第五章 力 法 §5—1 超静定结构概述 超静定结构是工程实际中常用的一类结构,前已述及,超静定结构的反力和内力只凭静力平衡条件是无法确定的,或者是不能全部确定的
例如图 5—1a 所示的连续梁,它的水平反虽可由静力平衡条件求出,但其竖向反力只凭静力平衡条件就无法确定,因此也就不能进一步求出其全部内力
又如图 5—1b 所示的加劲梁,虽然它的反力可由静力平衡条件求得,但却不能确定杆件的内力
因此,这两个结构都是超静定结构
分析以上两个结构的几何组成,可知它们都具有多余约束
多余约束上所发生的内力称为多余未知力
如图 5—1a 所示的连续梁中,可认为 B 支座链杆是多余约束,其多余未知力为 FBy(图 5—1c)
又如图 5—1b 所示的加劲梁,可认为其中的 BD 杆是多余约束,其多余未知力为该杆的轴力F(图 5—d)
超静定结构在去掉多余约束后,就变成为静定结构
N常见的超静定结构类型有:超静定梁(图 5—2),超静定刚架(图 5—3),超静定桁架(图 5—4),超静定拱(图 5—5),超静定组合结构(图 5—6)和铰接排架(图 5—7)等
超静定结构最基本的计算方法有两种,即力法和位移法,此外还有各种派生出来的方法,如力矩分配法就是由位移法派生出来的一种方法
这些计算方法将在本章和以下两章中分别介绍
§5—2 力法的基本概念 在掌握静定结构内力和位移计算的基础上,下面来寻求分析超静定结构的方法
先举一个简单的例子加以阐明
设有图 5—8a 所示一端固定另一端铰支的梁,它是具有一个多余约束的超静定结构
如果以右支座链杆作为多余约束,则去掉该约束后,得到一个静定结构,该静定结构称为力法的基本结构
在基本结构上,若以多余未知力代替所去约束的作用,并将原有荷载q作用上去,则得到如图 5—8b 所示的同时受荷载和多余未知力作用的体系
该体系称为力法的基本体系
在基本体系上