2几何构造.ppt

《结构力学教程》(I)第2章结构的几何构造分析主要内容§2-1 几何构造分析的几个概念§2-2 几何不变体系的组成规律§2-3 几何构造分析方法§2-4 瞬变体系§2-5 分析几何构造举例§2-1 几何构造分析的几个概念结构是由若干根杆件通过结点间的联接及与支座联接组成的。结构是用来承受荷载的,因此必须保证结构的几何构造是不可变的。例如:显然只有几何不变体系可作为结构,而几何可变体系是不可以作为结构的。因此在选择或组成一个结构时必须掌握几何不变体系的组成规律。几何不变体系几何可变体系§2-1 几何构造分析的几个概念1)几何不变体系和几何可变体系如果一个结构受到一个任意荷载作用,若不考虑材料的应变,而能保持几何形状和位置不变的,称为几何不变体系,反之称为几何可变体系。2)自由度判断一个体系是否可变,涉及到体系运动的自由度问题,因此下面复习一下自由度的概念。§2-1 几何构造分析的几个概念(1)点的自由度点在平面内的自由度为: 2AyXYx§2-1 几何构造分析的几个概念(2)刚片的自由度刚片——就是几何尺寸和形状都不变的平面刚体由于我们在讨论体系的几何构造时是不考虑材料变形的,因此我们可以把一根梁、一根柱、一根链杆甚至体系中已被确定为几何不变的部分看作是一个刚片。刚片在平面内的自由度为:3XYyxA §2-1 几何构造分析的几个概念3)约束结构是由各种构件通过某些装置组合成不变体系的,它的自由度应该等于或小于零。那种能减少刚片自由度的装置就称为约束。约束装置的类型有:(1)链杆链杆可减少一个自由度,相当于一个约束。还有2个自由度还有5个自由度§2-1 几何构造分析的几个概念(2)单铰一个单铰可以减少两个自由度,相当于两个约束。(3)复铰复铰——连接两个以上刚片的铰。连接n个刚片的复铰,相当于n-1个单铰。还有4个自由度还有1个自由度还有5个自由度§2-1 几何构造分析的几个概念(4)刚结点一个刚结点能减少三个自由度,相当于三个约束。还有3个自由度相当于2个刚节点用刚节点连接