第1 章 几何组成分析 §1 – 1 基本概念 1-1-1 名词解释 ●几何不变体系——结构(静定或超静定) 在不考虑材料变形情况下,几何形状和位置不变的体系,称为几何不变体系
●几何可变体系 在不考虑材料变形情况下,形状或位置可变的体系,称为几何可变体系
●刚片 在平面上的几何不变部分
●自由度 确定体系位置所需的独立坐标数目
●约束(联系) 能够减少自由度的装置
减少自由度的个数为约束个数
①链杆 —— 相当 1 个约束 ②铰 —— 相当 2 个约束 ③虚铰 —— 相当 2 个约束 ④复铰 —— 相当 n -1 个单铰的作用 ●多余联系 不能减少自由度的联系,称为多余联系
●必要联系 去掉时能够增加自由度(或维持体系不变性必须)的联系
●瞬变体系 几何特征:几何可变体系经过微小位移后成为几何不变体系
静力特征:受很小的力将产生无穷大内力,因此不能作结构
1-1-2 分析规则 在不考虑材料应变所产生变形的条件下,构成无多余约束几何不变体系(静定结构)的基本规则如下: ●三刚片规则 三个刚片用不在同一条直线上的三个铰(或虚铰)两两相联
●二刚片规则 1 3 2 Ⅱ Ⅰ Ⅲ Ⅰ Ⅱ Ⅰ Ⅱ A Ⅰ 三角形 三刚片组成 二刚片组成 二元体组成 2 结构力学典型例题解析 两个刚片用不交于一点也不全平行的三根链杆相联; 或:两个刚片用一个铰和不通过该铰心的链杆相联
●二元体规则 什么是二元体(二杆结点): 两根不在同一条直线上的链杆联接一个新结点的装置,称为二元体
在一个体系上增加或减少二元体不影响其几何不变性
1-1-3 几何组成分析一般方法(步骤) (1)去二元体(二杆结点)
(2)分析地基情况:上部体系与地基之间 ●当有满足二刚片规则的三个联系时,去掉地基,仅分析上部体系; ●当少于三个联系时,必为几何常变体系; ●当多于三个联系时,将地基当作一个