《2019年二級注冊建筑師建筑結(jié)構(gòu)與建筑設(shè)備精講班第12講第一章第五節(jié)-超靜定結(jié)構(gòu)（三）及第六節(jié)-壓桿穩(wěn)定.pdf》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2019年二級注冊建筑師建筑結(jié)構(gòu)與建筑設(shè)備精講班第12講第一章第五節(jié)-超靜定結(jié)構(gòu)（三）及第六節(jié)-壓桿穩(wěn)定.pdf（6頁珍藏版）》請在匯文網(wǎng)上搜索。

1、1頁頁/共 6頁頁例例 1-30 奇數(shù)跨和偶數(shù)跨兩種對稱剛架的簡化。圖 1-79(a)中 C 截面不會發(fā)生轉(zhuǎn)角和水平線位移，但可發(fā)生豎向線位移；同時在 C 面上將有彎矩和軸力，但無剪力。故可用圖 1-79(c)中 C 處的定向支撐來代替。圖 1-79(b)中 CD 桿只有軸力和軸向變形（否則不對稱）。在剛架分析中，一般忽略軸力的影響，所以 C 點將無任何位移發(fā)生。故可用圖 1-79(d)中 C 處的固定支座來代替。圖 1-79圖 1-79(a)、(b)的彎矩圖的大致形狀如圖 1-79(e)、(f)所示。六、多跨超靜定連續(xù)梁的活載布置六、多跨超靜定連續(xù)梁的活載布置應(yīng)用結(jié)構(gòu)力學(xué)的影響線理論，可以找

2、到多跨超靜定連續(xù)梁相應(yīng)內(nèi)力量值的最不利荷載位置。我們以圖 1-80(a)所示五跨連續(xù)梁有關(guān)彎矩的最不利活載的布置為例，說明其規(guī)律性。(1)從圖 1-80(b)、(c)中可知：求某跨跨中附近的最大正彎矩時，應(yīng)在該跨布滿活載，其余每隔一跨布滿活載。(2)從圖 1-80(d)、(e)、(f)、(g)中可知：求某支座的最大負(fù)彎矩時，應(yīng)在該支座相鄰兩跨布滿活載，其余每隔一跨布滿活載。掌握上述規(guī)律后，對于有關(guān)多跨連續(xù)梁的相應(yīng)問題，就可以迎刃而解了。對于不同的超靜定結(jié)構(gòu)，有時使用位移法和力矩分配法也很方便。由于篇幅所限，茲不贅述。2頁頁/共 6頁頁圖 1-81第六節(jié)壓桿穩(wěn)定第六節(jié)壓桿穩(wěn)定軸向拉壓桿組成的桁架

3、結(jié)構(gòu)在建筑物和橋梁中有著廣泛的應(yīng)用。19 世紀(jì)末以來，單純的強度計算已不能滿足工程中壓桿設(shè)計的需要，壓桿穩(wěn)定問題日益突出。所謂壓桿穩(wěn)定是指中心受壓直桿直線平衡的狀態(tài)在微小外力干擾去除后自我恢復(fù)的能力。壓桿失穩(wěn)是指壓桿在軸向壓力作用下不能維持直線平衡狀態(tài)而突然變彎的現(xiàn)象。壓桿的臨界力，是使壓桿直線形式的平衡由穩(wěn)定開始轉(zhuǎn)化為不穩(wěn)定的最小軸向壓力。也可以說，臨界力，是壓桿保持直線形式的穩(wěn)定平衡所能夠承受的最大荷載。不同桿端約束下細(xì)長中心受壓直桿的臨界力表達(dá)式，可通過平衡或類比的方法推出。本節(jié)給出幾種典型的理想支承約束條件下，細(xì)長中心受壓直桿的歐拉公式表達(dá)式（表 1-4）。由表 1-4 所給的結(jié)果可以

4、看出，中心受壓直桿的臨界力 Fcr，受到桿端約束情況的影響。桿端約束越強，桿的抗彎能力就越大，其臨界力也越高。對于各種桿端約束情況，細(xì)長中心受壓等直桿臨界力的歐拉公式可寫成統(tǒng)一的形式(1-27)式中，EI 為桿的抗彎剛度，因數(shù)稱為壓桿的長度因數(shù)，與桿端的約束情況有關(guān)。稱為原壓桿的相當(dāng)長度相當(dāng)長度，其物理意義可從表 1-4 中各種桿端約束下細(xì)長壓桿失穩(wěn)時撓曲線形狀的比擬來說明：由于壓桿失穩(wěn)時撓曲線上拐點處的彎矩為零，故可設(shè)想拐點處有一鉸，而將壓桿在撓曲線兩拐點間的一段看作3頁頁/共 6頁頁兩端鉸支壓桿，并利用兩端鉸支壓桿臨界力的歐拉公式（式 1-27），得到原支承條件下壓桿的臨界力。這兩拐點之間

5、的長度，即為原壓桿的相當(dāng)長度l?；蛘哒f，相當(dāng)長度為各種支承條件下的細(xì)長壓桿失穩(wěn)時，撓曲線中相當(dāng)于半波正弦曲線的一段長度。各種支承約束條件下等截面細(xì)長壓桿臨界力的歐拉公式表各種支承約束條件下等截面細(xì)長壓桿臨界力的歐拉公式表 1-4支端情況兩端鉸支一端固定另端鉸支兩端固定一端固定另端自由兩端固定但可沿橫向相對移動失穩(wěn)時撓曲線形狀臨界力歐拉公式長度因數(shù)=10.7=0.5=2=1應(yīng)當(dāng)注意，細(xì)長壓桿臨界力的歐拉公式（式 1-27）中，I 是橫截面對某一形心主慣性軸的慣性矩。若桿端在各個方向的約束情況相同（如球形鉸等），則 I 應(yīng)取最小的形心主慣性矩。若桿端在不同方向的約束情況不同（如柱形鉸），則 I 應(yīng)

6、取撓曲時橫截面對其中性軸的慣性矩。在工程實際問題中，支撐約束程度與理想的支撐約束條件總有所差異，因此，其長度因數(shù)值應(yīng)根據(jù)實際支撐的約束程度，以表 1-4作為參考來加以選取。在有關(guān)的設(shè)計規(guī)范中，對各種壓桿的值多有具體的規(guī)定。對各種壓桿的值多4頁頁/共 6頁頁有具體的規(guī)定。例例 1-31（2011 年）年）對于相同材料的等截面軸心受壓桿件，在圖 5-80 中的三種情況下，其承載能力 Pl、P2、P3的比較結(jié)果為：圖 5-80AP1=P2P3CP1P2P3DP1P2P3提示：提示：圖中桿 1 的相當(dāng)長度為 1l=l；桿 2 的相當(dāng)長度為；桿 3 的相當(dāng)長度為 0.7l。由公式可知，當(dāng) EI 相同時，

7、l 越小，越大，故桿 3 的臨界力 P3最大，而桿 1 和桿2 的臨界力 P1=P2。答案：答案：A課堂習(xí)題:1.確定圖示結(jié)構(gòu)的超靜定次數(shù)（）。5頁頁/共 6頁頁A一次B二次C三次D四次提示：撤除右側(cè)一個支座鏈桿，即為靜定。答案：A2.如圖 3-257 所示為梁的彎矩圖形式，哪個正確?【答案】D【說明】該結(jié)構(gòu)為一次超靜定，跨中底部受拉，固定支座處上部受拉，鉸支座處彎矩為零。3.如圖 3-242 所示結(jié)構(gòu)中的零桿數(shù)量應(yīng)為下列何項?(A)1(B)2(C)3(D)46頁頁/共 6頁頁【答案】C【說明】零桿如圖所示。4.確定圖 3-193 中所示結(jié)構(gòu)的超靜定次數(shù)：(A)一次(B)二次(C)三次(D)四次【答案】A【說明】計算自由度 W=3X1-4=-1；自由度 S=0，多余約束 n=S-W=1，故超靜定次數(shù)為 1。5.如圖 3-289 所示，剛架在外力 q 作用下(剛架自重不計)，下列彎矩圖哪一個正確?【答案】C【說明】對稱結(jié)構(gòu)，相當(dāng)于左右兩個懸臂梁。