建筑力学D05平面体系的几何组成分析

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1、第五章平面体系的几何组成分析第五章平面体系的几何组成分析§5-1几何不变体系与几何可变体系的概念§5-2刚片.自由度．联系的概念§5-3几何不变体系的组成规则§5-４　静定结构和超静结构．常见的结构形式§5-1几何不变体系与几何可变体系的概念１．几何不变体系可作建筑构件××２．几何可变体系不能作建筑构件×３．瞬变体系不能作建筑构件×刚片：刚体称为刚片2.自由度：确定体系位置时所需要的独立参数的数目。§5-2刚片.自由度.联系的概念×3.联系：能减少1个自由度的约束称为1个联系链杆将刚片与地面相联单铰将刚片与地面相联×单铰约束自由度＝２＋２＝４联系＝６－４＝２ⅠⅡⅢⅠⅡ自由度

2、＝２＋３＝５联系＝９－５＝４复铰约束ⅢⅠⅡⅣ自由度＝２＋４＝６联系＝１２－６＝６３个构件４个构件２个构件×n个构件自由度＝２＋n联系＝3n-(２＋n)＝２(n-1)相当于(n-1)个单铰约束复铰约束ⅢⅠⅡⅣ×１个链杆限制１个自由度-1个联系１个单铰限制２个自由度-2个联系体系中刚片数为:m单铰数为：h链杆数为：r自由度数为WW=3m-2h-r×例１　计算体系的自由度数解：体系由AC,BC,DE3个刚片　组成n=3h=3r=3×例2计算体系的自由度数解：体系由ADE,EB,EFC,DG,GF5个刚片组成n=5h=5r=5×一、几何不变体系的简单组成规则规则一：两刚片规则。两个

3、刚片用既不完全平行也不全交于一点的三根链杆联结，所组成的体系为几何不变体系。§5-3几何不变体系的组成规则ⅠⅡⅠⅠⅡⅠⅡⅠⅡ×规则二：三刚片规则。三个刚片用不在一条直线上的铰两两相联结组成的体系为几何不变体系。ⅠⅡⅢⅠⅢⅡⅠⅢⅡ×规则三：二杆结点规则。在刚片上加上或减去二杆结点时，形成的体系是几何不变体系。二杆结点：两根不共线的链杆铰接形成的结点Ⅰ×例3对下列图示各体系作几何组成分析××××××ⅡⅠ×ק5-４　静定结构和超静结构．常见的结构形式1.静定结构和超静定结构作为结构的体系，必须是几何不变体系。几何不变体系分为无多余联系和有多余联系。无多余联系称为静定结构。所

4、列平衡方程个数等于未知量个数，称静定问题。有多余联系成为超静定结构。未知量个数大于独立方程个数，称超静定问题。×静定结构超静定结构×静定结构超静定结构×(２)桁架体系主梁次梁×梁板体系承受较大载荷梁梁×(２)桁架体系大跨度承载深圳宝安体育馆×(２)桁架体系大跨度承载×(３)拱结构体系承载大跨度使用抗压材料赵州桥×(４)框架筒体体系高层建筑×(４)框架桶体体系高层建筑台北101大楼×(５)悬索体系适应抗拉材料武汉将建世界第八大悬索桥×(５)薄壳体系薄板作盖，获得大空间和大跨度×