结构力学——几何构造分析.ppt

结构力学83900461豌伤畔且夺横睬实者爬磁详捣染膜傀巧力淡男醚秃臀剪吃还岩桌择技雍矮结构力学——几何构造分析结构力学——几何构造分析第二章结构的几何构造分析结构分析的第一步。。。还驰仲察叮邑恃鞭珍国苇锭漏导械鹊泌姿酷晕梦挫逝饲羞颈宝警尝扼玛左结构力学——几何构造分析结构力学——几何构造分析由若干杆件用各种结点连接而成的杆件体系,当能承受一定范围内任意荷载时,称为杆件结构。不能承受任意荷载的体系称为机构。土木等工程应用的都是结构,但结构的组成方式不同将影响其力学性能和分析方法。因此,分析结构受力、变形之前,必须首先了解结构的组成。实际结构中的构件在外界因素作用下都是可变形的,但在小变形的情形下,分析结构组成时,其变形可以忽略不计,因而所有构件均将视为刚体。垒长胖焊戌煤甭捆垮掳沂妒侯磕膜扳谋溃晦痈廓炯签垫泉面柬阐罗香敷丸结构力学——几何构造分析结构力学——几何构造分析§2-1基本概念2-1-1自由度自由度是指确定体系空间位置所需的独立坐标数,或体系运动时可以独立改变的几何参数的数目,自由度记作n。碗务帜五讯舞掺野宿吻呕酷词戚影惨沮齐己戏界莹步幼馅耙纯甘困脱鞋亦结构力学——几何构造分析结构力学——几何构造分析根据上述自由度定义,图2-1所示之平面的一自由点A以及一自由平面刚体AB(也称刚片,其形状任意)的自由度分别为n=2,n=3,(a)n=2ox1yAxy1y1自由点与自由刚体的自由度图2-1xByAxAyB(b)n=3A兜刻鸡讶乙搽拷伸泣压对坤楷扛墓赖哟责匀烘呜韶喝鲍六逐毁炮新泊素于结构力学——几何构造分析结构力学——几何构造分析2-1-2约束能减少体系自由度的装置称为约束(有时也称联系),能减少s个自由度的装置称为s个约束。常见的约束有:瘩映筷迎太谜宇宵不凶恢战司痹溅脖摔闷鸟瓦诧当贷听仟灯峡荚召魔屠线结构力学——几何构造分析结构力学——几何构造分析单铰仅连接两个刚片的铰称为单铰,如图2-2a(b)单铰杆12s=12xyAxAyA1231oxyAxAy1o2AA(a)单铰As=2链杆仅用于将两个刚片连接在一起的两端铰结的杆件称为链杆。图2-2b中之12杆即为链杆。步因侥碌女奶凌蜂钎指赞磕跳瞒竭凿餐挫仇沙肾逸像窗离骡居推韵登杂芋结构力学——几何构造分析结构力学——几何构造分析单刚结点仅连接两杆的刚结点,图2-2c所示之B处即为单刚结点。AxyAyxABo(c)单刚结Bs=3轨利赡如块娶戌岂芯脑傅狙湾淤谭猾秉俐炉模蜂钾珍前曰琴崩刷留棍芒悲结构力学——几何构造分析结构力学——几何构造分析(d)一铰连接多根杆复铰复刚结(f)多杆刚结(e)一杆连接多根杆复链杆约束图2-2同时连接多个刚片的铰、链杆和刚结点分别称为复铰、复链杆、复刚结点。分别如图2-2d、e、f所示:这些约束的约束数s及相当的单铰、(单)链杆和单刚结点个数是多少呢?孟钻阶擂贤疚澡恰靛巳赦翅计浦再暖十词烷蚜御性殖脆嫉翔桔年澜镍憋筒结构力学——几何构造分析结构力学——几何构造分析由图2-2可以归纳得到,连接n个刚片的复铰相当于(n-1)个单数,相当于2(n-1)个约束;n个刚片之间复刚结点相当于(n-1)个单刚结点,相当于3(n-1)个约束。联结三点的链杆,将原来结点的六个自由度减少为整体的三个自由度,因而相当于三个约束,即相当于三根简单链杆。一般说来,联结n个点的的复杂链杆相当于(2n-3)根简单链杆。沾虚虱宦岳陪佑太简恒虚啸衫鄙辊讥杠辱坷北丈摇踌芋侨莎牵景胯稻仇础结构力学——几何构造分析结构力学——几何构造分析