建筑结构力学--4静定刚架知识讲解.ppt

2020/8/31,课件,1,静 定 刚 架,2020/8/31,课件,2,1 静定平面刚架的组成特点及类型,刚架是由梁和柱以刚性结点相连组成的，其优点是将梁柱形成一个刚性整体，使结构具有较大的刚度，内力分布也比较均匀合理，便于形成大空间a),(b),(c),(d),(e),,,下图是常见的几种刚架：图（a）是车站雨蓬，图（b）是多层多跨房屋，图（c）是具有部分铰结点的刚架刚架结构优点：,（1）内部有效使用空间大； （2）结构整体性好、刚度大； （3）内力分布均匀，受力合理一、平面刚架结构特点：,2020/8/31,课件,3,1、悬臂刚架,2、简支刚架,3、三铰刚架,4、主从刚架,二、常见的静定刚架类型,2020/8/31,课件,5,如图（a）三铰刚架，具有四个支座反力，可以利用三个整体平衡条件和中间铰结点C 处弯矩等于零的局部平衡条件，一共四个平衡方程就可以求出这四个支座反力2020/8/31,课件,6,于是,,,,对O点取矩即得：,2020/8/31,课件,7,,,,,,注意：,三铰刚架结构中，支座反力的计算是内力计算的关键所在 通常情况下，支座反力是两两偶联的，需要通过解联立方程组来计算支座反力，因此寻找建立相互独立的支座反力的静力平衡方程，可以大大降低计算反力的复杂程度和难度。

2020/8/31,课件,8,(c),如右图(a)是一个多跨刚架，具有四个支座反力，根据几何组成分析：以右是基本部分、以左是附属部分，分析顺序应从附属部分到基本部分2020/8/31,课件,9,分段：根据荷载不连续点、结点分段 定形：根据每段内的荷载情况，定出内力图的形状 求值：由截面法或内力算式，求出各控制截面的内力值 画图：画M图时，将两端弯矩竖标画在受拉侧，连以直 线，再叠加上横向荷载产生的简支梁的弯矩图Q，N 图要标 ，号；竖标大致成比例3 刚架的内力分析及内力图的绘制,2020/8/31,课件,10,,例1. 试计算图(a)所示简支刚架的支座反力，并绘制、Q和N图1)支座反力,,,,(a),,,,(b),(c),解,2)求杆端力并画杆单元弯矩图40,160,2020/8/31,课件,11,,,,,,160,,,40,,,80,20,60,Q图（kN),M图 (kNm）,M图,80,2020/8/31,课件,12,,,,,20,N图（kN),2020/8/31,课件,13,例2. 试计算下图所示悬臂刚架的支座反力，并绘制、Q和N图解：（1）计算支座反力,,,,2020/8/31,课件,14,,（2）计算各杆端截面力，绘制各杆M图,1）杆CD,,,,,,,,,,,,,结点D,2）杆DB,,2qa2,M图,,,,,,,,,M图,,2020/8/31,课件,15,,,,3)杆BE,,,,,,,,,,,,,,,M图,M图,4）杆AB,2020/8/31,课件,16,,,,,2qa2,,M图,（3）绘制结构M图,,也可直接从悬臂端开始计算杆件弯矩图,2020/8/31,课件,17,Q 图,N 图,（4）绘制结构Q图和N图,2020/8/31,课件,18,,,,,例4 试绘制下图所示刚架的弯矩图。

A,B,C,D,E,40kNm,A,D,B,E,40kNm,D,,,,,20,40,E,,40,,,,,,D,C,E,,20kNm,40kNm,,,,40,20,40,M图（kNm）,2020/8/31,课件,19,例5. 求绘图示结构的弯矩图2020/8/31,课件,20,作刚架Q、N图的另一种方法 首先作出M图；然后取杆件为分离体，建立矩平衡方程，由杆端弯矩求杆端剪力；最后取结点为隔离体，利用投影平衡由杆端剪力求杆端轴力MCqa2/2+ QCBa=0 QBC=QCB=qa/2,MCqa2/2+ qa2/2 QACa=0 QAC=（qa2/2+ qa2/2 ）/a =qa MA0 Q CA=（qa2/2 qa2/2 ）/a =0,X0，NCB 0 Y0，NCAqa/2,2020/8/31,课件,21,,,N图（kN）,M图（kN.m）,Q图（kN）,MD=6QCD3.350 QCD=1.79(kN)=QDC,,MC=6+3 41.5+3.35QEC0 QEC= 7.16kN ME=6 3 4 1.5+3.35QCE0 QCE= 3.58kN,,,3.13,,,,,5.82,,。