结构力学Structural mechanics §11-1 引言 §11-2 力矩分配法的基本原理 §11-2 力矩分配法的基本原理 §11-2 力矩分配法的基本原理 §11-2 力矩分配法的基本原理 §11-2 力矩分配法的基本原理 本节课到此结束再见! §11-3 力矩分配法计算连续梁和无侧移刚架 §11-3 力矩分配法计算连续梁和无侧移刚架 §11-4 无剪力分配法 §11-4 无剪力分配法 §11-4 无剪力分配法 §11-4 无剪力分配法 §11-4 无剪力分配法 §11-4 无剪力分配法 本章小结 本章小结 本章小结 本章小结 本节课到此结束再见! 第十一章 渐近法 2、放松结点: 于是: A B C i 2i q 第十一章 渐近法 3、力矩分配与传递: A B ? AB BA BC / 1/7 6/7 ? ? ← 第十一章 渐近法 例: ? A C E ? AG AC CA CH CE EC 0.923 0.077 0.037 0.899 0.074 ? ? -20 -20 ? -75 -75 ? ? -3.5 ←3.5 84.5 7.0→ -7.0 ? 21.7 1.8→ -1.8 ? ? ? ? ? ? 0.1 1.5 0.2 → -0.2 21.7 -21.7 -18.2 86.0 -67.8 -82.2 力矩分配与传递: M图: 1、力矩分配法 是以杆件的杆端弯矩为计算对象,采用了“固定——放松——传递”的物理概念,采取逐次逼近的方法,求得杆端弯矩的精确解。 2、明确概念 记住: 4、力矩分配法与位移法之关系(无结点线位移): 在力矩分配法中: ——远端(B)转动角 引起的A端弯矩,即总的传递弯矩。 ——固定结点时的杆端固端弯矩。 ——近端(A)转动角 引起的弯矩,即总的分配弯矩。 所以分配弯矩、传递弯矩也是分次计算,叠加后的总值: 分几次放松而得到的: 4、无剪力分配:——针对一些特殊的刚架。 条件: 结构全部由无侧移杆件和剪力静定杆件组成。 梁无相对线位移,柱为剪力静定杆。 计算过程与力矩分配法相似。 * * 武汉理工大学交通学院 张谢东 第十一章 渐 近 法 第十一章 渐近法 逐次逼近 →收敛 →精确解 特点: ① 不组成求解方程 ② 生动形象,重复步骤,易于手算 第十一章 渐近法 一、基本概念 1、劲度系数S: ——近端(转动端)仅发生单位转角时,引起的近端杆端弯矩。 A A A i A B i B A i B A 第十一章 渐近法 2、传递系数C:当近端有转角时,远端弯距与近端弯距的比值。 A A A i A B i B A i B A 第十一章 渐近法 远 端 约 束 S C 固 定 0.5 铰 支 0 滑 动 -1 劲度系数S与传递系数C: 第十一章 渐近法 3、节点不平衡力矩: 4、分配系数: 5、分配弯矩: 6、传递弯矩: 于是得: 近端弯矩可写为: 同理: ——分配系数 分配弯矩 —固端弯矩 — F M 12 ? 分配给各近端 按劲度系数大小的比例 —将不平衡力矩变号后 — F j M 1 ? 角产生的弯矩 —节点转动 — Z M 1 12 m F M M 12 12 + = m F F j M M M 12 1 12 12 ) ( + - = ? m 远端弯矩: 同理: 第十一章 渐近法 归纳: 二、计算步骤: 例 计算步骤 结点 B A D ? ? 杆端 BA AB AC AD DA 1 求各杆分配系数 / 4/9 3/9 2/9 / 2 求固端弯矩 -40 40 0 -75 -25 3 力矩分配与传递 70/9 140/9 105/9 70/9 -70/9 4 计算最后杆端弯矩 -32.2 55.5 11.7 -67.2 -32.5 结点A不平衡力矩为: 总结: 应用条件: 只有角位移的刚架和连续梁 三概念: 刚度系数、分配系数、传递系数 符号规定: 单结点力矩分配法基本原理: 加刚臂——去刚臂——叠加 步骤: 1、计算固端弯距,不平衡力矩 2、计算分配系数、传递系数 3、分配传递 4、绘内力图 与位移法一致 第十一章 渐近法 作业:11-1 第十一章 渐近法 一、计算步骤的形象化介绍 锁住结点1、2: 放松结点1 : P 1 2 1 2 1 2 P P 1 2 1 1 ' 第十一章 渐近法 重新锁住1结点,放松2结点: 然后再依次放松1、2结点, 进行第二、三…轮计算。 最后: P 1 2 1 2 ' 2 ' 二、举例说明 例1 计算分配系数: 0.5 0.5 4/7 ?3/7 分 配 和 传 递 -80 80 -200 200 ? 30 ← 60 60 → 30 ? ? -66 -131 -99 17 ← 33 33 → 17 ? ? -5 ← -10 -7 2 ← 3 2 ? -31 176 -176 106 -106 先放松结点不平衡力矩的绝对值大的结点——加快收敛。 例2 解: (3)计算分配系数、传递系数 (1)简化 (2)计算固端弯距 查表 (4)分配、传递 (A-C-A-C-A次序) (5)绘弯距图 例3(EI=36000KN.m2),正、负最大弯矩绝对值相等,B、C支座应升降多少? 设B、C支座下沉△B 18KN/m A B C D 2/3 1/3 ? 81 -96 -48 ? -3000△B 0 ? 10+200△B 5+100△B ? ? ? -5-1000△B 令,ME=MB 得△B =0.019m 例4 作内力图 1、计算劲度系数: 2、求分配系数: 结点B: 结点C: 3、弯矩分配与传递: 4、作弯矩图M 例5: 绘弯矩图。 A i=2 i=1 i=1 80kn 160kn 30kn/m B D 分配系数 固端弯矩 B点一次分、传 C点一次分、传 B点二次分、传 C点二次分、传 B点三次分、传 C点第三次分配 最后弯矩 0.6 0.4 0.5 0.5 +90.0 -250.0 +250.0 -187.5 +112.5 0.0 0.0 +96.0 +64.0 +32.0 -23.7 -47.3 -23.7 -47.3 0.0 +14.2 +9.5 +4.8 -1.2 -2.4 -1.2 -2.4 0.0 +0.7 +0.5 +0.3 -0.2 -0.2 0.0 +200.9 -200.9 +237.4 -237.4 +87.6 3m 3m 10m 3m 5m A B C D 120 200.9 375 237.4 300 87.6 M图(kn.m) C 第十一章 渐近法 无剪力分配法是计算符合某些特定条件的有侧移刚架的一种方法。 第十一章 渐近法 ⑴ BC梁有水平位移而两端无相对线位移 ——无侧移杆件。 ⑵ AB柱两端虽有相对侧移,但C支座无水平
11第十一章-结构力学渐近法.ppt
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