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结构力学知识总结

2016-10-01 08:44阅读:
一、了解结构力学

理论力学:着重讨论刚体机械运动的基本规律。
材料力学:着重讨论单个杆件的强度、刚度和稳定性的计算。
结构力学:着重讨论杆件结构的强度、刚度、稳定性计算和动力反映,以及结构的组成规律。
1)讨论结构的组成规律、合理形式及结构计算简图的合理选择。
2)讨论结构内力和变形的计算方法,为结构设计的强度计算和刚度验算奠定基础。
3)讨论结构的稳定性以及在动力荷载作用下的结构反应。

根据支座对结构的约束作用来看,平面杆件结构的支座可简化为下列五种:活动铰支座、固定铰支座、固定支座、定向支座、弹性支座(抗移动弹性支座和抗转动弹性支座)
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二、平面体系几何组成分析

自由度:体系运动时可以独立改变的坐标的数目。平面内一个点的自由度为二,平面内一根杆件(一个钢片)的自由度为三。

约束:减少自由度的装置称为约束。可以减少一个自由度的装置是一个约束。杆件与地基之间常用的约束是支杆(-1)、固定铰支座(-2)、固定支座(-3),称为外部约束;杆件之间常用的约束是链杆(-1)、铰结(-2)、刚结(-3),称为内部约束。

一个单铰相当于两个约束,连接n个刚片的复铰可折算成(n-1)个单铰,相当于2(n-1)个约束。
一个单刚结相当于三个约束,连接n个刚片的复刚结可折算成(n-1)个单刚结,相当于3(n-1)个约束。

平面体系的计算自由度:

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上面的公式可以计算所有的自由度,判断约束的个数,很常用。
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图2-10中:W=3m-(3g+2h+r)=3x9-(3x3+2x8+6)=-4
图2-11中:W=3m-(3g+2h+r)=3x9-(3x6+2x4+9)=-8

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上面的公式只适用于铰接链杆体系里面自由度的计算。
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用于判断平面几何不变体系,也可以用常用公式计算自由度,比如得0,一般是几何不变体系;得-1,一般是几何不变体系且有一个多余约束。
三、基本结构的弯矩图

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以下画弯矩图
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四、结构的位移计算
1.图形相乘法
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2.支座移动引起的位移计算
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3.温度变化引起的位移计算
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4.弹性支座引起的位移计算

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