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第8章+静定结构的内力分析(多跨梁).ppt

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资源描述

1、建 筑 力 学(下),Architecture Mechanics,范小春、范剑锋,2010.9,范小春,fxc_,Tel:15971411084,武汉理工大学土木工程与建筑学院,国家一级注册结构师、建造师,范剑锋,,Tel:13971121047,国家一级注册结构师,教材:,周国瑾等编著,建筑力学(第三版), 同济大学出版社 ,2006.7,课程的性质和任务,建筑力学是工程管理专业学科基础必修课。它的主要任务是讨论和研究建筑结构及构件在荷载或其他因素作用下的工作状态,为建筑工程设计和国家注册考试奠定力学基础。,其培养目标为:掌握建筑力学的基本概念为学习有关后续课程打好必要的基础;培养学生运用

2、力学概念和理论分析方法为工程项目经理合理选择建筑结构形式打下基础。,课程的主要内容,共十六部分,绪论 2. 力、力矩、力偶 3. 平面力系的合成与平衡 4. 空间力系概念 5. 轴向拉伸与压缩 6. 扭转 7. 平面体系的几何组成 8. 静定结构的内力分析,9. 梁的应力 10. 梁的变形 11. 组合变形 12. 压杆稳定 13. 静定结构位移计算 14. 用力法计算超静定结构 15. 位移法和力矩分配法 16. 影响线及其应用,教 学 要 求,1. 课程特点:,理论性强,多练,配合注册考试,2. 课堂要求:,不迟到,不旷课;不讲话;不抄作业,3. 原则,考试70,平时30; 无故旷课5次以

3、上,取消考试资格,第八章 静定结构的内力分析,学习要求:,掌握常见结构(梁、刚架和桁架)的内力计算方法和内力图的绘制,拱和组合结构的受力特点; 理解平面弯曲的概念,弯曲内力形式(剪力和弯矩)及其符号的规定,弯矩、剪力和分布荷载之间的微分关系,拱合理轴线的概念,桁架的零杆的判断方法。,8.1 梁的内力 8.2 绘制梁的内力图剪力图和弯矩图 8.3 弯矩、剪力和分布荷载集度之间的微分关系 8.4 多跨静定梁的内力 8.5 静定平面刚架的内力 8.6 三铰拱的内力 8.7 静定平面桁架的内力 8.8 组合结构的内力 8.9 静定结构的基本特征,主要内容:,第八章 静定结构的内力分析,P,M,q(x)

4、,x,A,B,C,K,J,x,dx,回顾荷载与内力之间的微分关系,P,M,q(x),x,A,B,C,剪力图为水平直线,1. 杆件上无荷载 q(x)=0,两点,弯矩图为斜直线,Q(x)为常数,M(x)为x的一次函数,一点,结论,dM(x),dx,=Q(x),dQ(x),dx,=q(x),d2M(x),dx2,=q(x),剪力图为斜直线,2. 杆件上有分布荷载 q(x)=常数,弯矩图为二次抛物线,Q(x)为x的一次函数,M(x)为x的二次函数,两点,三点,P,M,q(x),x,A,B,C,结论,dM(x),dx,=Q(x),dQ(x),dx,=q(x),d2M(x),dx2,=q(x),弯矩图为二

5、次抛物线时,曲线的性质,(1)分布荷载向上,曲线向上凸,(2)分布荷载向下,曲线向下凸,P,M,q(x),x,A,B,C,结论,dM(x),dx,=Q(x),dQ(x),dx,=q(x),d2M(x),dx2,=q(x),3. 杆件上某一截面的剪力为零 Q=0,弯矩图的斜率为零,在这一截面上的弯矩为一极值,P,M,q(x),x,A,B,C,结论,dM(x),dx,=Q(x),dQ(x),dx,=q(x),d2M(x),dx2,=q(x),结论,剪力值无变化,4. 集中力偶作用点,弯矩值有突变, 突变值等于该集中力偶的数值,P,M,q(x),x,A,B,C,结论,弯矩值无变化,5. 集中力作用点

6、,剪力值有突变, 突变值等于该集中力的数值,P,M,q(x),x,A,B,C,小 结,1. 杆件上无分布荷载,定两点,弯矩图为斜直线,定一点,剪力图为水平直线,剪力图为斜直线,2. 杆件上有分布荷载,弯矩图为二次抛物线,定两点,定三点,剪力值无变化,3. 集中力偶作用点,弯矩值有突变,弯矩值无变化,4. 集中力作用点,剪力值有突变,8.4 多跨静定梁的内力,1. 基本概念,定义,若干根梁用铰相联,并用若干支座与基础相联而组成的结构。,公路桥,计算简图,A,B,C,D,E,F,B,C,E,F,几何特点,分为基本部分和附属部分。,基本部分,基本部分,附属部分,基本部分:不依赖其它部分的存在而能独立

7、地维持其几何不变性的部分。AB、CD,附属部分:必须依靠基 本部分才能维持其几何不变性的部分。 EF,A,B,C,D,E,F,层叠图:,为了表示梁各部分之间的支撑关系,把基本部分画在下层,而把附属部分画在上层,,A,B,C,D,E,F,受力特点:,作用在基本部分上的力不传递给附属部分;,P1,A,B,C,D,E,F,VA,VB,0,0,受力特点:,作用在附属部分上的力传递给基本部分。,P1,A,B,C,D,E,F,VE,VF,(1) 画层叠图,明确传力关系。 (2) 求约束力:先附属部分再基本部分。 (3) 作内力图:利用微分关系绘制各段梁的内力图。,内力分析的一般步骤:,例1:,几何组成分析

8、的角度,先基础,后附属,基础部分,附属部分,受力分析的角度,先附属,后基础,基础部分,附属部分,40kN,A,2m 2m 2m 1m 2m 2m 1m 4m 2m,B,C,D,E,F,G,H,80kNm,20kN/m,分析: 几何组成,基础部分1,基础部分2,附属部分1,附属部分2,先附属部分后基础部分,例2:,40kN,A,2m 2m 2m 1m 2m 2m 1m 4m 2m,B,C,D,E,F,G,H,80kNm,20kN/m,B,C,D,E,F,G,H,A,40kN,80kNm,20kN/m,40kN,A,2m 2m 2m 1m 2m 2m 1m 4m 2m,B,C,D,E,F,G,H,

9、80kNm,20kN/m,VE=-VD=80/4=20,40kN,A,2m 2m 2m 1m 2m 2m 1m 4m 2m,B,C,D,E,F,G,H,80kNm,20kN/m,B,C,D,E,F,G,H,20,40kN,VB,VC,VF,VG,20,40kN,A,2m 2m 2m 1m 2m 2m 1m 4m 2m,B,C,D,E,F,G,H,80kNm,20kN/m,B,C,D,20,40kN,25,5,MA,VA,40kN,A,B,C,D,E,F,G,H,80kNm,20kN/m,25,5,55,85,25,15,20,35,45,40,Q 图(k N),80kNm,20,20,0,0,-40,40,0,0,20,50,0,0,-40,-20,-50,0,2m,2m,2m,2m,1m,1m,2m,4m,2m,40kN,A,-50 0 50 20 0 -40 40 0 -20 -40 0,B,C,D,E,F,G,H,80kNm,20kN/m,M 图(kNm),50,50,20,40,40,20,40,40,10,作 业,多跨连续梁P156:8-8,

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