5.1 力法的基本概念力法的基本概念Introduction of force method第五章第五章 力力 法法1. 超靜定結(jié)構(gòu)的特征超靜定結(jié)構(gòu)的特征靜力特征靜力特征:僅由靜力平衡方程就能求出全部僅由靜力平衡方程就能求出全部內(nèi)力和反力。內(nèi)力和反力。幾何特征幾何特征:沒有多余約束的幾何不變體系。沒有多余約束的幾何不變體系。靜力特征靜力特征:僅由靜力平衡方程不能求出全部僅由靜力平衡方程不能求出全部內(nèi)力和反力。內(nèi)力和反力。幾何特征幾何特征:有多余約束的幾何不變體系。有多余約束的幾何不變體系。靜定結(jié)構(gòu)靜定結(jié)構(gòu)超靜定結(jié)構(gòu)超靜定結(jié)構(gòu)FPFP 多余約束只是對幾何不變性而言的，對內(nèi)力和變多余約束只是對幾何不變性而言的，對內(nèi)力和變形而言這些約束是有作用的，它們直接影響到內(nèi)形而言這些約束是有作用的，它們直接影響到內(nèi)力和變形的大小和分布規(guī)律。力和變形的大小和分布規(guī)律。 在一個靜定結(jié)構(gòu)上增加多余約束所得的超靜定結(jié)在一個靜定結(jié)構(gòu)上增加多余約束所得的超靜定結(jié)構(gòu)是唯一的；但從超靜定結(jié)構(gòu)上去掉多余約束使構(gòu)是唯一的；但從超靜定結(jié)構(gòu)上去掉多余約束使之成為靜定結(jié)構(gòu)時，形式可以有多種多樣，多余之成為靜定結(jié)構(gòu)時，形式可以有多種多樣，多余約束在很大范圍內(nèi)是可以任選的。約束在很大范圍內(nèi)是可以任選的。 超靜定結(jié)構(gòu)的約束包括必要約束和多余約束，必超靜定結(jié)構(gòu)的約束包括必要約束和多余約束，必要約束可通過平衡方程直接確定，而多余約束須要約束可通過平衡方程直接確定，而多余約束須結(jié)合變形條件才可確定。結(jié)合變形條件才可確定。2. 力法的基本原理力法的基本原理作圖示結(jié)構(gòu)的彎矩圖。（只考慮微小的彎曲變形，忽略軸向變形作圖示結(jié)構(gòu)的彎矩圖。（只考慮微小的彎曲變形，忽略軸向變形和剪切變形和剪切變形）qBlEI,AqX1qP1X111111 X1？+11111X基本未知量基本未知量 X1可求可求可求可求10（1）基本概念）基本概念qBlEI,AqX11=0在變形條件成立的條件下，基本體系的內(nèi)力和位移與原結(jié)在變形條件成立的條件下，基本體系的內(nèi)力和位移與原結(jié)構(gòu)相同。構(gòu)相同?；窘Y(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)基本體系基本體系原結(jié)構(gòu)原結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)：去掉多余約束得到的幾何不變體系?；窘Y(jié)構(gòu)：去掉多余約束得到的幾何不變體系?；倔w系：基本結(jié)構(gòu)在荷載和未知位移共同作用下的體系。基本體系：基本結(jié)構(gòu)在荷載和未知位移共同作用下的體系。 （2）分析）分析1 = 1P + 11 = 0疊加原理疊加原理qX1qP1X111+基本體系基本體系僅有荷載作用僅有荷載作用僅有未知力作用僅有未知力作用 僅有荷載作用僅有荷載作用 1P = ？qP112ql2PM11Xl1MEI8qldxEIMM4P1P1 僅有未知力作用僅有未知力作用 11 = ？11111XX111111Xl1MEI3ldxEIMM31111（3）基本方程）基本方程111PXNQFF , PMXMM11力法的基本方程力法的基本方程物理意義物理意義是什么？是什么？變形協(xié)調(diào)方程變形協(xié)調(diào)方程1111111110XP01111PX疊加原理疊加原理MMXMP11圖。請自己完成 , NQFF2ql2PM+=8ql216ql2M11Xl1M83ql（4）力法計算步驟）力法計算步驟（1）確定基本未知量，即多余未知力（）確定基本未知量，即多余未知力（X1）；）；（2）去掉多余約束，形成基本結(jié)構(gòu)；）去掉多余約束，形成基本結(jié)構(gòu)；（3）利用變形協(xié)調(diào)條件建立基本方程）利用變形協(xié)調(diào)條件建立基本方程 （ ）；）；（4）求解基本方程得到基本未知量）求解基本方程得到基本未知量（ ） ，從而求出各桿內(nèi)力（從而求出各桿內(nèi)力（ ）。）。 這也就是力法的這也就是力法的基本思路基本思路。PMXMM1101111PX1111PX作業(yè) (9)習題集3-10、15、17謝謝 謝謝 !2006.8