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1、建筑力学#课程作业评讲(1)责任教师 范洁群建筑力学#是广播电视大学开放教育本科土木工程专业的补修课程,具有理论性很强的特点。课程的内容很抽象,而且需要掌握的公式、计算很多,同学们在学习中可能会感到较大的难度。我会在四次作业评讲中,给你讲解一下主要的作业题,帮助你进一步理解各章教学内容,并掌握好回答作业(考)题的“度”。下面文字,黑色的是问题和答案,其他颜色是说明和解释。一、作如图所示多跨梁各段的受力图。 本题考核的知识点是物体的受力分析方法。 解:作段的受力图如图(a),作段的受力图如图(b) 取梁为研究对象。受主动力作用。处是可动铰支座,它的反力是垂直于支承面的,指向假设垂直支承面向上;处
2、为铰链约束,它的约束力可用两个互相垂直的分力、表示,指向假设如图。 取梁为研究对象。处是固定铰支座,它的反力可用、表示,指向假设如图;处是可动铰支座,它的反力是垂直于支承面的,指向假设向上;处为铰链约束,它的约束力是、,与作用在梁上的、是作用力与反作用力的关系,其指向不能再任意假定。 二、桥墩所受的力如图所示,求力系向点简化的结果,并求合力作用点的位置。已知,。本题考核的知识点是平面一般力系的平衡方程和解题方法。本题是一个平面一般力系向向点简化的问题。解:坐标系如图 主矢方向主矩注意:主矢由力系中各力的矢量和确定,所以,主矢与简化中心的位置无关。对于给定的力系,选取不同的简化中心,所得主矢相同
3、。主矩由力系中各力对简化中心的矩的代数和确定,简化中心的位置不同,各点对其的矩不同,所以,主矩一般与简化中心的位置有关。三,求力系向点简化的结果,结果在图中标示。本题考核的知识点是平面一般力系的平衡方程和解题方法。本题是一个平面一般力系向向点简化的问题。解:坐标系如图 主矢方向力系的主矢可以用解析的方法求得。主矩 一般情况下,平面任意力系等效于一力和力偶。四,求力系向点简化的结果,结果在图中标示。本题考核的知识点是平面一般力系的平衡方程和解题方法。本题是一个平面一般力系向向点简化的问题。解:坐标系如图注意解题时应把坐标系画出。主矢方向平面任意力系的主矢等于力系中各力的矢量和,所以方向应求出来。
4、主矩 主矩相对较简单,平面任意力系对简化中心的主矩等于力系中各力对简化中心之矩的代数和。五、三铰拱桥如图所示。已知,。求支座和的反力。本题考核的知识点是物体系统平衡的解法。解:(1)选取研究对象:选取三铰拱桥整体以及和左右半拱为研究对象。(2)画受力图:作出图(a)、(b)、(c)(3)列平衡方程并求解:1)以整体为研究对象 得: 得: 得:2)以半拱为研究对象 得:校核:以半拱为研究对象 结果正确。所谓物体系统是指由两个或两个以上的物体通过约束按一定方式连接而成的系统。本题先以整个系统为研究对象,解得、以及,再以系统中的部分为研究对象,求出、支座的水平反力的值,最后用系统中另一部分部分的平衡
5、进行校核。六、如图所示,试分析图示结构体系的几何组成。本题考核的知识点是结构的几何组成分析方法。解:铰结三角形124和铰结三角形235与基础这三刚片通过不在同一直线上的三个单铰1、2、3两两相连,组成几何不变体系,形成一个大刚片12345。刚片12345与刚片96之间通过三根即不完全平行也不相交与一点的的链杆相连,然后再依次增加二元体672,785,形成大刚片,此大刚片与刚片810用一个铰和不通过此铰的链杆相连,几何不可变,且无多余约束。结构的几何组成规则:二元体规则、两刚片规则、三刚片规则。根据规则对体系进行几何组成分析时,为简化分析过程,应注意以下两点:可将体系中的几何不变部分当作一个刚片
6、来处理。逐步拆去二杆结点,不影响原体系的几何组成性质。另一几何组成分析题在此不再讲解,请同学们自己做一做。11年秋期开放教育(本科)建筑力学#期末复习指导2011年12月修订第一部分 课程考核说明1、考核目的通过本次考试,了解学生对本课程基本内容和重、难点的掌握程度,以及运用本课程的基本知识、基本理论和基本方法来分析和解决简单受力构件和一般杆件结构的力学问题问题的能力。2、考核方式本课程期末考试为开卷笔试,考试时间为90分钟。3、适用范围、教材本复习指导适用于重庆电大开放教育本科土木工程专业的补修课程建筑力学#。本课程考试命题依据的教材采用吴国平等编,中央广播电视大学出版社出版的建筑力学(20
7、06年1月第1版)。4、命题依据本课程的命题依据是建筑力学#课程的教材、实施意见。5、考试要求考试主要是考核学生对基本理论和基本问题的理解和应用能力。在能力层次上,从了解、掌握、熟练掌握掌握3个角度来要求。主要考核学生对建筑力学的基本理论、基本知识的理解和运用所学理论知识进行分析和计算简单受力构件和一般杆件结构的力学问题的能力。6、试题类型及结构考题类型及分数比重大致为:选择题(30%);作图题(10%);计算题(60%)。第二部分 期末复习指导绪论一、一般掌握1结构的分类和简化1 静力学基本知识一、重点掌握1物体、物体系统的受力分析方法,受力图。2平面一般力系的平衡方程和解题方法;力系的简化
8、。二、一般掌握1静力学的基本概念,静力学的基本原理 。2物体系统平衡的解法。3摩擦概念。2 静定结构基本知识一、一般掌握1结构几何组成的概念,刚片和刚体。2自由度、约束、瞬铰、必要约束和多余约束的概念。3结构的几何组成分析方法;4静定结构和超静定结构的区别和联系。3 静定结构内力计算一、重点掌握1轴力的计算方法;平面桁架内力的计算。 2梁平面弯曲时的內力计算方法。3梁平面弯曲时內力图的画法。二、一般掌握1变形体及其基本假定,杆件变形的形式和特点;内力、截面法。2剪切的概念;扭转的概念和计算方法。4 杆件的强度、刚度和稳定性计算一、重点掌握1拉、压杆的变形计算。2轴向拉(压)杆的强度计算、梁的正
9、应力强度计算。3压杆稳定计算。二、一般掌握1杆件弯曲变形时横截面上的应力计算公式;应力、应变、胡克定律。2组合截面惯性矩的求法;形心、静矩、惯性矩、平行移轴公式、惯性半径。3材料拉(压)时的力学性能。4梁的剪应力、组合变形的强度计算;轴向拉伸(压缩)变形时的刚度计算。5 静定结构位移计算一、重点掌握1图乘法求静定结构的位移。二、一般掌握1单位荷载法的概念。2静定结构的位移计算一般公式。3积分法求静定结构的位移。4梁的刚度计算。6 超静定结构内力计算一、重点掌握1力法典型方程、会一次超静定结构的求解;2力矩分配法的基本原理、会两个结点的分配。二、一般掌握1超静定结构的概念,超静定次数的确定。2位
10、移法的基本原理。第三部分 综合练习题一、选择题1约束反力中含有力偶的约束为( B )。A固定铰支座 B固定端支座C可动铰支座 D光滑接触面2图示一重物重,置于光滑的地面上。若以表示地面对重物的约束反力,表示重物对地面的压力。以下结论正确的是( )。A力与是一对作用力与反作用力B力与是一对作用力与反作用力C力与是一对作用力与反作用力D重物在、三个力作用下平衡3力偶可以在它的作用平面内( C ),而不改变它对物体的作用。A任意移动 B任意转动C任意移动和转动 D既不能移动也不能转动4平面一般力系可以分解为( C )。A 一个平面汇交力系 B一个平面力偶系C一个平面汇交力系和一个平面力偶系 D无法分
11、解5平面一般力系有( B )个独立的平衡方程,可用来求解未知量。A4 B3 C2 D1 6关于力偶与力偶矩的论述,其中( )是正确的。A方向相反,作用线平行的两个力称为力偶B力偶对刚体既产生转动效应又产生移动效应C力偶可以简化为一个力,因此能与一个力等效D力偶对任意点之矩都等于力偶矩7关于力和力偶对物体的作用效应,下列说法正确的是( )。A 力只能使物体产生移动效应 B力可以使物体产生移动和转动效应C力偶只能使物体产生移动效应 D力和力偶都可以使物体产生移动和转动效应8平面任意力系向其平面内一点简化得一个主矢和主矩,它们与简化中心位置的选择,下面哪种说法是正确的( )。A主矢和主矩均与简化中心
12、的位置有关B主矢和主矩均与简化中心的位置无关C主矢与简化中心的位置有关,主矩无关D主矩与简化中心的位置有关,主矢无关9如图所示平板,其上作用有两对力和 及和,这两对力各组成一个力偶,现已知,那么该平板将( )。A左右平移 B上下平移C保持平衡 D顺时针旋转10由两个物体组成的物体系统,共具有( )独立的平衡方程。A3 B4 C5 D6 11最大静摩擦力( B )。A方向与相对滑动趋势相同,大小与正压力成正比B方向与相对滑动趋势相反,大小与正压力成正比C方向与相对滑动趋势相同,大小与正压力成反比D方向与相对滑动趋势相反,大小与正压力成反比12关于力对点之矩的说法,( )是错误的。A力对点之矩与力
13、的大小和方向有关,而与矩心位置无关B力对点之矩不会因为力矢沿其作用线移动而改变C力的数值为零、或力的作用线通过矩心时,力矩均为零D互相平衡的两个力,对同一点之矩的代数和等于零13一个点和一个刚片用( D )的链杆相连,组成几何不变体系。A两根共线的链杆 B两根不共线的链杆C三根共线的链杆 D三根不共线的链杆14三个刚片用( A )两两相连,组成几何不变体系。A不在同一直线的三个单铰 B不在同一直线的三个铰C三个单铰 D三个铰15静定结构的几何组成特征是( D )。A体系几何不变 B体系几何可变C体系几何不变且有多余约束 D体系几何不变且无多余约束16受轴向拉伸的杆件,在比例极限内受力,若要减小
14、其轴向变形,则需改变杆件的抗拉刚度,即( )。A.增大值 B.减小值 C.增大值 D.减小值17正方形结构如图所示,已知各杆的EA都相同,则斜杆1-3的伸长为( C )。A. l=2FaEA B. l=0 C. l=Fa2EA D. A、B、C均错18有一根直径为的圆截面钢杆,受轴向拉力作用,已知其轴向应变为,弹性模量为,则杆内的轴力应为( )。A B C D 19桁架中的二杆结点,如无外力作用,如果二杆(),则此二杆都是零杆。I不共线 II共线 III互相垂直AI BIICI、III DII、III20拉压杆的轴力大小只与( )有关。A外力 B杆长C.材料 D截面形状和大小21在刚架内力图规
15、定,弯矩图画在杆件的 ( )。A上边一侧 B右边一侧C受拉一侧 D受压一侧22有一截面积为A的圆截面杆件受轴向拉力作用,若将其改为截面积仍为A的空心圆截面杆件,那么它的( )。A内力增大,应力增大,轴向变形增大 B内力减小,应力减小,轴向变形减小 C内力增大,应力增大,轴向变形减小D内力,应力、轴向变形均不变23截面法求杆件截面内力的三个主要步骤顺序为( D )。 A列平衡方程、画受力图、取分离体 B画受力图、列平衡方程、取分离体 C画受力图、取分离体、列平衡方程 D取分离体、画受力图、列平衡方程24确定杆件内力的一般方法为( )。 A.叠加法 B.截面法 C.静力分析法 D.动能法25截面法
16、计算静定平面桁架,其所取脱离体上的未知轴力数一般不超过( C )个。 A.1 B.2 C.3 D.426如图所示构件为T形截面,其形心轴最有可能是( C )。A. B. C. D. 27图示圆截面,当其圆心O沿Z轴向右移动时,则截面惯性矩( )。 AIy不变,Iz变大 BIy不变,Iz变小 CIy变大,Iz不变DIy变小,Iz不变28如图所示为四根材料相同、直径相等的杆件。承载能力大的是( D )杆。A. 图a B. 图b C. 图c D. 图d29图示斜梁,点受向下的力作用,则段梁产生何种变形( )。A压弯组合A 压缩变形 C斜弯曲 D弯曲变形30一端固定另一端铰支的压杆,其长度系数等于(
17、)。A0.7 B2 C0.5 D 131如图所示结构,问AB段梁产生何种变形( )。A弯曲变形B拉伸变形C.拉弯组合D压弯组合32如图所示的矩形截面柱,受和力作用,将产生( D )的组合变形。A.斜弯曲 B.弯曲和扭转 C.压缩和扭转 D.压缩和弯曲33一铸铁简支梁,如图所示,当其横截面分别按图示两种情况放置时,梁的( )。 A强度不同,刚度相同 B强度、刚度都不相同 C强度、刚度相同 D强度相同,刚度不同34有一构件,受力变形后,其横截面上中性轴不通过截面形心,那么构件的受力形式可能为( )。A平面弯曲 B斜弯曲 C偏心拉伸 D纯弯曲35工程设计中,规定了容许应力作为设计依据:。其值为极限应
18、力除以安全系数,其中为( )。A B C D36低碳钢的拉伸过程中,胡克定律在( )范围内成立。A弹性阶段 B屈服阶段 C强化阶段 D颈缩阶段 37低碳钢的拉伸过程中,( )阶段的特点是应力几乎不变。A弹性 B屈服 C强化 D颈缩 38在工程实际中,要保证杆件安全可靠地工作,就必须使杆件内的最大应力满足条件( )。A B C D 39在位移法的基本方程中,( )随外荷载的变化而变化。A主系数 B副系数C自由项 D主系数和副系数40图示结构的超静定次数是( )。A1次 B2次C3次 D4次41图示单跨梁的传递系数是( )。A B C D 42图示单跨梁的传递系数是( C )。A0.5 B1C0
19、D243图示单跨梁的传动刚度是( A )。A. B. C. D. 44图示单跨梁的传动刚度是( B )。A. B. C. D. 二、作图题1作如图所示多跨梁各段的受力图2试画出图示梁的剪力图和弯矩图。3试画出图示梁的剪力图和弯矩图。三、计算题1计算下图所示桁架支座反力及1、2杆轴力。2计算下图所示桁架的支座反力及1、2、3杆的轴力。3图示三角形吊架,其杆AB和BC均为圆截面钢杆。已知荷载,容许应力,试确定钢杆直径d。4一直杆的受力情况如图所示,已知杆的截面面积,材料的弹性模量。试求杆的总变形量。5图示跨度为的简支梁,在跨中C作用集中力,如果选用32C号的工字钢梁,已知, 试求(1)梁能承受的最
20、大荷载(2)若改用等截面积的矩形截面梁即A = 7995mm2且h = 2b,则梁能承受的最大荷载应为多少? 6试计算图示刚架截面的水平位移和转角,为常数。7用力法计算下图所示刚架,画M图,EI=常数。8用力法计算图示超静定梁,并绘出M、Q图9用力矩分配法计算图示连续梁、并作弯矩图。(注:要求分传两个循环,固端弯矩见附图)建筑力学#重难点分析(1)建筑力学#是广播电视大学开放教育本科土木工程专业的补修课程,具有理论性很强的特点。同学们学习起来有较大的难度。我会在四个重难点分析中,给同学们讲解一下常考的计算题型,帮助同学们进行学习。同时这里做例题讲解的题目都是考试的原题,希望同学们通过学习有一定
21、的收获。平面桁架的计算是考试必考的题目,同学们一定要熟练掌握。例:计算下图所示桁架的支座反力及1、2、3杆的轴力。 本题考核的知识点是桁架内力的计算,结点法和截面法。 解:(1)求支座反力 (2)用截面法求轴力,取截面右边为 对象,见图:桁架的基本计算方法主要有结点法和截面法及其联合运用。结点法和截面法都是进行桁架内力计算的基本方法。结点法是以桁架的结点为分离体,根据结点的平衡条件来计算各杆的内力。在选取结点的过程中,由于平面汇交力系只有2个平衡方程,所以,每次选取的结点,其未知的杆件轴力不得多于两个。截面法是用一适当的截面将桁架截为两部分,选取其中一部分为分离体,其上作用的力系一般为平面任意
22、力系,用平面任意力系平衡方程求解被截断杆件的内力。在选取截面截取桁架的过程中,由于平面一般力系只有三个平衡方程,所以,每次截取后切断各杆的未知轴力个数应不超过3个。而且这三个力彼此既不平行也不汇交于一点。在计算少数指定杆件轴力时,用截面法特别方便。要注意结点法和截面法各自的特点,使用最灵活的手段,最快速的求出杆件轴力。: : : 本题求、杆的轴力,使用截面法非常方便。解题时先求桁架的支座反力;再用截面法求解。截面法核心在于针对具体情况,选取最合适的截面。总的原则是希望通过一个方程独立求出一个未知的杆件轴力。因此,用取矩方程时,取矩中心应选在除计算轴力的杆件外其余被截杆件的汇交点处;注意未知轴力
23、应假设成正的(拉力),计算出来的结果,就是真实的轴力情况(正为拉力,负为压力)。建筑力学#重难点分析(2)一、梁的内力图画静定梁的内力图是学习了建筑力学应该熟练掌握的最基本的能力,下面,通过几个例题,讲解一下梁内力图的画法。例1:试画出图示梁的剪力图和弯矩图。本题考核的知识点是梁平面弯曲时內力图的画法。作梁的内力图,先写出梁的剪力方程和弯矩方程,然后按选定的比例尺,用垂直于基线的纵坐标表示相应横截面上的剪力或弯矩。当梁上有几项荷载作用时,可用叠加法作内力图。注意:画图时将正值的剪力画在轴的上侧,负值的剪力画在轴的下侧;将正值的弯矩画在梁的受拉侧,也就是画在轴的下侧。各图形要比例适当、上下对正、
24、影条线与横轴垂直。同时一定要注意标注上各控制点数值、单位、图形的正负号、图名等。要注意在画剪力图和弯矩图时,一般都是从梁的左端开始。梁左端的零截面作为整个内力图的起点,画到最右端截面时应回到零。图线不闭合就说明计算或绘图有误,应当检查核算,这是作内力图时的一种检查方法。例2:试画出图示梁的剪力图和弯矩图。本题考核的知识点是梁平面弯曲时內力图的画法。注意BD段只有一个力偶作用,则图为直线,图为零,即没有剪力作用。梁上作用有三种不同的荷载:集中力、均布荷载、力偶。则绘图时,分别作出不同的荷载作用下的剪力、弯矩图,然后进行叠加即可。二、物体受力图例1:作如图所示多跨梁各段的受力图。 本题考核的知识点
25、是物体的受力分析方法。建筑力学#重难点分析(3)下面文字,黑色的是问题和答案,其他颜色是说明和解释。(一)拉压杆的变形拉压杆的变形计算用胡克定律:当杆件应力不超过某一限度时,其纵向变形与杆件的轴力及杆件长度成正比。例1:一直杆的受力情况如图所示,已知杆的截面面积,材料的弹性模量。试求杆的总变形量。 本题考核的知识点是拉、压杆的变形计算。解:(1)求杆的各段轴力 (2)求各段轴向变形 (3)总变形为 此题是一道比较简单的题目,直接用胡克定律计算拉、压杆的变形,公式,总变形量则是各段变形量的总和。 (二)梁的正应力强度计算梁的正应力强度计算有四种类型:利用正应力公式计算截面上任意一点的正应力。由强
26、度条件校核梁的正应力强度。由强度条件设计梁的截面。由强度条件计算梁上的最大容许荷载。例1:图示跨度为的简支梁,在跨中C作用集中力,如果选用32C号的工字钢梁,已知, 试求(1)梁能承受的最大荷载(2)若改用等截面积的矩形截面梁即A = 7995mm2且h = 2b,则梁能承受的最大荷载应为多少? 本题考核的知识点是梁的正应力强度计算。本题是确定允许荷载。由强度条件:,可得,再由与荷载间的关系,求出梁所能承受的最大荷载。解:(1)内力分析 画内力图,最大弯矩为 (2)工字梁的P 由强度条件 得 (3)矩形截面梁的P A = h b = 2 取 b = 63mm h = 126mm 得 本题的第2
27、小问,计算方法与前面分析的一样,但需计算。建筑力学#重难点分析(4)下面文字,黑色的是问题和答案,其他颜色是说明和解释。(一)力矩分配法例:用力矩分配法计算图示连续梁、并作弯矩图。(注:要求分传两个循环,固端弯矩见附图)本题的考核知识点是用力矩分配法计算超静静定结构。 注意画弯矩图时,需有单位、标注的数字、比例正确等。用力矩分配法解题时,要抓住下面三个主要环节:1)根据荷载求固端弯矩,由固端弯矩求出约束力矩。2)根据转动刚度计算分配系数,将分配系数乘以反号的约束力矩得到分配弯矩。3)将传递系数乘以分配弯矩得到杆件另一端的传递弯矩。 分配弯矩下面画一横线,表示该结点已经平衡。箭头表示弯矩的传递方
28、向。杆端弯矩的最后结果下面画双横线表示。解:1. 求转动刚度和分配系数(令EI1) 点: 点: 2.固端弯矩: 3.分配计算及作图(如下)(二)图乘法例:试计算图示刚架截面的水平位移和转角,为常数。 本题考核的知识点是图乘法求静定结构的位移。解: 结构位移的计算方法主要有积分法和图乘法两种。利用图乘法求结构的位移这是一个最重要也是最常用的方法。最后公式为,从而,需要分别画出荷载作用下的MP图和虚设单位荷载作用下的图,就可以利用图乘公式求位移。建筑施工与管理专业建筑力学基本计算之六力矩分配法计算三跨连续梁1、基本概念和计算要求在学习力矩分配法时,要注意下列问题:1) 力矩分配法是一种渐近的计算方
29、法,不须解方程即可直接求出杆端弯矩,可以分析连续梁和结点无侧移刚架的内力。2) 力矩分配法是在位移法基础上派生出来的,其杆端弯矩、结点力矩的正负号规定和位移法完全一致。3) 力矩分配法的三大要素:转动刚度、分配系数、传递系数。其中转动刚度在位移法中已经涉及,只是概念稍为变化,传递系数较易理解和记忆。主要是分配系数,要求熟练掌握其计算方法和特征。2、基本计算方法在应用力矩分配法计算具有多个分配结点的连续梁时,其基本原理是在加刚臂和放松刚臂的过程中,完成杆端弯矩的计算。其基本思路为:1) 用刚臂约束所有的刚性结点,控制其转角。计算固端弯矩和约束力矩。2) 每次轮流放松一个结点,其它所有结点仍需加刚
30、臂约束。在所放松的结点处进行力矩的分配和传递。3) 将各杆端的固端弯矩分别与各次的分配力矩和传递力矩相叠加(求代数和)即得该杆端的最后弯矩。最后杆端弯矩在每个结点处都应该平衡。4) 根据杆端弯矩和荷载利用叠加法画弯矩图。3、计算步骤和常用方法考试要求为应用力矩分配法计算具有两个结点的三跨连续梁,并画出其弯矩图。计算时要注意:1) 计算汇交于同一结点各杆杆端的分配系数后,先利用分配系数之和应等于1的条件进行校核,然后再进行下一步的计算。2) 特别应注意列表进行力矩分配、传递及最后杆端弯矩的计算方法。3) 分配时,要从约束力矩大的结点开始分配,可达到收敛快的效果。4) 应特别注意一定要将约束力矩先
31、变号再进行分配。5) 求约束力矩时,应注意将其他结点传递过来的力矩计算在内。6) 当分配力矩达到所需精度时,即可停止计算(通常可以把精度控制在0.3范围内)。应注意停止计算时只分配不再传递,以免引起邻近结点出现不平衡力矩。7) 画内力图时,宜利用最后杆端弯矩在每个结点处都应该平衡的条件进行校核。4、举例试用力矩分配法作图(a)所示连续梁的弯矩图。 解(1)计算固端弯矩 将两个刚结点B、C均固定起来,则连续梁被分隔成三个单跨超静定梁。因此,可由表查得各杆的固端弯矩其余各固端弯矩均为零。将各固端弯矩填入图(b)所示的相应位置。由图可清楚看出,结点B、C的约束力矩分别为(2)计算分配系数分别计算相交
32、于结点B和相交于结点C各杆杆端的分配系数。由表查得各转动刚度S结点B:结点C:计算分配系数结点B:校核:,说明结点B计算无误。结点C:校核:,说明结点C计算无误。 将各分配系数填入图(b)的相应位置。 (3)传递系数 查表得各杆的传递系数为 有了固端弯矩、分配系数和传递系数,便可依次进行力矩的分配与传递。为了使计算收敛得快,用力矩分配法计算多结点的结构时,通常从约束力矩大的结点开始。 (4)首先放松结点C,结点B仍固定 这相当于只有一个结点C的情况,因而可按单结点力矩的分配和传递的方法进行。 计算分配弯矩 将它们填入图(b)中,并在分配弯矩下面划一条横线,表示C结点力矩暂时平衡。这时结点C将有
33、转角,但由于结点B仍固定,所以这个转角不是最后位置。计算传递弯矩 在图(b)中用箭头表示传递力矩。(5)放松结点B,重新固定结点C 约束力矩应当注意的是结点B不仅有固端弯矩产生的约束力矩,还包括结点C传来的传递弯矩,故约束力矩计算分配弯矩计算传递弯矩 以上均填入图(b)相应位置。结点B分配弯矩下的横线说明结点B又暂时平衡,同时也转动了一个转角,同样因为结点C又被固定,所以这个转角也不是最后位置。 (6)由于结点C又有了约束力矩O.25 kNm,因此应再放松结点C,固定结点B进行分配和传递。这样轮流放松,固定各结点,进行力矩分配与传递。因为分配系数和传递系数都小于1,所以结点力矩数值越来越小,直
34、到传递弯矩的数值按计算精度要求可以略去不计时,就可以停止运算。 (7)最后将各杆端的固端弯矩,各次分配弯矩和传递弯矩相叠加,就可以得到原结构各杆端的最后弯矩。见图(b)所示,最后各杆的杆端弯矩下划双线。 (8)根据各杆最后杆端弯矩和荷载用叠加法画弯矩图如图(c)所示。建筑施工与管理专业建筑力学基本计算之六力矩分配法计算三跨连续梁1、基本概念和计算要求在学习力矩分配法时,要注意下列问题:4) 力矩分配法是一种渐近的计算方法,不须解方程即可直接求出杆端弯矩,可以分析连续梁和结点无侧移刚架的内力。5) 力矩分配法是在位移法基础上派生出来的,其杆端弯矩、结点力矩的正负号规定和位移法完全一致。6) 力矩
35、分配法的三大要素:转动刚度、分配系数、传递系数。其中转动刚度在位移法中已经涉及,只是概念稍为变化,传递系数较易理解和记忆。主要是分配系数,要求熟练掌握其计算方法和特征。2、基本计算方法在应用力矩分配法计算具有多个分配结点的连续梁时,其基本原理是在加刚臂和放松刚臂的过程中,完成杆端弯矩的计算。其基本思路为:5) 用刚臂约束所有的刚性结点,控制其转角。计算固端弯矩和约束力矩。6) 每次轮流放松一个结点,其它所有结点仍需加刚臂约束。在所放松的结点处进行力矩的分配和传递。7) 将各杆端的固端弯矩分别与各次的分配力矩和传递力矩相叠加(求代数和)即得该杆端的最后弯矩。最后杆端弯矩在每个结点处都应该平衡。8
36、) 根据杆端弯矩和荷载利用叠加法画弯矩图。3、计算步骤和常用方法考试要求为应用力矩分配法计算具有两个结点的三跨连续梁,并画出其弯矩图。计算时要注意:8) 计算汇交于同一结点各杆杆端的分配系数后,先利用分配系数之和应等于1的条件进行校核,然后再进行下一步的计算。9) 特别应注意列表进行力矩分配、传递及最后杆端弯矩的计算方法。10) 分配时,要从约束力矩大的结点开始分配,可达到收敛快的效果。11) 应特别注意一定要将约束力矩先变号再进行分配。12) 求约束力矩时,应注意将其他结点传递过来的力矩计算在内。13) 当分配力矩达到所需精度时,即可停止计算(通常可以把精度控制在0.3范围内)。应注意停止计算时只分配不再传递,以免引起邻近结点出现不平衡力矩。14) 画内力图时,宜利用最后杆端弯矩在每个结点处都应该平衡的条件进行校核。4、举例