1、第3章 靜定結(jié)構(gòu)受力分析,靜定結(jié)構(gòu)受力分析,幾何特性：無多余聯(lián)系的幾何不變體系 靜力特征：僅由靜力平衡條件可求全部反力內(nèi)力 求解一般原則：從幾何組成入手，按組成的相反 順序進(jìn)行逐步分析即可 本章內(nèi)容： 靜定梁； 靜定剛架； 三鉸拱；靜定桁架； 靜定組合結(jié)構(gòu)； 靜定結(jié)構(gòu)總論 學(xué)習(xí)中應(yīng)注意的問題：多思考,勤動手。本章是后面學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，十分重要,要熟練掌握！,1 靜定梁受力分析,一.單跨梁,1.單跨梁支反力,內(nèi)力符號規(guī)定: 彎矩 以使下側(cè)受拉為正 剪力 繞作用截面順時針轉(zhuǎn)為正 軸力 拉力為正,2.截面法求指定截面內(nèi)力,解:,(下側(cè)受拉),3.作內(nèi)力圖的基本方法,例:作圖示粱內(nèi)力圖,解:,4.彎矩,剪

2、力,荷載集度之間的微分關(guān)系,1.無荷載分布段(q=0),Q圖 為水平線,M圖為斜直線.,微分關(guān)系:,自由端無外力偶 則無彎矩.,截面彎矩等于該截面一 側(cè)的所有外力對該截面 的力矩之和,M圖,Q圖,例: 作內(nèi)力圖,鉸支端無外力偶 則該截面無彎矩.,2.均布荷載段(q=常數(shù)),Q圖為斜直線,M圖為拋物線, 且凸向與荷載指向相同.,Q=0的截面為拋 物線的頂點.,1.無荷載分布段(q=0),Q圖為水平線,M圖為斜直線.,例: 作內(nèi)力圖,2.均布荷載段(q=常數(shù)),Q圖為斜直線,M圖為拋物線, 且凸向與荷載指向相同.,1.無荷載分布段(q=0),Q圖為水平線,M圖為斜直線.,3.集中力作用處,Q圖有突

3、變,且突變量等于力值; M 圖有尖點,且指向與荷載相同.,A支座的反力 大小為多少, 方向怎樣?,2.均布荷載段(q=常數(shù)),Q圖為斜直線,M圖為拋物線, 且凸向與荷載指向相同.,1.無荷載分布段(q=0),Q圖為水平線,M圖為斜直線.,3.集中力作用處,Q圖有突變,且突變量等于力值; M 圖有尖點,且指向與荷載相同.,4.集中力偶作用處, M圖有突變,且突變量等于力偶 值; Q圖無變化.,例: 作內(nèi)力圖,鉸支座有外 力偶,該截面彎矩 等于外力偶.,無剪力桿的 彎矩為常數(shù).,自由端有外 力偶,彎矩等于外 力偶,練習(xí): 利用上述關(guān)系作彎矩圖,剪力圖,練習(xí): 利用上述關(guān)系作彎矩圖,剪力圖,5.疊加

4、法作彎矩圖,注意: 是豎標(biāo)相加,不是 圖形的簡單拼合.,練習(xí):,6.分段疊加法作彎矩圖,練習(xí): 分段疊加法作彎矩圖,1 靜定梁受力分析,一.單跨梁,1.單跨梁支反力,2.截面法求指定截面內(nèi)力,3.作內(nèi)力圖的基本方法,4.彎矩,剪力,荷載集度之間的微分關(guān)系,5.疊加法作彎矩圖,6.分段疊加法作彎矩圖,二.多跨靜定梁,二.多跨靜定梁,1.多跨靜定梁的組成,附屬部分-不能獨 立承載的部分。,基本部分-能獨立 承載的部分。,基、附關(guān)系層疊圖,練習(xí):區(qū)分基本部分和附屬部分并畫出關(guān)系圖,二.多跨靜定梁,1.多跨靜定梁的組成,2.多跨靜定梁的內(nèi)力計算,拆成單個桿計算,先算附屬部分,后算基本部分.,例: 作內(nèi)

5、力圖,例: 作內(nèi)力圖,內(nèi)力計算的關(guān)鍵在于: 正確區(qū)分基本部分和附 屬部分. 熟練掌握單跨梁的計算.,二.多跨靜定梁,1.多跨靜定梁的組成,2.多跨靜定梁的內(nèi)力計算,3.多跨靜定梁的受力特點,為何采用 多跨靜定梁這 種結(jié)構(gòu)型式?,例.對圖示靜定梁,欲使AB跨的最大正彎矩與支座B截面的負(fù)彎矩的絕對值相等,確定鉸D的位置.,解:,與簡支梁相比:彎矩較小而且均勻.,從分析過程看:附屬部分上若無外力,其上也無內(nèi)力.,練習(xí): 利用微分關(guān)系等作彎矩圖,練習(xí): 利用微分關(guān)系等作彎矩圖,練習(xí): 利用微分關(guān)系等作彎矩圖,利用微分關(guān)系,疊加法等作彎矩圖,復(fù)習(xí),2 靜定剛架受力分析,一. 剛架的受力特點,剛架是由梁柱

6、組成的含有剛結(jié)點的桿件結(jié)構(gòu),彎矩分布均勻 可利用空間大,2 靜定剛架受力分析,一. 剛架的受力特點,靜定剛架的分類:,二. 剛架的支座反力計算,1.單體剛架(聯(lián)合結(jié)構(gòu))的支座反力(約束力)計算,方法:切斷兩個剛片之間的約束,取一個剛片為隔離體,假定約束力的方向,由隔離體的平衡建立三個平衡方程.,解:,例2: 求圖示剛架的支座反力,解:,例3: 求圖示剛架的支座反力,解:,2.三鉸剛架(三鉸結(jié)構(gòu))的支座反力(約束力)計算,例1: 求圖示剛架的支座反力,方法:取兩次隔離體,每個隔離體包含一或兩個剛片,建立六個平衡方程求解-雙截面法.,解:1)取整體為隔離體,2)取右部分為隔離體,例2: 求圖示剛架

7、的支座反力和約束力,解:1)取整體為隔離體,2)取右部分為隔離體,3)取整體為隔離體,3.復(fù)合剛架(主從結(jié)構(gòu))的支座反力(約束力)計算,方法:先算附屬部分,后算基本部分,計算順序與幾何組成順序相反.,解:1)取附屬部分,2)取基本部分,若附屬部分上無 外力,附屬部分上的 約束力是否為零?,習(xí)題: 求圖示體系約束力.,2 靜定剛架受力分析,一. 剛架的受力特點,二. 剛架的支座反力計算,三. 剛架指定截面內(nèi)力計算,與梁的指定截面內(nèi)力計算方法相同.,2 靜定剛架受力分析,三. 剛架指定截面內(nèi)力計算,與梁的指定截面內(nèi)力計算方法相同.,例1: 求圖示剛架1,2截面的彎矩,解:,連接兩個桿端的剛結(jié)點,若

8、 結(jié)點上無外力偶作用,則兩 個桿端的彎矩值相等,方向 相反.,2 靜定剛架受力分析,一. 剛架的受力特點,二. 剛架的支座反力計算,三. 剛架指定截面內(nèi)力計算,四.剛架彎矩圖的繪制,做法:拆成單個桿,求出桿兩端的彎矩,按與單跨 梁相同的方法畫彎矩圖.,分段 定點 連線,例題1: 作圖示結(jié)構(gòu)彎矩圖,練習(xí): 作彎矩圖,練習(xí): 試找出圖示結(jié)構(gòu)彎矩圖的錯誤,2 靜定剛架受力分析,一. 剛架的受力特點,二. 剛架的支座反力計算,三. 剛架指定截面內(nèi)力計算,四.剛架彎矩圖的繪制,做法:逐個桿作剪力圖,利用桿的平衡條件,由已知 的桿端彎矩和桿上的荷載求桿端剪力,再由桿端剪 力畫剪力圖.注意:剪力圖畫在桿件那一側(cè)均可,必 須注明符號和控制點豎標(biāo).,五.由做出的彎矩圖作剪力圖,五.由做出的彎矩圖作剪力圖,M,Q,練習(xí):作剪力圖,Q,M,例:作剪力圖,M,Q,2 靜定剛架受力分析,一. 剛架的受力特點,二. 剛架的支座反力計算,三. 剛架指定截面內(nèi)力