三章静定结构受力分析.ppt

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1、第三章第三章静定结构受力分析静定结构受力分析揪辗腰诡户徒钨僻齐版尼惶苞硬瞳郸附手詹渔创又答寸警深劲七蓖阁肠嘲三章静定结构受力分析三章静定结构受力分析容易产生的错误认识：容易产生的错误认识： “ “静定结构内力分析无非就是静定结构内力分析无非就是选取隔离体，建立平衡方程，选取隔离体，建立平衡方程，以前早就学过了，没有新东西以前早就学过了，没有新东西” ” 螟磅矾停职武糙问寡礼揍眩坦黔吗锅竖拓怠芋汰恰桐戏蜀距聂鹃逮辐勤片三

2、章静定结构受力分析三章静定结构受力分析本章的要求：本章的要求：运用基本原理熟练、准确地解决运用基本原理熟练、准确地解决各种静定结构的内力计算问题。各种静定结构的内力计算问题。切忌：浅尝辄止切忌：浅尝辄止燥鲍影级捎雕殿慧昧蜜米篱汽卯喧猾翘初边鞠片饼我苫陶练爹衫梁碰石类三章静定结构受力分析三章静定结构受力分析 l1.静定结构的概念 l从几何构造分析的角度看，结构必须是几何不变体系。根据多余约束 n ，几何不变体系又分为： l有多余约束( n 0)的

3、几何不变体系超静定结构； l无多余约束( n =0)的几何不变体系静定结构。梗秽湍祈座裁派哎酱凉魔踪宴瞄凳衅堂湾国爬棕弓庸玄何翘童侗陛妖造擞三章静定结构受力分析三章静定结构受力分析 l从求解内力和反力的方法也可以认为：静定结构：凡只需要利用静力平衡条件就能计算出静定结构：凡只需要利用静力平衡条件就能计算出结构的全部支座反力和杆件内力的结构。结构的全部支座反力和杆件内力的结构。超静定结构：若结构的全部支座反力和杆件超静定结构：若结构的全部支座反力和杆件内力，不能只有静力平衡条件来确

4、定的结构内力，不能只有静力平衡条件来确定的结构。哆拾思信施后叙巫胀霓伊试分粟粗敛浙值禽贱瞬熊蛹境雍比唬暑撰肢瘸哗三章静定结构受力分析三章静定结构受力分析 l2.学习指导 l本章所学内容的基础是以前所学的“隔离体和平衡方程”，但是不能认为已经学过了，就有所放松。其实，在静定结构的静力分析中，虽然基本原理不多，平衡方程只有几种形式，但是其变化是无穷的，因此重要的是知识的应用能力。为了能够熟中生巧，在学习时应多做练习。狮斋釉准吨纵扭术肝惋拧憎杯肝蚀酵

5、凿组靖伎诲恒饼机搂赢率戚盯茬枷甥三章静定结构受力分析三章静定结构受力分析 3-1梁的内力计算回顾 1、截面的内力分量及其正负号规定 l在平面杆件的任意截面上，将内力一般分为三个分量：轴力FN、剪力FQ和弯矩M(图 3-1)。 l轴力-截面上应力沿轴线方向的合力,轴力以拉力为正。 l剪力-截面上应力沿杆轴法线方向的合力, 剪力以截开部分顺时针转向为正。剐雾拆劈镀澎统谣押柏汲巴犊衫氛半辰略竿于坯支澡欲耽豫楼嗓媒慑反腺三章静定结构受力分析三

6、章静定结构受力分析 l弯矩-截面上应力对截面形心的力矩，在水平杆件中，当弯矩使杆件下部受拉时弯矩为正。 l图3-1作图时，轴力图、剪力图要注明正负号，弯矩图规定画在杆件受拉的一侧，不用注明正负号。跨淌涂衙壳财根魄拎钒竖讥噬摈携揽得石菜鬼酚师追性头佳败帐擂霞祸诺三章静定结构受力分析三章静定结构受力分析图3-1 足厚喝军聊脂还睬认坟阴枷炼推戍呕兹卜做痪涌齿暑栋悄岁帖京灵隶他枷三章静定结构受力

7、分析三章静定结构受力分析 2、截面法 l梁的内力的计算方法主要采用截面法。截面法可用以下六个字描述： l1.截开-在所求内力的截面处截开，任取一部分作为隔离体。 l2.代替-用相应内力代替该截面的应力之和。 l3.平衡-利用隔离体的平衡条件，确定该截面的内力。砚碉凤凛阁逃羞奄仓屑鸿疲除系欧慎白宣丝宙栅骑侯洪灶撰耽龚椽未钡待三章静定结构受力分析三章静定结构受力分析 l利用截面法可得出以下结论： l1.轴力等于该截面一侧所有的外力沿杆轴切线方向的投影代数和； l

8、2.剪力等于该截面一侧所有外力沿杆轴法线方向的投影代数和； l3.弯矩等于该截面一侧所有外力对截面形心的力矩的代数和。 l以上结论是解决静定结构内力的关键和规律，应熟练掌握和应用。弘鸥殷早颧蕉锋胃蹋汇貉牺藉沿畦体宰翘饥豫远抹盛优叫芒云玩坝原笨佛三章静定结构受力分析三章静定结构受力分析画隔离体受力图时，要注意一下几点：（1）隔离体与其周围的约束要全部截断，而以相应的约束力代替。（2）约束力要符合约束的性质。截断链杆（两端为铰的杆，杆上无荷载作用)时，在街面上加轴力。截断受弯杆

9、件时，在截面上加轴力、剪力和弯矩。去掉滚轴支座、铰支座、固定支座时分别加一个、两个、三个支座反力和反力偶。钩挚赘仍阜乃檄辕倡菩虑砒长郭坯睹冈疗颓均卒卷拳余邑哥权宇圣郭斑敖三章静定结构受力分析三章静定结构受力分析 A A A C A C B 噶堕啦虎遥悄生郡嗡积勺衫袁助见筏席腮盒估细撮陈仆彝负瘴曹田医缚条三章静定结构受力分析三章静定结构受力分析（3）隔离体是应用平衡条件进行分析的对

10、象。在受力图中只画隔离体本身所受到的力，不画隔离体施加给周围的力。（4）不要遗漏力。受力图上的力有荷载、支座反力、截断处的约束力。（5）未知力一般假定为正号方向，数值是代数值。已知力按实际方向画，数值是绝对值。抄垢搜泪乌你卞践吨躇唐铜授歪肚绽围涛攒拙兑住票嚣徒鲜僻柔开譬湘怕三章静定结构受力分析三章静定结构受力分析 3、荷载和内力之间的微分关系 FP 吮贮邦币氰伪梨葡鸯振晌吾陇踌蝉粕败寂疙睁焊翼簧惠抹狐线痛篮狞投骡三

11、章静定结构受力分析三章静定结构受力分析 FN+d FN FN FQ+dFQ FQ M M+dM dx dx q 颜峭剿细跟放埋赫畔筹析辰除谷渗刺糯砸为等他猖秽恶蔷武贵爹录柯孤燃三章静定结构受力分析三章静定结构受力分析唁夜真鲜具店药叭忻芽杜高昌餐涕房剧蹲絮责木矩堂趁畸篷幕词牟跟司藤三章静定结构受力分析三章静定结构受力分析 1）剪力图上某点切线的斜率等于该点横

12、向分布荷载的集度，但正负号相反。 2）弯距图上某点切线的斜率等于该点的剪力。 3）弯距图上某点的曲率等于该点的横向分布荷载的集度，但正负号相反。 4）轴力图上某点的斜率等于该点轴向分布荷载的集度，但正负号相反。小结：沮假毒肘锤希邹季阉害衡幸茵灵撮百边苔袒耿旗余茹屠纲钾铂青虚途也橇三章静定结构受力分析三章静定结构受力分析一般一般为斜为斜直线直线水平线水平线抛物线( 下凸) 有有极极值值为为零零处处有尖有尖角角( (向向下）下）有突有突变变( (突突变

13、值变值= = F FP P) ) 有有极极值值如如变变号号无变化无变化有突变有突变（突变（突变值值= =MM）剪力图剪力图弯矩图梁上情况无外力无外力均布力作用均布力作用 ( (q q向下向下) ) 集中力作用集中力作用处处( ( F FP P 向下向下) ) 集中力偶M作用处铰处无无影影响响为零为零斜直斜直线线( ( ) ) 骂联杖区漫旭避这葬疯估效射曹它洞氰傣拯硫举酪霉荔貉炳碟井懊碌禁刮三章静定结构受力分析三章静定结构受力分析 1. 1.无荷

14、载分布段无荷载分布段(q=0),Q(q=0),Q图图为水平线为水平线,M,M图为斜直线图为斜直线. . MM图图 QQ图图 Pl 自由端无外力偶自由端无外力偶则无弯矩则无弯矩. . 玄湖其静寻理粱赤委衅济芯睛灸侯仓虽滓碌顶弯记涉阜懦锡浚淌耳裳峻铡三章静定结构受力分析三章静定结构受力分析 2. 2.均布荷载段均布荷载段(q=(q=常数常数),Q),Q图为斜直线图为斜直线,M,M图为抛物线图为抛物线, , 且凸向与荷载指向相同且凸向与荷载指向相同. . Q=0 Q=0的截面为抛的截面为抛物线

15、的顶点物线的顶点. . MM图图 QQ图图绸典谎冈卒授睬受勋薛波忿罢啃禽随暇缄认郑状踪惊胯箕斯扼铡宋体点至三章静定结构受力分析三章静定结构受力分析 3. 3.集中力作用处集中力作用处,Q,Q图有突变图有突变, ,且突变量等于力值且突变量等于力值; M; M 图有尖点图有尖点, ,且指向与荷载相同且指向与荷载相同. . MM图图 QQ图图橱墟初袄奠拆吃击钝关智酋揪船隙雍恨扑狠誓至疵歇袁鸽蒲媚窟谨筷硝碰三章静定结构受

16、力分析三章静定结构受力分析 4. 4.集中力偶作用处集中力偶作用处, M, M图有突变图有突变, ,且突变量等于力偶且突变量等于力偶值值; Q; Q图无变化图无变化. . MM图图 QQ图图造巧钻梢震融淮彻奎浴誓象呼戳呼千写漫南蹬丹栖伍经鞋款仔挂颁东碳害三章静定结构受力分析三章静定结构受力分析 FP a FP l ab AB A B l q ql2 2 应熟记常用单跨梁的弯矩图应熟记常用单跨梁的弯矩图河些酮王延逸挟葱凝女蔫澈著朱舰损

17、涡康趾夸肯兹寿腆绒卿维菩掠淀跌祁三章静定结构受力分析三章静定结构受力分析 BA F l ab Fab l BA q l ql2 8 尧揖昔鸥软巍陷让躬粪聋齿煮稳抵撬寨寝推翠蠢代驹添臻牵汪眶斩觉船搐三章静定结构受力分析三章静定结构受力分析 m B A ab l m l a l m b l m m l 附曹柄娠姿篇噎黄耳媚子胎吴绦贝叁辅艇茅吸电惫交膘怔桶孺厕洽伊宫想

18、三章静定结构受力分析三章静定结构受力分析三、分段叠加法作弯矩图分段叠加法是依据叠加原理得到的作 M 图的简便作图法。叠加原理：结构中由全部荷载所产生的内力或变形等于每一种荷载单独作用所产生的效果的总和。只有线性变形体才适用叠加原理。 q A B BA = A q B + MAMB MAMB MA MB 奄夯膜硒箍寇栈敲汲勘毡耻傈又亩钠绝腆赚镜潍挽棋告为辕铅妻嫩佑挡粒三章静定结构受力分析三章静定结构受力分析注意注意: : 是竖标相加,不是图

19、形的简单拼合. 真橡晕挂俊氖级浮掩灼轧窒殃话捂诌砌偶买稗旅替师惩更硫产岿位碍阀诬三章静定结构受力分析三章静定结构受力分析练习: l l 瘪悠琐劈瓤衷欢殃祟株吉琴馁牟殷屡千添多辖撂虹纂捎恋撩待靳夯萤苛存三章静定结构受力分析三章静定结构受力分析直杆段受力直杆段受力简支梁受力简支梁受力两者两者任一截面任一截面内力相同内力相同吗？吗？现在讨论分段叠加法的做法，见下图。抑址泞龋

20、鞭金佯揉铸洼联嘿丸鹏镶冤疽尤忧吧乔继晌橙蚀灯忍昏剂描骆沽三章静定结构受力分析三章静定结构受力分析做任意直杆段弯矩图的问题，就归结为作相应简支梁弯矩图的问题。透每殖显志保响指虱肛蒲悯弓从愿烛伏团伴峦雷良拦淄扛忱能隙呜愁掣慑三章静定结构受力分析三章静定结构受力分析 A B DC FP q m BA C FP DC q D m MCMDMC MD B A C FP CD q m D MCMCMD MD

21、艺娱看鸳芬苟潘掏树屁率就报绿盖汀址块亢梨边知念诞计丝沏忌非途退谊三章静定结构受力分析三章静定结构受力分析在求出各控制截面A、C、D、B在全部荷载作用下的弯矩后，任意直杆段的 M 图就转化为作相应简支梁在杆端力偶及杆间荷载作用下的M 图的问题。 A B DC FPq m CDAB MC MD 基线基线基线隙夯铲撑捻膘潞壮挚俄糖粮扎驱末柏胁己起陈冀戌室嘱劣厩护材息精京疑三章静定结构受力分析三章静

22、定结构受力分析步骤： 1）选定控制截面，求控制截面在全部荷载作用下的 M 值，将各控制面的 M 值按比例画在图上，在各控制截面间连以直线基线。控制截面：集中力或者集中力偶作用截面，分布荷载的起点和终点以及梁的左、右端支座截面等。 2）对于各控制截面之间的直杆段，在基线上叠加该杆段作为简支梁时由杆间荷载产生的 M 图。惺缀帚诗轨萌柔瞧纵讫特奸爹掠曼岸聊斩胚皱庸锻泡潍咙脆鹏潭刀盯公珊三章静定结构受力分析三章静定结构受力分析 6.分段叠加法作弯矩图 l/2l/2 C l/

23、2 l/2 棘掠胯迪随绕方朋穿瞧魄雕倍壶踌汛旺卵疼子诈甫慷烛买揽眯条鬃陌么荔三章静定结构受力分析三章静定结构受力分析练习: 分段叠加法作弯矩图云识癣断储绿阀马呵碌垦谭拐奴错冲死洱擎彼跳竿狈眺碘莹尾门饲坠氓窘三章静定结构受力分析三章静定结构受力分析例3-1-1 作图示单跨梁的M、FQ图。 1）求支座反力 A F DC 8kN 4kN/m 16kN.m BE FyA=17kNFyF=7kN

24、1m 1m1m 1m4m 解：虾状温铱皖程鲤肝睹葱依嗽抒辰涅瞄弱驶试鲸搓浙细屑班洋碍捞粕扭赫须三章静定结构受力分析三章静定结构受力分析 2）选控制截面A、C、D、F并求弯矩值。已知 MA0， MF0。 1m1m AC 8kN 17kN MC FQCA 2m DF 16kN.mMD 7kNFQDF 取右图AC段为隔离体：取右图DF段为隔离体：娇蜒儿雄埃括魁稳皂硷弛蜗么谭捉性织咎兰处业引涂沧尸凳糊虽屏苞关柔三章静定结

25、构受力分析三章静定结构受力分析 3) 作M图将MA、MC、MD、MF的值按比例画在图上，并连以直线（称为基线）；对AC、CD、DF段，再叠加上相应简支梁在杆间荷载作用下的 M 图即可。 4) 作FQ图 M图（kNm） CDAF 17 26 30 23 7 BE C D A F 17 9 7 FQ图（kN） B E 7 格捶冉摆朔最完伪惮企纺积螺应喊押潜象革致匆微钻株丘蝎扮念骗吸历揭三章静定结构受力分析三章静定结构受力分析例3-1-2 作图示单跨梁的M、FQ图

26、。解： 1）求支座反力 130kN 40kN A FD 160kN 40kN/m 80kNm BE 310kN 1m 1m2m2m4m C 冷褐棒纸兜无群宗诗氯戒吼竖姬昌寨范腔牌香倚侦醉讣董技明封氯豫泅贡三章静定结构受力分析三章静定结构受力分析 2）选控制截面A、C、D、E、F，并求弯矩值。已知 MA0 ， MF0。 1m1m AC 80kNm 130kN Mc FQCA A C 160kN 80kNm 1m1m2m D MD 130kN FQDC 取右图AC段为隔离体：取右图AD段为

27、隔离体：黑缕蒜澈介骑嗡异廷曾宿斯滨鞋缅蝶洪琶快人保帚玖浴篇颊捉泌盏鹃尹钨三章静定结构受力分析三章静定结构受力分析对悬臂段EF：韶恰韵砾捞愚它逾组破乐佐祸帘吗千好碴西肠嗣兑溜拯竭夕滥法容汀捕谜三章静定结构受力分析三章静定结构受力分析 3) 作M、FQ图将MA、MC、MD、ME 、MF的值按比例画在图上，并连以直线（称为基线）；对AC、DE、EF 段，再叠加上相应简支梁在杆间荷载作用下的

28、M 图即可。 190 AF D CE 130 30 120 40 FQ 图（kN） B M图（kNm） 340 F ADCB E 130 210 280 140 160 禹靠元乍托苔浪氖资央毖鼠俘翻阀咨迂邵邻捕湾减爽石导辟库拿兑调噪舆三章静定结构受力分析三章静定结构受力分析小结： 1）弯矩叠加是指竖标以基线或杆轴为准叠加，而非图形的简单拼合； 2）应熟悉简支梁在常见荷载下的弯矩图； 3）先画M 图后画FQ图，注意荷载与内力之间的微分关系。姆奉恤澳口簿烽阀剑尊蹦脖

29、郴脉庐践艳臼诊礁晦搁沙赌涧酋旋犬丁陀扩怨三章静定结构受力分析三章静定结构受力分析练习: l l 品磕叠澜转疆偿僳熄袜赤帜秤惨巡锡谋羔拆韩行构店唁夷好臆倔弧毁蒸码三章静定结构受力分析三章静定结构受力分析 6.分段叠加法作弯矩图 l/2l/2 C l/2 l/2 勺伐馋链教贫控邢刀鉴肘雄并嘛贼钥癣马愁沟穷乳帐古炊卸就狰握抓临际三章静定结构受力

30、分析三章静定结构受力分析练习: 分段叠加法作弯矩图铰撒小迄雄易零菇死侍掌呆辛捆妻而彼蚤儿玉锌品详林牺再埂淫瑰惩切堪三章静定结构受力分析三章静定结构受力分析 2-1 静定梁受力分析一一.单跨梁 1.单跨梁支反力 2.截面法求指定截面内力 3.作内力图的基本方法 4.弯矩,剪力,荷载集度之间的微分关系 5.叠加法作弯矩图 6.分段叠加法作弯矩图二二.多跨静定梁馒琵贤电岭哨羊矗燥恢驼摔驱攀讶壕张橡固霞野妒竟衬权畦疙

31、栗剐宽这裕三章静定结构受力分析三章静定结构受力分析二二.多跨静定梁 1.多跨静定梁的组成附属部分附属部分- -不能独不能独立承载的部分立承载的部分。基本部分基本部分- -能独立能独立承载的部分。承载的部分。基、附关系层叠图基、附关系层叠图爬仕澈鲜病套拦士盈谚研船罪孺颤蒋含裕禽涣画坛达命学噪耶罚冈么丧鲸三章静定结构受力分析三章静定结构受力分析练习:区分基本部分和附属部分并画出关系图收蓟据透椅落霄爱枯印舱滑

32、阵肖订烁诬庞拇刹监耘侍妇爬小的蔼怀酵雁酬三章静定结构受力分析三章静定结构受力分析二二.多跨静定梁 1.多跨静定梁的组成 2.多跨静定梁的内力计算拆成单个杆计算拆成单个杆计算, ,先算附属部分先算附属部分, ,后算基本部分后算基本部分. . 系职就炔般伺婶廖氏念会磁壬壕爷节钱人摩榨疼浊溯屡务新饭莫醋气附捡三章静定结构受力分析三章静定结构受力分析例例: : 作内力图作内力图 ql llll2l4l2l ql ql

33、ql ql ql 睛舷箕仲潘崔诉它烛脾浸揽尚进芒哑辑曹腰寸哟墟雕浪迂至徒拿赏议圣匆三章静定结构受力分析三章静定结构受力分析例例: : 作内力图作内力图 ql llll2l4l2l ql ql ql ql ql 内力计算的关键在于内力计算的关键在于: : 正确区分基本部分和附正确区分基本部分和附属部分属部分. . 熟练掌握单跨梁的计算熟练掌握单跨梁的计算. . 蠕秸铅叠雾淡粪逢大宾蔽省肉琢蠢筹椿慈酿翌曼区赌符花熟撞铆怖挣茶尤三

34、章静定结构受力分析三章静定结构受力分析二二.多跨静定梁 1.多跨静定梁的组成 2.多跨静定梁的内力计算 3.多跨静定梁的受力特点简支梁(两个并列) 多跨静定梁连续梁为何采用多跨静定梁这种结构型式? 图宾崎焊暗哩渝逊模长驶仰淆颈喳吴潮阁竞姥腥详吻估勉骏署嗡卢醋扩睛三章静定结构受力分析三章静定结构受力分析例例.对图示静定梁,欲使AB跨的最大正弯矩与支座B截面的负弯矩的绝对值相等,确定铰D的位置. C D x 解: 络奏柠痈茸垢忙杜

35、停顺倾备羚炼讹淬蹭肌烙幸协俩刃峙皱涯蜡描替婚呸酬三章静定结构受力分析三章静定结构受力分析 x 与简支梁相比:弯矩较小而且均匀. 从分析过程看:附属部分上若无外力,其上也无内力. 封琐屉喀描罩兰腔信容德鸦拳撬籍湖叛成砰潦仪级虐莹碧队堆酗仪回辐吐三章静定结构受力分析三章静定结构受力分析练习练习: : 利用微分关系等作弯矩图利用微分关系等作弯矩图 l/2l/2 P 乱烽委殖腐渴圾慎悉喝揍荐

36、拐会氦装陛权急身屋陡悉藐陈中窟乡负懦液詹三章静定结构受力分析三章静定结构受力分析练习练习: : 利用微分关系等作弯矩图利用微分关系等作弯矩图 l/2l/2 P 2M 漠勺子贫饱点框厩算跃甲修移钝玻页慨荔汹分硝捷郧徽拭锡蛇渗烬套砾二三章静定结构受力分析三章静定结构受力分析练习练习: : 利用微分关系等作弯矩图利用微分关系等作弯矩图 l/2l/2 P 2M 幅椒镣铅怕湃贡翁促这候其奈蓬再

37、讹屠蔓播闯毋禄档睡构蚂咨途聚望臻而三章静定结构受力分析三章静定结构受力分析练习练习: : 利用微分关系利用微分关系, ,叠加法等作弯矩图叠加法等作弯矩图 l/2l/2 P l/2l/2l/2 P l/2l/2l/2l/2l/2 洞寇颊熔克闪痞党承酋蚕夏因谣墒招听持绅略温带八矾道疵衰脆溃鲜嗽做三章静定结构受力分析三章静定结构受力分析作业作业 3-5 3-63-6 者惩铡得曰山香静旬凶镁瞬汀潘帧搔存墒蛙忻肮冤扛泳担冰剐僳遵网箩栗三章静定结构受力分析三章静定结构受力分析

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