1、Construction Analysis of Structures Analysis of Structures基本假定：不考虑材料的变形基本假定：不考虑材料的变形 ( geometrically stable system )在任意荷载作用下，几何形状及位置均在任意荷载作用下，几何形状及位置均保持不变的体系。（不考虑材料的变形）保持不变的体系。（不考虑材料的变形） ( geometrically unstable system )在一般荷载作用下，几何形状及位置将发在一般荷载作用下，几何形状及位置将发生改变的体系。（不考虑材料的变形）生改变的体系。（不考虑材料的变形）结构结构机构机构几何
2、不变体系几何不变体系几何可变体系几何可变体系1 基本概念基本概念xyAxyB (constraint)x每一自由刚片每一自由刚片3个自由度个自由度两个自由刚片共有两个自由刚片共有6个自由度个自由度xyBACABA单刚结点单刚结点复刚结点复刚结点(compound rigid joint)单链杆单链杆复链杆复链杆n-1个个2n-3个个每个自由刚片有每个自由刚片有多少个多少个自由度呢？自由度呢？n=3每个单铰每个单铰能使体系减少能使体系减少多少个自由度多少个自由度呢？呢？s=2每个单链杆每个单链杆能使体系减少能使体系减少多少个多少个自由度呢？自由度呢？s=1每个单刚结点每个单刚结点能使体系减少能使
3、体系减少多少个多少个自由度呢？自由度呢？s=3 例例1 1：计算图示体系的自由度：计算图示体系的自由度G32311例例2 2：计算图示体系的自由度：计算图示体系的自由度332112另一种解法另一种解法讨论讨论322113例例3 3：计算计算图示图示体系体系的自的自由度由度例例4 4：计算：计算图示体系的图示体系的自由度自由度W0,体系体系是否一定是否一定几何不变呢几何不变呢？上部上部具有多具有多余联系余联系计算计算自由度自由度 = = 体系体系真实真实的自由度的自由度？ 二元体二元体(binary setup)-不在一直线上的两根不在一直线上的两根 链杆连结一个新结点的装置。链杆连结一个新结点
4、的装置。二元体规则：二元体规则： 在一个体系上增加在一个体系上增加或拆除二元体，不或拆除二元体，不改变原体系的几何改变原体系的几何构造性质。构造性质。C二刚片规则：二刚片规则： 两个刚片用一个铰两个刚片用一个铰和一根和一根的链杆相联，组成的链杆相联，组成无多余联系的几何无多余联系的几何不变体系。不变体系。EF 二刚片规则：二刚片规则： 两个刚片用三根两个刚片用三根的链杆的链杆相联，组成无多相联，组成无多余联系的几何不余联系的几何不变体系。变体系。IIIIIIOO是虚是虚铰吗？铰吗？有二元有二元体吗？体吗？是什么是什么体系？体系？O不是不是有有无多不变无多不变有虚有虚铰吗？铰吗？有二元有二元体吗
5、？体吗？是什么是什么体系？体系？没有没有有有瞬变体系瞬变体系( (instantaneously unstable system)-原为几何可变，经微小位移后即转化为原为几何可变，经微小位移后即转化为 几何不变的体系。几何不变的体系。ABCPC1瞬变体系的其它几种情况：瞬变体系的其它几种情况：静定结构静定结构FFBFAyFAx无多余无多余联系几何联系几何不变。不变。如何求支如何求支座反力座反力?FFBFAyFAxFC超静定结构超静定结构有多余有多余联系几何联系几何不变。不变。能否求全能否求全部反力部反力?有多余联系有多余联系无多余联系无多余联系常变常变瞬变瞬变O13O12O23DEFGDEFG
6、ABCDEFABCDEFABCDEFACDBEABCDEF分析实例 1分析实例 2ABCDEFGHIJKLABCDEFGHIJKL.ABCDEFGHIJKLm9h12b(2,3)(1,3)(1,2)bhmW23312293W按平面刚片体系计算自由度123456123456123456123456(2,3)123456123456(2,3).(1,3)(1,2)分析实例 3(1,2)(2,3)(1,2)(2,3)(2,3)(1,2)几何瞬变体系(1,2)ABCDEFABCDEF2,31,31,2ABCDEF2,31,31,2分析实例 4几何瞬变体系几何不变体系ABCDEFGHABCDEFGHJK(1,2)(2,3)ABCDEFGHJK(1,2)(2,3)ABCDEFG(2,3)(1,3)分析实例 5几何不变体系几何常变体系几何常变体系几何常变体系几何常变体系
