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§9 - 1 概述 力矩分配法 —— 无结点线位移刚架和连续梁 无剪力分配法 —— 特殊的有结点线位移刚架 理论基础 ―― 位移法 解题方法 ―― 渐近法. 第九章 渐近法. §9 - 2 力矩分配法的基本原理 适用范围 ―― 连续梁与无结点线位移的刚架 正负号规定 与位移法相同 1 、基本参数 ( 1 )劲度系数(转动刚度) S ( 2 )传递系数 C ( 3 )分配系数 μ ( 4 )固端弯矩 MF. 2 、分配概念 结点作用 集中力矩- M —— 按 μ Aj 分配到各杆 A 端 M Aj = μ Aj M
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§9-1 概述 力矩分配法——无结点线位移刚架和连续梁 无剪力分配法——特殊的有结点线位移刚架 理论基础――位移法 解题方法――渐近法 第九章 渐近法
§9-2力矩分配法的基本原理 适用范围――连续梁与无结点线位移的刚架 正负号规定与位移法相同 1、基本参数 (1)劲度系数(转动刚度)S (2)传递系数 C (3)分配系数μ (4)固端弯矩MF
2、分配概念 结点作用集中力矩-M ——按μAj分配到各杆A端 MAj=μAjM ——各杆A端弯矩与该杆A端转动刚度成正比
3、物理概念(一般荷载作用) A C B EI 100 kN 10 kN / m 2 EI 4 m 4 m 12 m ①约束:荷载作用——固端弯矩——MB (结点不平衡力矩) ②放松——加(-MB)——分配、传递 ③迭加——*消除附加约束→原结构 杆端弯矩=固端弯矩+分配力矩+传递力矩
4、基本运算(单结点力矩分配) EI EI EI i= l 8 6 2 ql 100 kN Pl = - 180 100 = 100 EI EI EI EI 10 kN / m S = = 8 3 4 8 6 2 2 8 m 0 . 5 0 . 5 EI 2 EI 4 m 4 m 12 m A C B 固端弯矩Mg
A C B 2 ql 100 kN Pl = - 180 100 = 100 10 kN / m 8 8 -40 -40 -20 0 m 0 . 5 0 . 5 EI 2 EI + - 140 140 80 4 m 4 m 12 m 固端弯矩 Mg 分配、传递
§9-3 计算连续梁和无侧移刚架 概念: 多结点――逐次对每个结点 运用单结点的基本运算 以连续梁为例: ——约束→放松→再约束→再放松… ——逐次渐近真实状态的 (力矩分配法.ppt:p25~34)
讨论: 1、集中力偶的分配(与固端力区别——不变号) 2、悬臂端处理(刚结点、铰结点)(计算固端弯矩) 3、对称性利用 [例](习题9-1、9-2、例9-2)
例9-2 1、悬臂端处理 2、DE杆为一端铰支 3、计算步骤
求图示结构的力矩分配系数和固端弯矩。 EI=常数。
§9-4无剪力分配法 无侧移刚架 ——力矩分配法 特殊的有侧移刚架 ——无剪力分配法 无剪力分配法概念: 1.基本原理 与力矩分配法相同——i、s、μ、c、MF。 2.应用条件(p220) 刚架中除两端无相对线位移的杆件外, 其余杆件都是剪力定杆件。
转动刚度讨论 (1)A端单位转角 SAB:4、3、1、0 (2)B端单位转角 SBA:?
3. s、c、MF 无相对线位移的杆——与力矩分配法相同 剪力静定杆(相对线位移可不计) ——按一端固定一端滑动支座计计算 例:单跨对称结构,反对称荷载 ——半跨刚架
4.无剪力分配法的计算过程: (a)加约束→ MF (b,c) (AB-剪力静定杆:只约束转动,不约束移动) (b)放松——结点不平衡力矩分配、传递(d,e) (剪力静定杆:S=i,c=-1)
i= i 2i s= i 6i 计算格式 MFBA(表10-1)
5.剪力静定杆: ①固端弯矩MF ②零剪力杆的S、C 多层刚架: 下层柱固端弯矩,要考虑上层的荷载 零剪力杆:S、C FS=0 ——无剪力分配
无剪力分配法-应用条件 ——适于特殊的有侧移刚架 分析判定: (1)铰结体系——线位移-无侧移杆 (2)受力图——有侧移杆-剪力静定?
§9-5 剪力分配法 ——适用于横梁刚性、柱弹性的框架结构 剪力分配法:利用剪力分配系数 求柱顶剪力的方法 侧移刚度(D) 3i/h2 12i/h2 剪力分配系数(ν)
→M=FS*h 柱杆端弯矩 Mi=FSi*0.5hi 反弯点在杆中间 ——反弯点法 梁端弯矩 ——结点平衡, 平均分配
【图9-18】非结点荷载作用 约束(附加结点力)+ 放松(反号结点力) 固端弯矩 剪力分配法
【图9-20】多层多跨刚架,梁刚度∞ 任一层的总剪力=该层以上各层水平荷载代数和
【例9-6】设12EI/h3=1, D14=D25=D36=1,ν14=ν25=ν36=1/3 D47=1(27/27),D58=2(54/27),D36=16/27, ν14=27/97,ν25=54/97,ν36=16/97 M14=-Fh/6;M96=0.5*3F*ν36*3h/2/2
习题: 题9-1(力偶)、2(悬-刚架) 题9-3、4 (连续梁)、5(线性分布荷载) 题9-6、7(刚架) 题9-8(支座移动) 题9-9(荷载+支座移动) 题9-10(结点荷载-反对称-无剪力分配) 题9-11(无剪力分配-应用条件) 题9-12~14(对称性) 题9-15~16(题8-8、9)结点荷载-对称性 (剪力分配法) *题9-17(简捷计算)
用力矩分配法绘制图示连续梁的弯矩图。 EI为常数。(计算两轮)
求图示结构的力矩分配系数 和固端弯矩。EI=常数。 图示结构受均布荷载q, 且支座C下沉△,各杆EI相同, 长度l均相同。自选方法作M图。
图a所示梁的M图如图b所示,对吗? ?图示连续梁,用力矩分配法求得杆端弯矩
用力矩分配法计算图示结构,各杆l相同,EI=常数。其分配系数用力矩分配法计算图示结构,各杆l相同,EI=常数。其分配系数 ______, _____, ________。 图示结构,求力矩分配系数 ?图示结构, ,
图示结构,已知杆端弯矩 其力偶矩M =__________。