第1讲 力矩分配法的基本概念精.ppt

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1、第1讲 力矩分配法的基本概念第1页，本讲稿共21页 内容包括内容包括:1、渐近法与近似法、渐近法与近似法2、矩阵位移法、矩阵位移法3、结构的动力计算、结构的动力计算4、结构的稳定计算、结构的稳定计算5、结构的极限荷载、结构的极限荷载第2页，本讲稿共21页课程简介课程简介n结构力学专题是土木工程专业的一门主要结构力学专题是土木工程专业的一门主要技术基础课程，是学习后继专业课程和作技术基础课程，是学习后继专业课程和作毕业设计的基础。毕业设计的基础。n为进行将来从事结构设计和科学研究打下为进行将来从事结构设计和科学研究打下扎实的基础。扎实的基础。n培养分析问题和解决问题的能力。培养分析问题和解决问题

2、的能力。第3页，本讲稿共21页第4页，本讲稿共21页 8.1 概述概述 力矩分配法的适用范围力矩分配法的适用范围力矩分配法的适用范围力矩分配法的适用范围:连续梁连续梁连续梁连续梁的计算的计算的计算的计算.无节点线位移刚架的计算无节点线位移刚架的计算无节点线位移刚架的计算无节点线位移刚架的计算.力矩分配法的特点力矩分配法的特点:力矩分配法是基于位移法的逐步逼近精确解的近似方法。力矩分配法是基于位移法的逐步逼近精确解的近似方法。力矩分配法是基于位移法的逐步逼近精确解的近似方法。力矩分配法是基于位移法的逐步逼近精确解的近似方法。不需要建立和解联立方程组不需要建立和解联立方程组不需要建立和解联立方程组

3、不需要建立和解联立方程组.此方法采用轮流放松节点的办法此方法采用轮流放松节点的办法此方法采用轮流放松节点的办法此方法采用轮流放松节点的办法,使刚节点逐步达到平衡使刚节点逐步达到平衡使刚节点逐步达到平衡使刚节点逐步达到平衡.第5页，本讲稿共21页8.2 力矩分配法的基本概念力矩分配法的基本概念第6页，本讲稿共21页一一.力矩分配法计算要点力矩分配法计算要点(解题思路解题思路):先在刚节点先在刚节点B B加上附加刚臂加上附加刚臂,将原结构分成若干个单跨超静定梁将原结构分成若干个单跨超静定梁,求出各杆端产生的固定弯矩求出各杆端产生的固定弯矩.(荷载引起的单跨梁两端的杆端弯矩荷载引起的单跨梁两端的杆端

4、弯矩 ,绕杆端顺时针为正绕杆端顺时针为正)求附加刚臂承受的弯矩求附加刚臂承受的弯矩 .(即即,不平衡力矩不平衡力矩)第第1步步:(固定状态固定状态)第7页，本讲稿共21页-不平衡力矩不平衡力矩,顺时针为正顺时针为正固端弯矩固端弯矩:(1)(1)(2)(2)第8页，本讲稿共21页第第2 2步步:(放松状态放松状态)将不平衡力矩反号乘以各杆的将不平衡力矩反号乘以各杆的分配系数即得近端的分配弯矩分配系数即得近端的分配弯矩.再将分配弯矩乘以传递系数再将分配弯矩乘以传递系数,便得远便得远端的传递弯矩端的传递弯矩.各杆端的最后弯矩等于该端的固端弯各杆端的最后弯矩等于该端的固端弯矩与该端的分配弯矩或传递弯矩

5、之和矩与该端的分配弯矩或传递弯矩之和.(需借助需借助分配系数分配系数,传递系数传递系数等概念求解等概念求解)第9页，本讲稿共21页 二二.转动刚度转动刚度SAB：使使ABAB杆的杆的A A端产生单位转动端产生单位转动在在A A端所需施加的杆端弯矩称为端所需施加的杆端弯矩称为ABAB杆杆A A端的转动刚度端的转动刚度记作记作S SAB AB。第10页，本讲稿共21页 转动刚度：转动刚度：使使AB杆的杆的A端产生单位转动，在端产生单位转动，在A端所需施加的杆端端所需施加的杆端弯矩称为弯矩称为AB杆杆A端的转动刚度，记作端的转动刚度，记作SAB。A A端一般称为近端（本端），端一般称为近端（本端），

6、端一般称为近端（本端），端一般称为近端（本端），B B端一般称为远端（它端）。端一般称为远端（它端）。端一般称为远端（它端）。端一般称为远端（它端）。对等直杆，对等直杆，对等直杆，对等直杆，S SABAB只与只与只与只与B B端的端的端的端的支撑条件有关支撑条件有关支撑条件有关支撑条件有关。114i第11页，本讲稿共21页 三三.分配系数分配系数 ：第12页，本讲稿共21页-分配弯矩分配弯矩-分配系数分配系数一个结点上的各杆端分配系一个结点上的各杆端分配系一个结点上的各杆端分配系一个结点上的各杆端分配系数总和恒等于数总和恒等于数总和恒等于数总和恒等于1 1。令令第13页，本讲稿共21页公式公式

7、:第14页，本讲稿共21页-传递系数传递系数传递系数传递系数远端固定时远端固定时远端固定时远端固定时:远端铰支时远端铰支时远端铰支时远端铰支时:远端定向时远端定向时远端定向时远端定向时:C=1/2C=1/2C=0C=0C=-1C=-1传递弯矩传递弯矩与远端支承情与远端支承情况有关况有关14i2i13i1i 三三.传递系数传递系数 C：第15页，本讲稿共21页固定状态固定状态:放松状态放松状态:最终杆端弯矩最终杆端弯矩:第16页，本讲稿共21页固定状态固定状态:放松状态放松状态:最终杆端弯矩最终杆端弯矩:分分配配传传递递M第17页，本讲稿共21页例例1.计算图示梁计算图示梁,作弯矩图作弯矩图解解:M分分配配传传递递解解:第18页，本讲稿共21页例例2.计算图示刚架计算图示刚架,作弯矩图作弯矩图解解:分配分配传递传递结点结点杆端杆端BA1CB1A11A1B1CC11/23/81/8-1/41/41/8第19页，本讲稿共21页练习练习求不平衡力矩求不平衡力矩作图示梁的弯矩图作图示梁的弯矩图(利用传递系数的概念利用传递系数的概念)40kN.m20kN.m第20页，本讲稿共21页练习练习:作弯矩图作弯矩图解解:10050分分配配传传递递第21页，本讲稿共21页