第7章 力矩分配法
力矩分配法的理論基礎(chǔ)是位移法,適用范圍是連續(xù)梁和無側(cè)移剛架。它的特點是避免了解方程,單結(jié)點力矩分配得到的是精確解,多結(jié)點力矩分配得到的是漸進解。
本章復(fù)習(xí)要求:
深刻理解:轉(zhuǎn)動剛度、分配系數(shù)、傳遞系數(shù)、鎖緊結(jié)點、放松結(jié)點等基本概念;單結(jié)點、受結(jié)點集中力偶作用情況的力矩分配過程與特點,單結(jié)點、受任意荷載作用情況的力矩分配過程與特點,多結(jié)點、受任意荷載作用情況的力矩分配過程與特點。
熟練掌握:用力矩分配法計算連續(xù)梁和無側(cè)移剛架的內(nèi)力。 1、深刻理解力矩分配法的幾個基本概念 ● 轉(zhuǎn)動剛度SAB:表示桿端對轉(zhuǎn)動的抵抗能力(A端為施力端,B端為遠端),在數(shù)值上等
于使桿端產(chǎn)生單位轉(zhuǎn)角時須施加的力矩。
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遠端固定
遠端鉸支遠端滑動遠端自由
SAB
第8章 影響線
前面各章討論的都是結(jié)構(gòu)受固定荷載作用的內(nèi)力和位移,要分析結(jié)構(gòu)受移動荷載(如吊車輪壓、樓面上的人群荷載、橋梁上的汽車輪壓等)作用下的內(nèi)力和位移則要利用影響線這個工具。本章只要求掌握靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力影響線,靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力影響線都是由分段直線組成的。
要學(xué)好本章,必須把握兩點:一是深刻理解影響線的概念,若影響線的概念認識得不深入,遇到稍復(fù)雜的靜定結(jié)構(gòu)的影響線,腦子就易產(chǎn)生各種混亂;二是深刻理解影響線與固定荷載的內(nèi)力圖的既區(qū)別、又聯(lián)系的辯證關(guān)系,要認識到影響線與內(nèi)力圖不同,也要看到影響線其實也不是什么新東西,仍然要使用靜定結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析的基本方法,因為移動荷載作用在結(jié)構(gòu)上就是無限多種固定荷載作用在結(jié)構(gòu)上的情況的集合。
本章復(fù)習(xí)要求:
深刻理解:移動荷載、影響線、結(jié)點荷載等基本概念;靜力法作影響線的特點,簡支梁的支座反力、彎矩、剪力的影響線,外伸梁的影響線、結(jié)點荷載作用下梁的影響線與簡支梁影響線的關(guān)系,機動法作影響線的特點。
熟練掌握:靜力法作單跨梁、外伸梁、多跨靜定梁、結(jié)點荷載作用下的單跨梁的支座
反力與內(nèi)力的影響線;利用影響線求固定荷載作用下靜定梁結(jié)構(gòu)的支座反力和指定截面的內(nèi)力。
1、深刻理解影響線與內(nèi)力圖的區(qū)別與聯(lián)系
單位荷載在結(jié)構(gòu)上移動時結(jié)構(gòu)的某指定截面的量值(支座反力、彎矩、剪力、軸力等)的變化規(guī)律的圖形就是影響線,它與固定荷載作用下結(jié)構(gòu)的內(nèi)力圖的關(guān)系總結(jié)如下:
2、深刻理解機動法作影響線的特點
用靜力法作影響線時可能需取許多隔離體來列方程,尤其是對象多跨靜定梁這樣的桿件較多的結(jié)構(gòu)。
實際上,靜定結(jié)構(gòu)的支反力和截面內(nèi)力都可視為約束反力(支座反力是外部的約束反力,截面內(nèi)力是內(nèi)部的約束反力),因此可解除與該支座反力或截面內(nèi)力對應(yīng)的約束,結(jié)構(gòu)就成為機構(gòu),勾畫出虛位移圖,此時機構(gòu)上的主動力只有單位荷載與該支座反力或截面內(nèi)力,虛功方程只有兩項,就可方便地求出該支座反力或截面內(nèi)力的變化規(guī)律:
?1Z(x)?????
?Z?????P(x) ?
使機構(gòu)沿Z的正方向發(fā)生虛位移,作出單位荷載作用點的虛位移圖,即得到Z的影響線的輪廓,再令?Z?1,即可得到影響線圖的縱坐標值。
機動法作影響線時注意兩點:
● 使機構(gòu)沿Z的正方向發(fā)生虛位移后,要畫單位荷載作用點的虛位移(特別是象結(jié)點荷載作用的梁的某個截面內(nèi)力影響線的情況),最終由單位荷載作用點的虛位移圖得到影響線。
● 橫坐標以上的圖形,單位荷載的虛功為負,影響線值為正;橫坐標以下的圖形,單位荷載的虛功為正,則Z的虛功為負,影響線值為負。