用位移法计算超静定结构在荷载作用下的内力



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1、,,,,,,,单击此处编辑母版标题样式,,单击此处编辑母版文本样式,,第二级,,第三级,,第四级,,第五级,,,*,§8-5 用位移法计算超静定结构在荷载作用下的内力,步骤:,,(1)确定基本未知量和基本结构。,,(2)列位移法典型方程。,,(3)绘 图和,M,P,图,计算系数和自由项。,,(4)解典型方程,求基本未知量,Z,i,。,,(5),绘内力图。,,根据弯矩图作剪力图;,,根据剪力图作轴力图。,,(6)校核。,,例,,用位移法计算图,a,所示结构,绘内力图。,,解:悬臂梁,AB,的内力可由平衡条件求得,因此,只需用位移法计算图,b,所示结构。,,(,c),(,1,)基本未知量为
2、结点,C,的转角,Z,1,,,基本结构如图,c,所示。,(2)位移法方程为:,,(,e),M,P,图,(,d),图,(3)计算系数,k,11,和自由项,R,1,P,,取结点,C,,由 得,利用载常数作 图如图,e,利用形常数作 图如图,d,取结点,C,,由 得,(4)解位移法方程,,,(5)作内力图,,(,f),M,图(,kN,·m),(,g),V,图(,kN,),(,h),N,图(,kN,),由 计算各杆杆端弯矩,作,M,图如图,f,。,取杆件为隔离体,利
3、用杆端弯矩求杆端剪力,作剪力图如图,g。,取结点为隔离体,利用杆端剪力求杆端轴力,作轴力图如图,h。,,例8-3 用位移法计算图,a,所示对称刚架,作弯矩图。,EI,=,常数。,解:,此刚架为对称结构受对称荷载作用,取半结构如图,b,所示。,,,(1)基本未知量为结点,C,的转角,Z,1,,,基本结构如图,c,所示。,,(2)位移法方程为:,(,c),,(3)计算系数,k,11,和自由项,R,1,P,,取结点,C,,由 得,利用载常数作 图如图,e,利用形常数作 图如图,d,取结点,C,,由 得,(4)解位移法方
4、程,,(,d),图,注意:结点,C,应按固定支座处理。,(,e),M,P,图,,(5)作,M,图,,按 计算各杆端弯矩,并利用对称性作,M,图如图,f。,,(,f),M,图(,kN,·m),,例 用位移法计算图,a,所示刚架,作弯矩图。,解:(,1,)基本未知量为结点,B,和,C,的转角,Z,1,和,Z,2,,,基本结构如图,b,。,(,2,),位移法方程为,,(3)计算系数和自由项,作 图,求,k,11,,,k,21,,取结点,B,,由 得,取结点,C,,由 得,作 图,求,k,12,,
5、,k,22,,取结点,B,,由 得,取结点,C,,由 得,,作,M,P,图,求,R,1,P,、,R,2,P,,基本结构在荷载作用时利用载常数计算各杆的固端弯矩,作,M,P,图如图,e,。,取结点,B,,由 得,取结点,C,,由 得,,(4)解位移法方程,,(5),作,M,图,按 计算各杆端弯矩,作,M,图如图,f。,,,例 用位移法计算图,a,所示刚架,作弯矩图。,解:(,1,),基本未知量为结点,A,的转角,Z,
6、1,和结点,C,、,D,的水平位移,Z,2,,,基本结构如图,b。,,(,2,),位移法方程为,,(3)计算系数和自由项,取结点,A,,由 得,过柱端截取横梁,CD ,,由 得,作 图,求,k,11,,,k,21,,,取结点,A,,由 得,过柱端截取横梁,CD ,,由 得,作 图,求,k,12,,,k,22,,,作 图,求,R,1,P,,,R,2,P,,基本结构在荷载作用时利用载常数计算各固端弯矩,。,注意:作用在结点,A,的力偶荷载8,kN,·m,及作用在结点,C,的集中荷载20,kN,均不产生固端弯矩。,取结点,A,,由 得,过柱端截取横梁,CD ,,由 得,,(5),作,M,图,按 计算各杆端弯矩,作,M,图如图,f。,,(4)解位移法方程,,,
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