结构力学知识点:平面体系的几何组成分析概述总结概括思维导图
树图思维导图提供 结构力学知识点:平面体系的几何组成分析概述 在线思维导图免费制作,点击“编辑”按钮,可对 结构力学知识点:平面体系的几何组成分析概述 进行在线思维导图编辑,本思维导图属于思维导图模板主题,文件编号是:6878ca7cbd18731872673896784b2b3b
结构力学知识点:平面体系的几何组成分析概述思维导图模板大纲
前提条件:
不考虑结构受力后由于材料的应变而产生的微小变形,即把组成结构的每根杆件都看作完全不变形的刚性杆件。
几何不变体系:
在荷载作用下能保持其几何形状和位置都不改变的体系。
几何可变体系:
在荷载作用下不能保持其几何形状和位置都不改变的体系。
注意:建筑结构必须是几何不变的。
研究体系几何组成的目的
(1)研究几何不变体系的组成规律,用以判定一结构体系是否可作为结构使用
(2)明确结构各部分在几何组成上的相互关系,从而选择简便合理的计算顺序;
(3)判定结构是静定结构还是超静定结构,以便选择正确的结构计算方法。
刚片:
假想的一个在平面内完全不变形的刚性物体叫作刚片。
(1)在平面杆件体系中,一根直杆、折杆或曲杆都可以视为刚片,并且由这些构件组成的几何不变体系也可视为刚片。地基基础也可视为一个大刚片。
(2)刚片中任意两点间的距离保持不变,所以可由刚片中的一条直线代表刚片。
自由度
自由度的概念:
体系运动时,用以确定体系在平面内位置所需的独立坐标数。
一个点:
在平面内运动完全不受限制的一个点有2个自由度。
一个刚片:
在平面内运动完全不受限制的一个刚片有3个自由度。
由以上分析可见,凡体系的自由度大于零,则是可以发生运动的,位置是可以改变的,即都是几何可变体系。
约束
定义:
又称联系,是体系中构件之间或体系与基础之间的联结装置。限制了体系的某些方向的运动,使体系原有的自由度数减少。也就是说约束,是使体系自由度数减少的装置。
约束的类型:
链杆、铰结点、刚结点
链杆:一根单链杆或一个可动铰(一根支座链杆)具有1个约束,如图(a)。
单铰结点:一个单铰或一个固定铰支座(两个支座链杆)具有2个约束,如图(b)。
单刚结点:一个单刚结点或一个固定支座具有3个约束,如图(c)。
单约束:连接两个物体的约束叫单约束。
复约束:连接3个(含3个)以上物体的约束叫复约束。
复铰结点:
若一个复铰上连接了N个刚片,则该复铰具有2(N-1)个约束,等于(N-1)个单铰的作用。
复刚结点:
若一个复刚结点上连接了N个刚片,则该复刚结点具有3(N-1)个约束,等于(N-1)个单刚结点的作用。
必要约束:
使体系自由度数减少为零所需的最少约束。
多余约束:
体系上约束数目大于体系的自由度数目,则其差值就是多余约束。
实铰与虚铰
实铰的概念:由两根直接相连接的链杆构成。
虚铰的概念:虚铰是由不直接相连接的两根链杆构成的。虚铰的两根链杆的杆轴可以平行、交叉,或延长线交于一点。
虚铰的作用:当两个刚片是由有交汇点的虚铰相连时,两个刚片绕该交点(瞬时中心,简称瞬心)作相对转动。从微小运动角度考虑,虚铰的作用相当于在瞬时中心的一个实铰的作用。
树图思维导图提供 结构力学知识点:超静定次数的确定与基本结构 在线思维导图免费制作,点击“编辑”按钮,可对 结构力学知识点:超静定次数的确定与基本结构 进行在线思维导图编辑,本思维导图属于思维导图模板主题,文件编号是:b5d29c374b4c9bd133ca11d8d4a8146f
树图思维导图提供 结构力学知识点:超静定结构的概念和力法的基本原理 在线思维导图免费制作,点击“编辑”按钮,可对 结构力学知识点:超静定结构的概念和力法的基本原理 进行在线思维导图编辑,本思维导图属于思维导图模板主题,文件编号是:aa948c3bf2e84970c017eb246f8ce108