力矩分配法适用于计算无节点线位移的刚架和连续梁。这样的状态称为一个力矩分配单元。 用力矩分配法计算图1.8-6所示结构。图1.8-7 图1.假定当L1=6m,L2=8m,L3=5m,该梁弯矩分配系数μBA及B支座的不平衡弯矩ΔM应与下列( )组数据相近。C支座左右两端分配系数为0.4,0.6;固端弯矩为150kN·m、-120kN·m,试问该梁进行二次弯矩重分配,B、C支座的弯矩接近( )组数据。......
2023-08-28
如果结构的结点有线位移,则称为有结点线位移结构。用位移法计算有结点线位移结构时,基本步骤与计算无结点线位移结构相同,其区别在于:
(1)在基本未知量中,含有结点线位移,故在写转角位移方程时要考虑线位移的影响。
(2)在建立位移方程时,与结构位移对应的平衡方程是截取线位移所在的层为研究对象建立剪力平衡方程,因此在写转角位移方程时要写出剪力转角位移方程。
【例15-3】试用位移法计算图15-9(a)所示刚架,作出内力图。
图15-9 例15-3图
解:(1)确定基本未知量。此刚架有一个刚结点B,其转角位移记作φB;有一个线位移,记作Δ,如图15-9(b)所示。
(2)将刚架拆分为三根单跨超静定梁,设各杆的线刚度i=EI/4,查表14-1可得出各杆的杆端内力方程:
(3)从原结构中截取刚性结点B和BC杆为隔离体,如图15-9(c)、(d)所示,由图15-9(c)所示的结点B的平衡条件∑MB=0可得
MBA+MBC=0
由图15-9(d)所示的截面力的平衡条件∑Fx=0可得
VBA+VCD-30=0
将各有关杆端内力方程代入得
联立上述两个方程可以求得
将所得结果代回到各杆端内力方程中得
MAB=-164.87kN·m
MBA=-60.52kN·m
MBC=60.52kN·m
MCB=MCD=0
MDC=-86.61kN·m
由此可以作出结构的弯矩图如图15-9(e)所示。
由上述几个例题的分析可以得出位移法计算超静定结构的解题步骤如下:
(1)确定结构的位移法基本未知量。
(2)将结构拆分成单跨超静定梁杆件,根据刚度方程(或表14-1),写出结构中各杆的杆端弯矩方程和需要杆件的杆端剪力方程。
(3)利用刚性结点的力矩平衡条件和产生线位移层的截面力平衡条件(一般为产生整体移动杆件沿位移方向上的剪力平衡条件),建立位移法方程。
(4)解方程求解出基本未知量。
(5)将求解的结果代回到杆端弯矩方程中,求解出各杆的杆端弯矩,作出弯矩图。
有关建筑力学(第2版)的文章
力矩分配法适用于计算无节点线位移的刚架和连续梁。这样的状态称为一个力矩分配单元。 用力矩分配法计算图1.8-6所示结构。图1.8-7 图1.假定当L1=6m,L2=8m,L3=5m,该梁弯矩分配系数μBA及B支座的不平衡弯矩ΔM应与下列( )组数据相近。C支座左右两端分配系数为0.4,0.6;固端弯矩为150kN·m、-120kN·m,试问该梁进行二次弯矩重分配,B、C支座的弯矩接近( )组数据。......
2023-08-28
计算结果为正,表示ΔCx的方向与所设单位力的方向相同,即 ΔCx方向向右。 求图 5-17所示半圆弧三铰拱顶铰 C 两旁截面的相对转角。图5-17解:计算拱的位移,仅考虑弯矩对弯曲变形的影响,按公式计算。计算三铰拱受荷载及单位力偶作用时[见图 5-17、]的弯矩方程,应先求出支座反力,然后列出弯矩方程。此题由于三铰拱为对称结构,可只对拱的一半列出方程。......
2023-08-30
静定结构在支座移动时,只发生刚体位移,不产生内力和变形。这种位移可通过几何关系求得,也可应用单位力法进行计算。在式中,乘积的正负号规定为:当虚拟状态的支座反力与实际支座位移的方向一致时取正号,相反时取负号。 刚架的支座位移如图 5-19所示,试求 A 点的水平位移 ΔAx和 C 点左右截面的相对转角位移 θCC。......
2023-08-30
变形体的虚功原理及其相应的单位力法并不仅限于求解静定结构的位移,同样也适用于求解超静定结构的位移,问题是如何使计算得到简化。这两个弯矩图都是经超静定结构的力法计算所得。若按图 6-39和图 6-39进行图乘计算,得结果与前相同,说明方法正确,即计算超静定结构的位移可采用去除多余约束后的静定结构建立虚拟力状态,把问题转化为静定结构的位移计算,这将使计算工作大为简化。......
2023-08-30
在使用时,这些结构所处的环境温度相对于建造时的温度一般要发生变化,这种温度的改变将会引起构件的变形,从而使结构产生位移。对于静定结构,温度改变只会引起材料的自由膨胀、收缩,在结构中不会引起内力,但将产生变形和位移。静定结构由于温度改变引起的位移计算公式,仍可由位移计算的一般公式导出。因此,点 C 的竖向位移为计算结果为负,表示 ΔCy的方向与所设单位力的方向相反,即 ΔCy向上。......
2023-08-30
式即为平面杆系结构位移计算的一般公式。分别写出虚设力状态上的外力和内力在实际变形状态相应的位移和变形上所做的虚功,并由虚功原理得到结构位移计算的一般公式。将式代入式得__式为静定结构在荷载作用下位移计算的一般公式。......
2023-06-16
只有结点角位移而无结点线位移的结构称为无侧移结构。因为只有角位移,只需建立刚结点的力矩平衡方程就可以求解出基本未知量,进而计算杆端弯矩绘制内力图。用位移法计算图15-8所示刚架,并作其弯矩图。对于具有多个结点角位移未知量的结构,可利用每个刚性结点列出一个力矩平衡方程,由于刚性结点的数目与结点角位移的数目是相同的,则所列出的位移法方程的个数与基本未知量的个数恰好相等,解联立方程即可求解出所有的基本未知量。......
2023-06-16
图14-10利用单位荷载法计算结构位移的步骤如下:根据欲求位移选定相应的虚拟状态。列出结构各杆段在虚拟状态下和实际荷载作用下的内力方程。试计算图14-11所示的等截面简支梁中点C的竖向位移ΔCV。由于桁架及荷载对称,故只需计算一半桁架的内力。将各杆的内力代入位移计算公式得:计算结果为正值,表明C点的位移方向与虚设单位力PK的方向相同。......
2023-08-26
相关推荐