《超静定结构 》课件.pptx

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1、汇报人：,C O N T E N T SPARTONEPARTTWO静定结构的特点：结构简单，易于分析和设计静定结构：在受到外力作用时，能够保持自身形状不变的结构超静定结构：在受到外力作用时，能够保持自身形状不变的结构，但需要额外的约束条件超静定结构的特点：结构复杂，具有更高的承载能力和稳定性，但需要更多的约束条件超静定结构的优点是可以通过引入外部约束或内部约束来提高结构的稳定性和刚度。超静定结构的缺点是设计复杂，需要精确计算和优化。超静定结构是指在静定结构基础上，通过增加约束条件，使得结构在静定状态下无法满足平衡条件，需要引入外部约束或内部约束来保持平衡的结构。超静定结构的特征是具有多个自由

2、度，可以通过引入外部约束或内部约束来保持平衡。几何超静定结构：通过几何约束来保证结构的稳定性动态超静定结构：通过动态调整来保证结构的稳定性组合超静定结构：结合几何和物理约束来保证结构的稳定性物理超静定结构：通过物理约束来保证结构的稳定性PARTTHREE基本原理：通过平衡方程和变形协调方程求解内力应用：广泛应用于桥梁、建筑等工程结构分析超静定结构：具有多余约束的结构力法：求解超静定结构内力的方法l超静定结构的内力分析：通过力法求解超静定结构的内力l力法求解步骤：建立平衡方程、求解未知力、求解内力l力法求解特点：适用于超静定结构，可以求解未知力l力法求解实例：求解超静定桁架的内力超静定结构的内力

3、分析是研究超静定结构在荷载作用下的内力分布和变形规律的重要方法。反力分析是超静定结构内力分析的关键步骤，通过反力分析可以确定超静定结构的内力分布和变形规律。反力分析的基本原理是利用静力平衡条件，通过求解反力，得到超静定结构的内力分布和变形规律。反力分析的方法包括力法、位移法、能量法等，其中力法是最常用的方法。超静定结构的变形分析是研究结构在荷载作用下的变形和应力分布变形分析可以通过有限元分析、实验测试等方法进行变形分析的结果可以用于优化设计，提高结构的性能和可靠性变形分析可以帮助我们了解结构的稳定性和承载能力PARTFOUR基本概念：超静定结构是指在静定结构基础上增加约束，使其具有多余约束的结

4、构。位移法：通过求解位移方程，得到结构在荷载作用下的位移和内力。基本步骤：首先建立位移方程，然后求解位移方程，最后得到位移和内力。应用范围：位移法广泛应用于超静定结构的位移计算和内力分析。超静定结构的位移计算：通过位移法求解超静定结构的位移超静定结构的刚度矩阵：通过位移法求解超静定结构的刚度矩阵超静定结构的位移方程：通过位移法求解超静定结构的位移方程超静定结构的内力计算：通过位移法求解超静定结构的内力添加添加标题添加添加标题添加添加标题添加添加标题转角位移方程描述了超静定结构在荷载作用下的位移变化转角位移方程是超静定结构位移计算的基础转角位移方程的求解需要利用结构力学中的平衡方程和几何方程转角

5、位移方程的求解方法包括图解法、解析法和数值法等添加添加标题弯矩图：表示结构在某一截面处的弯矩分布情况添加添加标题位移图：表示结构在某一截面处的位移分布情况添加添加标题弯矩图与位移图的关系：弯矩图与位移图是相互关联的，弯矩图可以反映位移图的变化趋势添加添加标题弯矩图与位移图的应用：在结构设计中，弯矩图与位移图是重要的计算工具，可以帮助工程师更好地理解和分析结构的受力情况PARTFIVE稳定性分类：分为几何稳定性和物理稳定性，几何稳定性是指结构在变形过程中能否保持几何不变形，物理稳定性是指结构在变形过程中能否保持应力和应变的平衡超静定结构：具有多余约束的结构，其约束条件超过独立平衡方程的数量稳定性

6、分析：研究超静定结构在受到外力作用下的稳定性，即结构在变形过程中能否保持平衡稳定性分析方法：包括静力分析、动力分析、能量分析等，通过计算结构的应力、应变、位移等参数，判断结构的稳定性。l屈曲失稳：结构在载荷作用下发生弯曲变形，导致结构失效l剪切失稳：结构在剪切力作用下发生剪切变形，导致结构失效l扭转失稳：结构在扭转力作用下发生扭转变形，导致结构失效l弯曲剪切失稳：结构在弯曲和剪切力作用下同时发生弯曲和剪切变形，导致结构失效l扭转剪切失稳：结构在扭转和剪切力作用下同时发生扭转和剪切变形，导致结构失效l复合失稳：结构在多种载荷作用下发生多种变形，导致结构失效静定结构：通过静力平衡方程求解超静定结构

7、：通过静力平衡方程和变形协调方程求解稳定性分析：通过计算结构的临界荷载和临界位移稳定性计算方法：有限元法、能量法、矩阵迭代法等增加支撑：增加支撑可以增加结构的稳定性优化设计：优化设计可以减少结构的振动和变形采用高强度材料：采用高强度材料可以提高结构的承载能力增加阻尼：增加阻尼可以减少结构的振动和变形PARTSIX优化目标：提高结构的承载能力、刚度、稳定性等性能指标优化方法：包括数值优化、遗传算法、神经网络等方法超静定结构：具有多余约束的结构，可以抵抗外部载荷优化设计：通过调整结构参数，使结构在满足设计要求的前提下，达到最优性能静定结构优化：通过调整结构参数，提高结构的静定度静定结构优化：通过调整结构参数，提高结构的静定度静定结构优化：通过调整结构参数，提高结构的静定度静定结构优化：通过调整结构参数，提高结构的静定度实例三：某大型体育场馆超静定结构优化设计实例一：某桥梁超静定结构优化设计实例二：某高层建筑超静定结构优化设计实例四：某大型水利工程超静定结构优化设计ANSYS：广 泛 应用于结构、流体、电磁等领域，具有强大的优化设计功能SAP2000：专 注于结构分析和优化设计，适用于各种类型的结构工程MATLAB：强大的数学计算和图形处理能力，可以用于优化设计算法的开发和实现OptiStruct：专注于结构优化设计，提供多种优化算法和工具，适用于各种类型的结构工程汇报人：