结构力学结构力学结构力学 (3).pdf

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1、STRUCTURAL MECHANICSSTRUCTURAL MECHANICS结结 构构 力力 学学结构的几何构造分析结构的几何构造分析2-1 几何构造分析的几个概念几何构造分析的几个概念2-2 平面几何不变体系的组成规律平面几何不变体系的组成规律2-3 平面杆件体系的计算自由度平面杆件体系的计算自由度2-1 几何构造分析的几个概念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1）几何不变体系 geometrically unchangeable system在不考虑材料应变的条件下，体系的位置和形状是不能改变的。可变体系则相反，分为常变体系和瞬变体系。几何不变体系几何可变体系2）几何

2、可变体系常变体系 constantly changeable system受力后可发生大位移。ABCII IA瞬变体系 constantly changeable system受力后可发生微量位移，然后便成为几何不变体系的杆件体系。一点在平面内有个自由度。2、自由度 degree of freedom体系运动时可以独立改变的坐标的数目。AD yyox2 2确定体系在平面内的位置所需独立坐标的数目。BD x一 个刚片在平面内有个自由度。2、自由度 degree of freedom体系运动时可以独立改变的坐标的数目。AD yyox3 3确定体系在平面内的位置所需独立坐标的数目。BD x刚性体可简

3、化为平面内的一个不会有变形的面，称这个面为刚片。D 一般来说，如果一个体系有n个独立的运动方式，则这个体系有n个自由度。3、约束 constraint在体系上加入的减少自由度的装置。约束分类：单约束、复约束单约束：连接两个刚片或两个点的装置。复约束：连接三个和三个以上刚片或结点的装置。3、约束 constraint单约束1）单链杆：一根杆仅在两处与其他物体用铰相连，不论其形状和铰的位置如何。这种杆为单链杆。AB一个链杆相当于一个约束两端链杆是不是刚片？3、约束 constraint单约束1）单链杆：仅在两处与其他物体用铰相连，不论其形状和铰的位置如何。一个链杆相当于一个约束ABABAB课堂练习

4、：请指出下图中的链杆123456链杆：填空1非链杆：填空2作答填空题6分课堂练习：请指出下图中的链杆123456链杆非链杆1、4、5、62、33、约束 constraint单约束2）单铰：连接两个刚片的铰。I一个铰相当于两个约束I IC3、约束 constraint单约束3）单刚结点：将两刚片联结成一个整体的结点。II IC一个刚结点相当于三个约束4、多余约束 redundant constraint不改变体系原有自由度的约束称为多余约束。能够减少体系自由度的约束称为非多余约束。ABCABCD瞬变体系 instantaneously changeable system受力后可发生微量位移,然后

5、便成为几何不变体系。ABC瞬变体系不变体系三个铰共线三个铰不共线5、瞬变体系ABCII IA5、瞬变体系例：瞬变体系能否承受荷载？ABCPABCPD PFNFNY=00lim2sinNPF=瞬变体系在微小荷载作用下也会产生非常大的内力。瞬变体系不能用作工程结构使用。sin2NFP=6、瞬铰 instantaneous hinge联结两刚片的两根不共线的链杆相当于一个单铰，即瞬铰或虚铰。瞬铰（虚铰）CAAOOBD一个自由度一个自由度瞬时转动中心AIIIIII课堂练习：请问铰A是否瞬铰？是不是AB提交单选题1分6、瞬铰 instantaneous hinge课堂练习：请问铰A是否瞬铰？AIIIIII联结两刚片的两根不共线的链杆相当于一个单铰，即瞬铰或虚铰。不是瞬铰7、无穷远处的瞬铰O无穷远处的瞬铰7、无穷远处的瞬铰O1.每个方向有一个点。即该方向各平行线的交点。2.不同方向有不同点。O13.各点都在同一直线上，此直线称为 线。4.各有限点都不在线上。7、无穷远处的瞬铰点线U R DISMISSEDCLASS IS OVER