉)(恋 m)3 剪力图杆犭日自舀l l/r.=oF。=(8-342)/4=-4l x NF。.c=f d=8l x N日自舀杆 砑4o n F。

5、四F。rh ri 乌c=(-8-4+403)/6=18l v N=(-8-4-403)/6=-22l v N风 茳dF栩n/r f=on/r c=oF。四F。f c杆 亚风 J淫夯F。22n n/r=oF。刀=F。毋F。=(43=4l v N+4)/4=4l v NF。几=O F。罗日自舀=o作剪力图:Q仰F。四F。毋=4热,F。.c=8热=18热,F。c=22热=4l v N,F。刀=F。毋=4l v N,F。=0,F。贸=oF.图l x N4 轴力图F。四风d作 出轴力 图:由结点由结点=_FQ四=FQ=_18l x N-4l x N-22l v N=-4l v NFN仰FNc FF f

6、cF。f c_F。D_ _ _ _F。贸凡图(焖)风图“N)5 校核l Fg(心m)日口F.图l x N风图“N)马=o34-8-4=o4018-22=o911r A=o340+342+4-226-44=o无误.罚 绘图示门式三铰刚架在竖向均布荷载作用下的内力图。Fu几解:1 支座反力:r.=o马=oF=oi Fj=o马:=12g 3/6=6k N()F、.=12g-6g=6k N()F栩=F:6:.A(45+2)!、久g 62/2=o只.=只:=277n 126一马12=72-72=og=l k 卜Vm校核:n/r:=o2弯矩图风mF。m=_!、久6q=6k Nli r Dc瓦kl FJ,M

7、烛=O M=45Fd=1247k 公m(夕卜l m 刂受Il Fr M Dc=Mm=12+Tm(外侧受拉)M=o根据结构对称,荷载对称:M贸=O M=Mf c=1247n m 矽卜 侧受拉)M=og=l k 卜Vmq v N m)F。四=0钾4l x NF。=2TTl x Ng=l k 卜Vm=-481l x N=277l x N 杆刃亚=0亚c+36g-633F。贸=o亚=0 亚c-36g-633F。=oF。DcF。根据结构对称,荷载对称:F。贸F。贸=伽7+l 匈/33=焖忌=(124718)/633=0874n q剪力图:o 874尸Q图(l v N丁杯 绮T9J河杯 何 荻,剪刀 图

8、汊 河 杯;斜杆屁和t F受竖向均布荷载,剪力图按直线变化。QDCg=l k 卜Vm杆Jz,尸Nm=风妒=弱l v N杆刃 由结点,只=o=dD=N峦=-6n q 风贸=风=-262n q=风Dc=9q 双杆刃丹=o根据结构对称,荷载对称:N:FF Dc=_:481+至;1(-277)=-452n q_FNDc+FN c D-6g 633=o风.r=丬52+l QO=9o n n 风 峦4 轴力图:对称结构对称荷载,剪力图是对称的;斜杆屁和夕洇 有沿轴向均布荷载,轴力图按直线变化。5 校核:取结点J633633=歹元262_1208T+)=o取结点且 马=o卢 Fc 亏=亏:(45263363

9、3满足.风峦+3+J、Fc633_6 6331443)=o 874c262弓=o2 262+262_0:74_0:74凡=0引4Fo 四=08T+羝风.r=9o n 风四=-2OVl l r:风F:满 足绘制图示组合刚架 内力图q=2o k N n l2n l20k l qo k N2n lD E c2n l丿=58l x N80k N120k N再求基本部分Jr Ja 反力:只J=20+l O=30n ()Fj =l 19k l ()马J=123k l ()q=2o k N n l解:1 支座反力:由牌部分-s G=5铷 几=20热42n qs=45n l42l x Nl c20k l qD E只J=30k(80k N120k Ns=l 19n 2 求内力绘内力图:11蚋只=0,马=0,l l/r=o猃l Fg(焖