静定结构课件

静定结构课件

概述

静定结构──无多余约束的几何不变结构，是实际结构的基础。因为静定结构撤销约束或不适当的更改约束配置可以使其变成可变体系，而增加约束又可以使其成为有多余约束的不变体系（即超静定结构）。因此，熟练掌握静定结构的组成规则，不仅可以正确地确定超静定结构中的多余约束数，而且可以正确地通过减少约束使超静定结构变成静定结构（而不是可变体系）。

从几何构造分析的角度看，结构必须是几何不变体系。根据多余约束n，几何不变体系又分为：

有多余约束(n>0)的几何不变体系——超静定结构；

无多余约束(n=0)的几何不变体系——静定结构。

从求解内力和反力的方法也可以认为：

静定结构：凡只需要利用静力平衡条件就能计算出结构的.全部支座反力和杆件内力的结构。

受力分析

静定结构受力分析的基本方法

静定结构是没有多余约束的几何不变体系，其反力和内力只用静力平衡方程就能确定。这是静定结构的基本静力特征。

静定结构受力分析的基本方法是用截面法取隔离体，画受力图，对受力图建立平衡方程求反力和内力。求解时，应尽可能做到一个方程只含一个未知力，从而避免解联立方程。

分析对称结构时，应充分利用对称结构的力学性能。对称结构在对称影响作用下，其反力、内力、位移均对称，在反对称影响作用下，其反力、内力、位移均反对称。这一结论对超静定结构也适用。

静定梁与静定刚架

梁、刚架以受弯变形为主，其内力一般有弯矩、剪力和轴力。

在梁与刚架的计算中，利用荷载、剪力、弯矩之间的微分关系并结合高等数学中所学的函数作图与导数关系的知识，可以毫无困难地判断出各段杆的弯矩图、剪力图的大致形状。任意一段直杆，只要知道了其杆端弯矩，就可以把它看成简支梁，用叠加法作出该段的弯矩图。采用分段叠加法，就可以作出弯矩图。

多跨静定粱是由几根单跨梁连接而成的主从结构。分析的关键是拆成单跨粱，将其分为基本部分和附属部分。先计算附属部分后计算基本部分。需要注意的是作用在基本部分上的荷载等因素对附属部分的反力、内力、变形没有影响，而作用在附属部分上的荷载等因素对基本部分有影响。

刚架计算的关键是把刚架拆成若干单杆，首先求出杆端内力，然后每段杆均可按简支梁的计算方法进行计算。多层或多跨的静定刚架，可参考多跨静定梁的解法，把它分成附属部分和基本部分，先计算附属部分，后计算基本部分。

三铰拱

拱的轴线是曲线，在竖向荷载作用下支座产生水平力。拱的内力有弯矩、剪力、轴力。