第三章3静定结构受力分析(平面刚架).ppt
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1、3-3 静定平面刚架静定平面刚架第三章第三章 静定结构受力分析静定结构受力分析一一.刚架的受力特刚架的受力特点点刚架是由梁柱组成的含有刚结点的杆件结构。刚架是由梁柱组成的含有刚结点的杆件结构。与铰结点相比,刚结点具有不同的特点。从变与铰结点相比,刚结点具有不同的特点。从变形角度来看,在刚结点处各杆不能发出相对转形角度来看,在刚结点处各杆不能发出相对转动,因而各杆间的夹角保持不变。从受力角度动,因而各杆间的夹角保持不变。从受力角度来看,刚结点可以承受和传递弯矩,因而在刚来看,刚结点可以承受和传递弯矩,因而在刚架中弯矩是主要内力。架中弯矩是主要内力。3-3 静定平面刚架静定平面刚架一一.刚架的受力
2、特点刚架的受力特点l刚架刚架梁梁桁架桁架弯矩分布均匀弯矩分布均匀弯矩分布均匀弯矩分布均匀可利用空间大可利用空间大可利用空间大可利用空间大3-3 静定刚架受力分析静定刚架受力分析一一一一.刚架的受力特刚架的受力特点点静定刚架的分类静定刚架的分类:二二二二.刚架的支座反力计算刚架的支座反力计算简支刚架简支刚架悬臂刚架悬臂刚架单体刚架单体刚架(联合结构联合结构)三铰刚架三铰刚架(三铰结构三铰结构)复合刚架复合刚架(主从结构主从结构)1.单体刚架单体刚架(联合结构联合结构)的支座反力的支座反力(约束力约束力)计算计算例例1:求图示刚架的支座反力求图示刚架的支座反力方法方法:切断两个刚片之间的约束切断两
3、个刚片之间的约束,取一个刚片为隔离体取一个刚片为隔离体,假假定约束力的方向定约束力的方向,由隔离体的平衡建立三个平衡方程由隔离体的平衡建立三个平衡方程.解解:例例2:求图示刚架的支座反力求图示刚架的支座反力解解:例例3:求图示刚架的支座反力求图示刚架的支座反力解解:例例4:求图示刚架的约束力求图示刚架的约束力解解:2.三铰刚架三铰刚架(三铰结构三铰结构)的支座反力的支座反力(约束力约束力)计算计算例例1:求图示刚架的支座反力求图示刚架的支座反力方法方法:取两次隔离体取两次隔离体,每个隔离体包含一或两个刚片每个隔离体包含一或两个刚片,建立建立六个平衡方程求解六个平衡方程求解-双截面法双截面法.解
4、解:1)取整体为隔离体取整体为隔离体 2)取右部分为隔离体取右部分为隔离体 例例2:求图示刚架的支座反力和约束力求图示刚架的支座反力和约束力解解:1)取整体为隔离体取整体为隔离体 2)取右部分为隔离体取右部分为隔离体 3)取整体为隔离体取整体为隔离体例例3:求图示刚架的反力和约束力求图示刚架的反力和约束力解解:1)取取BCE为隔离体为隔离体 2)取整体为隔离体取整体为隔离体 3)取取BCE为隔离体为隔离体 3.复合刚架复合刚架(主从结构主从结构)的支座反力的支座反力(约束力约束力)计算计算方法方法:先算附属部分先算附属部分,后算基本后算基本部分部分,计算顺序与几何组成顺序计算顺序与几何组成顺序
5、相反相反.解解:1)取附属部分取附属部分 2)取基本部分取基本部分 例例1:求图示刚架的支座反力求图示刚架的支座反力思考题思考题:图示体系支反力和约束力的计算途径是怎样的图示体系支反力和约束力的计算途径是怎样的?3-3 静定平面刚架静定平面刚架三三三三.刚架指定截面内力计算刚架指定截面内力计算 与梁的指定截面内力计算方法相同与梁的指定截面内力计算方法相同.例例1:求图示刚架求图示刚架1,2截面的弯矩截面的弯矩解解:连接两个杆端的刚结点连接两个杆端的刚结点,若若结点上无外力偶作用结点上无外力偶作用,则两则两个杆端的弯矩值相等个杆端的弯矩值相等,方向方向相反相反.一一一一.刚架的受力特刚架的受力特
6、点点二二二二.刚架的支座反力计算刚架的支座反力计算 分段分段:根据荷载不连续点、结点分段。根据荷载不连续点、结点分段。定形定形:根据每段内的荷载情况,定出内力图的形状。根据每段内的荷载情况,定出内力图的形状。求值求值:由截面法或内力算式,求出各控制截面的内力值。由截面法或内力算式,求出各控制截面的内力值。画图画图:画画M M图时,将两端弯矩竖标画在受拉侧,连以直图时,将两端弯矩竖标画在受拉侧,连以直线,再叠加上横向荷载产生的简支梁的弯矩图。线,再叠加上横向荷载产生的简支梁的弯矩图。Q Q,N N 图要标图要标,号;竖标大致成比例。,号;竖标大致成比例。四四.刚架的内力分析及内力图的绘制刚架的内
7、力分析及内力图的绘制3-3 静定刚架受力分析静定刚架受力分析三三三三.刚架指定截面内力计算刚架指定截面内力计算一一一一.刚架的受力特刚架的受力特点点二二二二.刚架的支座反力计算刚架的支座反力计算8kN1m 2m4mABCDQDBNDBMDB8kN6kNDB6kNQDCNDCMDC8kNQDANDAMDA8kN6kN6kNQDC=6kN NDC=0MDC=24kN.m(下拉)QDB=8kNNDB=6kNMDB=16kN.m(右拉)08kN8kN.m6kN024kN.m 8kN 6kN16kN.mX=88=0Y=6(6)=0M=248 16 =0QDA=8kNNDA=0MDA=8kN.m(左拉)8
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