文档介绍：结构的几何构造分析
第二章
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概述

本章内容:研究平面杆件体系的组成规律。
研究体系几何组成的任务和目的:
1、研究体系的基本组成规则,用以判定体系是否可作为结构。
2、根据体系的几何组成,选择相应的计算方法和计算途径。
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§2-1 基本概念
1 几何不变体系、几何可变体系
体系受到某种荷载作用,在不考虑材料应变的前提下,体系若不能保证几何形状、位置不变,称为几何可变体系。
FP
FP
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体系受到任意荷载作用,在不考虑材料应变的前提下,体系若能保证几何形状、位置不变,称为几何不变体系
FP
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2、刚片:
定义:假想的一个在平面内完全不变形的刚性物体。
特点:刚片中任一两点间的距离保持不变。
在平面杆件体系中,一根直杆、折杆或曲杆都可以视为刚片,并且由这些构件组成的几何不变体系也可视为刚片。
3、自由度
定义:表示体系位置的独立坐标数。
平面体系的自由度:用以确定平面体系在平面内位置的独立坐标数。
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一个点:在平面内运动完全不受限制的
一个点有2个自由度。
一个刚片:在平面内运动完全不受限制的刚
片有3个自由度。
一般工程结构是几何不变的,自由度为零,自由度大于零的是几何可变体系(机械中称为机构)。
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4、约束
约束:能减少体系自由度数的装置。
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结论:
一个链杆相当一个约束
一个单铰相当两个约束
一个固定支座相当三个约束
一个刚结点相当三个约束
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5、多余约束
在体系上加上或撤除某一约束并不改变原体系的自由度数,则该约束就是多余约束。
1
2
A
2
1
3
9
6、虚(瞬)铰: 两根不共线的链杆(如下图)对该刚片的约束作用与铰o。(如下图)相同。
虚铰的两根链杆的杆轴可以平行、交叉,或延长线交于一点。
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C
O
D
A
B
O’
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