结构力学完整资料

【最新整理，下载后即可编辑】 【最新整理，下载后即可编辑】 【最新整理，下载后即可编辑】 【最新整理，下载后即可编辑】 【最新整理，下载后即可编辑】 【最新整理，下载后即可编辑】 §§13-413-4 连续梁的整体刚度矩阵连续梁的整体刚度矩阵 【最新整理，下载后即可编辑】 即即 传统位移法：传统位移法：根据每个结点位移对附加约束上的约束力根据每个结点位移对附加约束上的约束力{ {F F} }的的 贡献大小进行叠加而计算所得。贡献大小进行叠加而计算所得。 一、一、 单元集成法的力学模型和基本概念单元集成法的力学模型和基本概念 1. 1.首先只考虑首先只考虑 于是于是 其中其中 【最新整理，下载后即可编辑】 由前面的单元刚度矩阵所得，则由前面的单元刚度矩阵所得，则 进一步得到进一步得到 所以所以 最终得到最终得到 2. 2. 则则 【最新整理，下载后即可编辑】 这是这是 最后总结如下的形式来作最终的计算最后总结如下的形式来作最终的计算 【最新整理，下载后即可编辑】 【最新整理，下载后即可编辑】 【最新整理，下载后即可编辑】 【最新整理，下载后即可编辑】 §§13-513-5 刚架的整体刚度矩阵刚架的整体刚度矩阵 思路要点：（思路要点：（1 1）设各单元已形成了整体坐标系下的单元刚度矩）设各单元已形成了整体坐标系下的单元刚度矩 阵；阵； 与连续梁相比：与连续梁相比： (1) (1)各单元考虑轴向变形；各单元考虑轴向变形；(2)(2)每个刚结点有三个每个刚结点有三个 位移；位移； (3) (3)要采用整体坐标；要采用整体坐标；(4)(4)要处理非刚结点的特殊情况。要处理非刚结点的特殊情况。 一、结点位移分量的统一编码——总码一、结点位移分量的统一编码——总码 整体结构的结点位移向量为：整体结构的结点位移向量为： 相应地结点力向量为：相应地结点力向量为： 【最新整理，下载后即可编辑】 规定：对于已知为零的结点位移分量，其总码均编为零。规定：对于已知为零的结点位移分量，其总码均编为零。 其中每个单元的刚度为以下 【最新整理，下载后即可编辑】 其中定位向量为： 最终进行叠加求得整体刚度矩阵 【最新整理，下载后即可编辑】 代入数字得 【最新整理，下载后即可编辑】 定位向量： 【最新整理，下载后即可编辑】 §§13-613-6 等效结点荷载等效结点荷载 结构体系刚度方程：结构体系刚度方程：{F}= [K]{{F}= [K]{ } ………………(1)} ………………(1) 表示结点位移表示结点位移{ { } }和结点力和结点力{ {F F} }之间的关系，反映了结构的刚度之间的关系，反映了结构的刚度 性质，而不涉及原结构上作用的实际荷载，并不是原结构的位性质，而不涉及原结构上作用的实际荷载，并不是原结构的位 移法基本方程。移法基本方程。 一、位移法基本方程一、位移法基本方程 [K]{[K]{ } +{F} +{F P P} ={0} …………………(2) } ={0} …………………(2) 【最新整理，下载后即可编辑】 用图来表达以上思想：用图来表达以上思想： 二、二、 等效结点荷载的概念等效结点荷载的概念 显然显然 { {P P}=}= ––{ {F F P P}………解决了计算等效结点荷载的问题 }………解决了计算等效结点荷载的问题 等效原则是两种荷载在基本体系中产生相同的结点约束力等效原则是两种荷载在基本体系中产生相同的结点约束力 三、按单元集成法求整体结构的等效结点荷载三、按单元集成法求整体结构的等效结点荷载{ {P P} } (1)(1)局部坐标单元的等效结点荷载局部坐标单元的等效结点荷载 (2)(2)整体坐标单元的等效结点荷载整体坐标单元的等效结点荷载  P  T  P  T (3)(3) 结构的等效结点荷载结构的等效结点荷载{ {P P} } 【最新整理，下载后即可编辑】 依次将每个单元等效结点荷载中的元素按照单元定位向量在结依次将每个单元等效结点荷载中的元素按照单元定位向量在结 构的等效结点荷载中定位叠加。构的等效结点荷载中定位叠加。 §§13-713-7 计算步骤和算例计算步骤和算例 1 1 确定整体和局部坐标系、单元和结点位移编码确定整体和局部坐标系、单元和结点位移编码 2 2 形成刚度矩阵形成刚度矩阵 (1)(1)形成局部坐标系下的单元刚度矩阵形成局部坐标系下的单元刚度矩阵 (2)(2)形成整体坐标系下的单元刚度矩阵形成整体坐标系下的单元刚度矩阵 (3)“换码重排座”，形成整体结构的刚度矩阵(3)“换码重排座”，形成整体结构的刚度矩阵 3 3 形成等效结点荷载形成等效结点荷载 (1)(1)形成局部坐标系下的单元固端力形成局部坐标系下的单元固端力 【最新整理，下载后即可编辑】 (2)(2)形成整体坐标系下的单元等效结点荷载形成整体坐标系下的单元等效结点荷载 (3) “换码重排座”，形成整体结构的等效结点荷载(3) “换码重排座”，形成整体结构的等效结点荷载 4 4 解整体刚度方程，求结点位移解整体刚度方程，求结点位移 5 5 求各单元的杆端内力求各单元的杆端内力 (1)(1)整体坐标系下的单元杆端位移整体坐标系下的单元杆端位移 (2)(2)局部坐标系下的单元杆端位移局部坐标系下的单元杆端位移 (3)(3)局部坐标系下的单元杆端内力局部坐标系下的单元杆端内力 【最新整理，下载后即可编辑】 【最新整理，下载后即可编辑】 【最新整理，下载后即可编辑】 【最新整理，下载后即可编辑】 §§13-813-8 忽略轴向变形时矩形刚架的整体分析忽略轴向变形时矩形刚架的整体分析 【最新整理，下载后即可编辑】 1414 超静定结构总论超静定结构总论 §§14-114-1 超静定结构解法的分类和比较超静定结构解法的分类和比较 超静定结构计算方法分类超静定结构计算方法分类 【最新整理，下载后即可编辑】 各种结构型式所选用的适宜解法各种结构型式所选用的适宜解法 说明：说明： 手算时，凡是多余约束多、结点位移少的结构用位移法；手算时，凡是多余约束多、结点位移少的结构用位移法； 反之用力法。反之用力法。 对称问题按位移法或力矩分配法计算，对称问题按位移法或力矩分配法计算， 反对称问题按力法或无剪切分配法计算。反对称问题按力法或无剪切分配法计算。 §§14-314-3 超静定结构的特性超静定结构的特性 一、多余约束的存在及其影响一、多余约束的存在及其影响 1 1、超静定结构是有多余约束的几何不变体系；、超静定结构是有多余约束的几何不变体系； 2 2、超静定结构的全部内力和反力仅由平衡条件不能求出，还必、超静定结构的全部内力和反力仅由平衡条件不能求出，还必 须考虑变形条件；须考虑变形条件； 如在力法计算中，多余未知力由力法方程（变形条件）计算。如在力法计算中，多余未知力由力法方程（变形条件）计算。 再由再由M=∑MM=∑M i iX Xi i+M +M P P 叠加内力图。如只考虑平衡条件画出单位弯叠加内力图。如只考虑平衡条件画出单位弯 矩图和荷载弯矩图，矩图和荷载弯矩图，X Xi i是没有确定的任意值。是没有确定的任意值。 【最新整理，下载后即可编辑】 因此单就满足平衡条件来说，超静定