- 结构力学中平面体系几何组成分析 - 上一讲回顾 - 结构力学的研究对象 - 计算简图 - 感见结构的分类 - 几何组成分析的核心内容 - 结构定义:承受作用的体系 - 房屋建筑结构 - 桥梁结构 - 感见结构的特点 - 全部由杆件组成 - 长度远大于截面宽高 - 平面杆件结构体系简化条件 - 杆件在同一平面内 - 荷载可简化到该平面 - 几何不变与几何可变体系 - 几何不变体系:三角形稳定性 - 几何可变体系:平行四边形不稳定性 - 几何组成分析的目的 - 判断体系是否几何不变 - 指导结构受力分析 - 自由度分析 - 自由度的定义 - 确定体系位置所需的独立坐标数目 - 平面点的自由度:2 - 平面钢片的自由度:3 - 约束的概念 - 限制运动的装置,减小自由度 - 链杆约束 - 减少1个自由度 - 角约束 - 单角:减少2个自由度 - 副角:减少2×(N-1)个自由度 - 钢节点约束 - 单钢节点:减少3个自由度 - 复钢节点:减少3×(N-1)个自由度 - 必要约束与多余约束 - 必要约束:使体系几何不变的必须约束 - 多余约束:非必要约束,可去掉不影响几何不变性 - 计算自由度 - 定义:各组成部分自由度减去总约束数 - 公式1:适用于任何杆件结构体系 - 总自由度:3m(m为钢片数) - 总约束数:2h + 3r + r'(h为单角数,r为单钢节点数,r'为链杆数) - 公式2:适用于角接链杆体系 - 自由度:2j - b - r(j为角节点数,b为杆件数,r为链杆数) - 计算自由度的意义 - W > 0:几何可变体系 - W = 0:最少约束数的几何不变体系 - W < 0:具有多余约束的几何不变体系 - 应用实例 - 实例1:折杆体系 - 计算自由度为1,几何可变体系 - 实例2:角接链杆体系 - 计算自由度为-1,几何不变但有多余约束 - 总结 - 核心概念 - 自由度 - 约束 - 计算自由度与体系自由度的区别 - 下一节预习 - 简单组成规则