第一节几何组成分析的目的.ppt
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1、第三章 体系的几何组成分析,第一节 几何组成分析的目的,第二节 平面体系的自由度概念,第三节 几何不变体系的简单组成规则,第四节 几何组成分析的步骤和举例,第五节 静定结构和超静定结构,小结,返回,第二章 体系的几何组成分析结P11-P17,几何不变体系:在荷载作用下,能保持原有几何形状和位置 的体系。 几何可变体系:在荷载作用下,不能保持原有几何形状和位 置的体系。,几何组成分析的目的: 1、判别体系的几何可变性,决定可否作为结构使用; 2、判定结构是静定或超静定,以便选择计算方法; 3、研究体系的几何组成规则,有助于了解结构各部分 的受力关系,指导 内力计算的顺序,保证结构的承载力。,刚片
2、平面内的几何不变部分。(分析体系几何组成时,不考虑构件的变形,将平面结构作为无变形的刚片。),第一节 几何组成分析的目的,返回,下一张,上一张,小结,承受荷载的杆系结构必须是几何不变体系。,第二节 平面体系的自由度概念,自由度:体系运动时所具有的独立运动方程数或确定其位置 所必须的独立坐标个数。,多余约束:不减少体系自由度的约束。,约束:能使体系减少自由度的装置。 使体系减少的自由度数也既约束数。,凡自由度大于零的体系其位置可以改变,但是自由度小于或等于零的体系其位置未必不可以改变。,地基是自由度为零的刚片。,平面内的一个 点有两个自由度:,返回,下一张,上一张,小结,平面内的一个 刚片有三个
3、自由度:,1、链杆:(只有两个铰结点与其它杆件相连的几何不变部分) 相当于一个约束;,8、固定端支座:相当于三个约束。,7、刚性连接:相当于三个约束;,6、复铰 :N个链杆完全铰结, 相当于(N-1)个单铰, 2(N-1)个约束。,5、虚铰(定向支座): 两链杆 相当于在其延长线的交点处有一个 单铰, 相当于两个约束;,4、固定铰支座: 相当于两个约束;,3、单铰 :相当于两个约束;,2、可动铰支座(链杆支座) 相当于一个约束;,返回,下一张,上一张,小结,几种常见约束:,第三节 几何不变体系的简单组成规则,一、两刚片规则:两刚片用一铰 和一根不通过铰的链杆相连,组成几何 不变体系且无多余约束
4、。(铰为实铰),或两刚片用不全平行也不全相交于一点的三根链杆相连,组成几何不变体系且无多余约束。(铰为虚铰),限制条件: 铰与链杆不共线。 否则为瞬变体系 或常变体系。,返回,下一张,上一张,小结,二、三刚片规则:三刚片用不共线的三个铰两两相连,组成几何不变体系且无多余约束。,限制条件:三铰不共线。否则为瞬变体系或常变体系。,返回,下一张,上一张,小结,三、二元体规则:一个点 和一个刚片用不共线的两根链 杆相连,组成几何不变体系且 无多余约束。,推论:在一个体系上增加或撤去一个二元体,不会 改变体系的几何组成性质。,二元体:用不共线的两根链杆固定一个点的体系。,限制条件:两链杆不共线。,三规则
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