2几何构造分析.ppt

11基本要求:领会几何不变体系、几何可变体系、瞬变体系和刚片、约束、自由度等概念。掌握体系的计算自由度的概念及计算无多余约束的几何不变体系的几何组成规则,及常见体系的几何组成分析。了解结构的几何特性与静力特性的关系。Chapter 2 Geometric construction analysis?几个基本概念?无多余约束的几何不变体系的组成规则?体系的计算自由度?分析举例第2章结构的几何构造分析22目的:分析、判断一个体系是否几何可变,或者如何保证它成为几何不变体系,只有几何不变体系才可以作为结构。1、研究结构正确的连接方式,确保所设计的结构能承受荷载,维持平衡,不至于发生刚体运动。2、在结构计算时,可根据其几何组成情况,选择适当的计算方法;分析其组成顺序,寻找简便的解题途径。§§2-1 2-1 基本概念基本概念问题:是不是任何一个结构都能成为工程结构?33体系受到某种荷载作用,在不考虑材料应变的前提下,体系若不能保证几何形状、位置不变,称为几何可变体系。FPFP几何可变体系(geometrically changeable system)2-1-1 几何不变体系、几何可变体系44几何不变体系(geometrically unchangeable system)体系受到任意荷载作用,在不考虑材料应变的前提下,体系若能保证几何形状、位置不变,称为几何不变体系FP55几何可变体系又可分为两种(1)几何常变体系(constantly changeable system)(2)几何瞬变体系(instantaneously changeable system)发生有限位移发生微小位移66体系受到任意荷载作用,在不考虑材料应变的前提下,体系产生瞬时变形后,变为几何不变体系,则称几何瞬变体系。FPFP组成几何不变体系的条件:具有必要的约束数;约束布置方式合理77APANNPNNPAPΔ是微量ββ∑Y=0,N=→∞由于瞬变体系能产生很大的内力,!!发生微量位移882-1-2 自由度(degrees of freedom)1)刚片:凡本身为几何不变者,均视其为刚片2)自由度:体系运动时,可以独立改变的几何参数的数目,即确定体系位置所需要独立坐标的数目1动点= 2自由度xy?xyAA?x?y?1刚片= 3自由度992-1-3 约束(restraint)约束:能限制体系运动的装置内部约束(体系内各杆之间或结点之间的联系)外部约束(体系与基础之间的联系)1010单链杆1个单链杆= 1个约束。链杆可以是曲的、折的杆,只要保持两铰间距不变,=3个约束常见约束装置常见约束装置