图1.10 链杆(支杆)
一个链杆可以提供一个约束。
(2) 铰结点:其变形特征和受力特点是,汇交于结点的各杆端可以绕结点自由转动;在铰结点处,只能承受和传递力,而不能传递力偶,如下图所示。
(a) 单铰结点 (b) 复铰结点
A
(c) (d)
图1.11 铰结点
连接两个杆的铰结点叫做单铰(提供2个约束),连接两个及以上杆件的铰结点叫做复铰(连接n个刚片的复铰可折算成(n-1)个单铰,提供2(n-1)个约束)。 (2) 刚结点:其变形特征和受力特点是:汇交于结点的各杆端之间不能发生相对转动;刚结点处不但能承受和传递力,而且能承受和传递力偶。
连接两个杆的刚结点叫做单刚结点(提供3个约束),连接两个及以上杆件的刚结点叫做复刚节点,连接n个刚片的复刚结可折算成(n-1)个单刚结,提供3(n-1)个约束)。
精选
(a) 单刚结点
图1.12 刚结点
(b) 复刚结点
(3) 组合结点(又称不完全铰结点或半铰结点):在同一结点上,部分刚结,部
分铰结。
A
图1.13 组合结点
5、材料性质的简化
一般均假设为连续、均匀, 各向同性、弹性。 6、荷载的简化
①集中荷载:次梁?主梁(kN);柱自重 ②线荷载:梁的自重(kN/m) ③面荷载:板的自重(kN/m2)
1.3 平面杆系结构的分类
不同的分类方法:
一、按结构坐标维度分类 平面杆系结构、空间杆系结构 二、按计算特性分类
1、静定结构:其杆件内力(包括反力)可由平衡条件惟一确定。
2、超静定结构:其杆件内力(包括反力)仅由平衡条件还不能惟一确定,而必须同时考虑变形条件才能惟一确定。
三、按结构的受力和变形特性分类
精选
(1) 梁-----梁是一种受弯构件,一般水平(或斜向)放置,其轴线通常为直线。可能单跨、多跨。内力一般有弯矩和剪力,以弯矩为主。
(2) 刚架-----不同方向的杆件用结点(至少有一刚结点)连接构成,结点多为刚结点。刚架杆件内力一般有弯矩、剪力和轴力,以弯矩为主。所以又叫梁式构件。 (3) 桁架-----由若干直杆在两端用铰结点连接构成。桁架杆件在结点荷载作用下,承受轴向变形,是轴向拉、压构件,只受轴力,均为二力杆。
(4) 拱-----拱的轴线为曲线,且在竖向荷载作用下会产生水平反力(推力)。这使得拱内弯矩和剪力比同跨度、同荷载的梁的为小。其内力以压力为主。
(5) 组合结构-----由梁式杆和桁架杆构成。常见的组合结构:排架。 (6) 悬索结构-----悬索结构通常以仅能承受拉力的柔性缆索作为主要受力构件。
1.4 荷载分类
一、按作用时间长短分类
恒载:永久作用在结构上。如结构自重、永久设备重量。
活载:暂时作用在结构上。如人群、风、雪(在结构上可占有任意位置的可动荷载)及车辆、吊车(在结构上平行移动并保持间距不变的移动荷载)。
二、按作用位置是否变化 固定荷载 移动荷载
三、按作用性质(是否考虑惯性力影响)
静力荷载:荷载由零加至最后值的加载过程中,结构始终保持静力平衡,即可忽略惯性力的影响。
动力荷载:要考虑惯性力影响,如地震作用。 四、按与结构的接触情况: 直接荷载、间接荷载
注:1、荷载(直接作用):作用在结构上的主动力。
2、某些非荷载因素(间接作用),如:制造(加工)误差、温度变化(材料变形)、基础沉降等也会在结构中产生内力、变形。
小结:
精选
1、结构的定义
2、从实际结构到计算简图的简化:材料、结构体系、杆件、结点、支座、荷载
3、杆系结构分类及分类依据:按受力特征分为:梁、刚架、桁架、拱、组合结构。
精选
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