土木工程力学配套教学课件ppt少学时王长连课件 土木工程力学 教学课件 ppt 作者 少学时 王长连课件 第7章.ppt

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1、第7章静定结构的内力计算土木工程力学（少学时）01020304多跨静定梁静定平面刚架静定平面桁架静定组合结构目录0506三铰拱静定结构的主要特征01多跨静定梁第7章静定结构的内力计算第1节第1节多跨静定梁一、工程实例和计算简图多跨静定梁，是由单跨静定梁通过铰连接而成的结构。多跨静定梁一般要跨越几个相连的跨度，它是工程中广泛使用的一种结构形式，最常见的有公路桥梁（图1a）和房屋中的檩条梁（图2a）等，其计算简图及层次图分别如图1ｂ、ｃ和图２b、c示。多跨静定梁有两种基本形式：第一种如图1b所示，其特点是无铰跨和双铰跨交替出现；第二种如图2b所示，其特点是第一跨无中间铰，

2、其余各跨各有一个中间铰。图1公路桥梁图2房屋中的檩条梁第1节多跨静定梁二、多跨静定梁的几何组成就几何组成而言，多跨静定梁的各个部分可分为基本部分和附属部分。在图ｂ中，AB梁由三根支座链杆与基础相连接，是几何不变体系，能独立承受荷载，称为基本部分。CD梁在竖向荷载作用下能独立维持平衡，故在竖向荷载作用下CD梁也可看作基本部分。而BC梁则必须依靠AB梁和CD梁的支承才能承受荷载并维持平衡，称为附属部分。在图b中，AB梁是基本部分，而BC梁、CD梁则是附属部分。为清晰起见，可将它们的支承关系分别用图c和图c表示，这样的图形称为层次图。从层次图中可以看出：基本部分一旦遭受破坏

3、，附属部分的几何不变性也将随之失去；而附属部分遭受破坏，在竖向荷载作用下基本部分仍可维持平衡。图1公路桥梁图2房屋中的檩条梁第1节多跨静定梁三、多跨静定梁的内力计算和内力图绘制多跨静定梁的计算，首先要绘出其层次图。通过层次图，可以看出力的传递过程。因为基本部分直接与基础相连接，所以当荷载作用于基本部分时，仅基本部分受力，附属部分不受力；当荷载作用于附属部分时，由于附属部分与基本部分相连接，故基本部分也受力。因此，多跨静定梁的约束力计算顺序，应该是先计算附属部分，再计算基本部分。即从附属程度最高的部分算起，求出附属部分的约束力后，将其反向加于基本部分，即为基本部分的荷载

4、，再计算基本部分的约束力。当求出每一段梁的约束力后，其内力计算和内力图的绘制就与单跨静定梁一样，最后将各段梁的内力图连在一起即为多跨静定梁的内力图。例7-1例作图a所示多跨静定梁的剪力图和弯矩图。02静定平面刚架第7章静定结构的内力计算第2节第2节静定平面刚架一、工程实例和计算简图1.刚架的特点刚架是由直杆组成的，具有刚结点的结构。在刚架中的刚结点处，刚结在一起的各杆不能发生相对移动和转动，变形前后各杆的夹角保持不变，故刚结点可以承受和传递弯矩。由于存在刚结点，使刚架中的杆件较少，内部空间较大，比较容易制作，所以在工程中得到广泛应用。2.刚架的分类（1）悬臂刚架。悬臂

5、刚架一般由一个构件用固定端支座与基础连接而成。例如图ａ所示站台雨篷。（2）简支刚架。简支刚架一般由一个构件用固定铰支座和活动铰支座与基础连接，或用三根既不全平行、又不全交于一点的链杆与基础连接而成。例如图b所示渡槽的槽身。简支刚架常见的有门式的和Ｔ形的两种。（3）三铰刚架。三铰刚架一般由两个构件用铰连接，底部用两个固定铰支座与基础连接而成。例如图ｃ所示屋架。第2节静定平面刚架一、工程实例和计算简图（４）组合刚架。组合刚架通常是由上述三种刚架中的某一种作为基本部分，再按几何不变体系的组成规则连接相应的附属部分组合而成（图ａ、ｂ）。第2节静定平面刚架二、静定平面刚架的内力

6、计算和内力图绘制在一般情况下，刚架中各杆的内力有弯矩、剪力和轴力。由于刚架中有横向放置的杆件，也有竖向放置的杆件，为了使杆件内力表达清晰，在内力符号的右下方以两个下标注明内力所属的截面，第一个下标表示该内力所属杆端的截面；第二个下标表示杆段的另一端截面。例如，杆段AB的A端的弯矩、剪力和轴力分别用MAB、FSAB和FNAB表示；而B端的弯矩、剪力和轴力分别用MBA、FSBA和FNBA表示。在刚架的内力计算中，弯矩可自行规定正负，例如可规定以使刚架内侧纤维受拉的为正，但须注明受拉的一侧；弯矩图绘在杆的受拉一侧。剪力和轴力的正负号规定同前，即剪力以使隔离体产生顺时针转动趋

7、势时为正，反之为负；轴力以拉力为正，压力为负。剪力图和轴力图可绘在杆的任一侧，但须标明正负号。例7-2例试绘制图a所示悬臂刚架的内力图。例7-3例试作图ａ所示刚架的内力图。例7-4例试计算并作出下图所示三铰刚架的弯矩图。03静定平面桁架第7章静定结构的内力计算第3节第3节静定平面桁架一、工程实例和计算简图1.桁架的特点梁和刚架承受荷载时，主要产生弯曲内力，截面上的受力分布是不均匀的，构件的材料不能得到充分的利用。桁架则弥补了上述结构的不足。桁架是由直杆组成，全部由铰接点连接而成的结构。在结点荷载作用下，桁架各杆的内力只有轴力，截面上受力分布是均匀的，