建筑力学第六章-平面体系的几何组成分析.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,6.1 几何组成分析的目的,第6章 平面体系的几何组成分析,在不考虑材料变形的条件下，能够保持几何形状和位置不变的体系，称为,几何不变体系,。,在受到很小的荷载F作用，也将引起几何形状的改变，这类体系不能够保持几何形状和位置不变的体系称为,几何可变体系,。,0 绪论,1 力学基础,2 力矩与力偶,3 平面力系,4 轴向拉压,5 扭转,6 几何组成,7 静定结构,8 梁弯曲应力,9 组合变形,10压杆稳定,11位移计算,12力法,13位移法及力矩分配法,14影响线,练习,思考,返回,1判别给定体系是否是几何不变体系，,从而决定它能否作为结构使用；,2研究几何不变体系的组成规则，,以保证设计出合理的结构；,3正确区分静定结构和超静定结构，,为结构的内力计算打下必要的基础。,第6章 平面体系的几何组成分析,几何组成分析的目的：,在本章中，所讨论的体系只限于平面杆件体系,0 绪论,1 力学基础,2 力矩与力偶,3 平面力系,4 轴向拉压,5 扭转,6 几何组成,7 静定结构,8 梁弯曲应力,9 组合变形,10压杆稳定,11位移计算,12力法,13位移法及力矩分配法,14影响线,练习,思考,返回,6.2 平面体系的自由度,一个点的自由度等于,2,，即点在平面内可以,作两种相互独立的运动。,一个刚片在平面内的自由等于,3,，即刚片在平面内不但可以自由移动，而且还可以自由转动。,第6章 平面体系的几何组成分析,0 绪论,1 力学基础,2 力矩与力偶,3 平面力系,4 轴向拉压,5 扭转,6 几何组成,7 静定结构,8 梁弯曲应力,9 组合变形,10压杆稳定,11位移计算,12力法,13位移法及力矩分配法,14影响线,练习,思考,返回,对刚片加入约束装置，它的自由度将会减少，,凡能减少一个自由度的装置称为,一个联系,一根链杆为一个联系,一个单铰相当于两个联系,第6章 平面体系的几何组成分析,0 绪论,1 力学基础,2 力矩与力偶,3 平面力系,4 轴向拉压,5 扭转,6 几何组成,7 静定结构,8 梁弯曲应力,9 组合变形,10压杆稳定,11位移计算,12力法,13位移法及力矩分配法,14影响线,练习,思考,返回,几何不变体系的组成规则中，指明了最低限度的联系数目。按照这些规则组成的体系称为无多余联系的几何不变体系,如果体系中的联系比规则中所要求的多，则可能出现有多余联系的几何不变体系。,6.4 几何组成分析的应用,杆件组成的体系包括三类：,几何可变体系、几何不变体系(包括有多余联系和无多余联系两种)，瞬变体系。,第6章 平面体系的几何组成分析,0 绪论,1 力学基础,2 力矩与力偶,3 平面力系,4 轴向拉压,5 扭转,6 几何组成,7 静定结构,8 梁弯曲应力,9 组合变形,10压杆稳定,11位移计算,12力法,13位移法及力矩分配法,14影响线,练习,思考,返回,例6.1,试对图中所示铰结链杆体系作几何组成分析。,第6章 平面体系的几何组成分析,解：,在此体系中，先分析基础以上部分。把链杆1-2作为刚片，再依次增加二元体1-3-2、2-4-3、3-5-4、4-6-5、5-7-6、6-8-7，根据二元体法则，此部分体系为几何不变体系，且无多余联系。把上面的几何不变体系视为刚片，它与基础用三根既不完全平行也不交于一点的链杆相联，根据两刚片法则图6.11所示体系为一几何不变体系，且无多余联系。,0 绪论,1 力学基础,2 力矩与力偶,3 平面力系,4 轴向拉压,5 扭转,6 几何组成,7 静定结构,8 梁弯曲应力,9 组合变形,10压杆稳定,11位移计算,12力法,13位移法及力矩分配法,14影响线,练习,思考,返回,例6.2,试对图中所示体系进行几何组成分析。,第6章 平面体系的几何组成分析,解：,首先在基础上依次增加A-C-B和C-D-B两个二元体，并将所得部分视为一刚片；再将EF部分视为另一刚片。,该两刚片通过链杆ED和F处两根水平链杆相联，而这三根链杆既不全交于一点又不全平行，故该体系是几何不变的，且无多余联系。,0 绪论,1 力学基础,2 力矩与力偶,3 平面力系,4 轴向拉压,5 扭转,6 几何组成,7 静定结构,8 梁弯曲应力,9 组合变形,10压杆稳定,11位移计算,12力法,13位移法及力矩分配法,14影响线,练习,思考,返回,例6.4,试对图中所示体系进行几何组成分析。,第6章 平面体系的几何组成分析,解：,杆AB与基础通过三根既不全交于一点又不全平行的链杆相联，成为一几何不变部分，再增加A-C-E和B-D-F两个二元体。此外，又添上了一根链杆CD，故此体系为具有一个多余联系的几何不变体系。,0 绪论,1 力学基础,2 力矩与力偶,3 平面力系,4 轴向拉压,5 扭转,6 几何组成,7 静定结构,8 梁弯曲应力,9 组合变形,10压杆稳定,11位移计算,12力法,13位移法及力矩分配法,14影响线,练习,思考,返回,例6.5,试分析图6.15所示的体系的几何组成。,解：,根据规则三，先依次撤除二元体G-J-H、,D-G-F、F-H-E，D-F-E使体系简化。再分析剩下部分的几何组成，将ADC和CEB分别视为刚片I和II，基础视为刚片III。此三刚处分别用铰C、B、A两两相联，且三铰不在同一直线上，故知该体系是无多余联系的几何不变体系。,第6章 平面体系的几何组成分析,0 绪论,1 力学基础,2 力矩与力偶,3 平面力系,4 轴向拉压,5 扭转,6 几何组成,7 静定结构,8 梁弯曲应力,9 组合变形,10压杆稳定,11位移计算,12力法,13位移法及力矩分配法,14影响线,练习,思考,返回,