北方工业大学建筑工程学院：《建筑力学 Architectural Mechanics》课程PPT课件讲稿_第二章 建筑力学基本知识（2.4）杆件结构的几何组成分析

2.4杆件结构的 几何组成分析

2.4 杆件结构的 几何组成分析

24.1基本概念 两种体系 几何不变体系在不 考虑材料变形的条件下, 体系的位置和几何形状 不能改变。 几何可变体系在不 考虑材料变形的条件下, 体系的位置和几何形状mmmm%m 可以改变

一、两种体系 几何不变体系——在不 考虑材料变形的条件下， 体系的位置和几何形状 不能改变。 几何可变体系——在不 考虑材料变形的条件下， 体系的位置和几何形状 可以改变。 2.4.1 基本概念

二、几何组成分析的目的 (1)、检查并保证结构的几何不变性 (体系是否可做结构,并创造新颖合理的 结构形式) (2)、区分静定结构和超静定结构。 (3)、指导结构的内力计算(构造分析 与内力分析之间密切联系)

二、几何组成分析的目的 （1）、检查并保证结构的几何不变性 （体系是否可做结构，并创造新颖合理的 结构形式） （2）、区分静定结构和超静定结构。 （3）、指导结构的内力计算（构造分析 与内力分析之间密切联系）

几何不变体系

几何不变体系

几何可变体系

几何可变体系

体系杆件(刚片)+约束(联系) 1、刚片(杆件):几何不变的平面 刚体,称为刚片

• 三、体系——杆件(刚片)＋约束(联系) • 1、刚片（杆件）：几何不变的平面 刚体，称为刚片

2、约束(联系):限制刚片运动的装置 (1)、链杆:一根两端铰结于体系其 它部分的刚性杆 被约束物体不能沿链杆方向移动 减少了约束物体的一个运动自由度 根链杆=一个约束

2、 约束(联系)：限制刚片运动的装置 • （1）、链杆：一根两端铰结于体系其 它部分的刚性杆。 • 被约束物体不能沿链杆方向移动， 减少了约束物体的一个运动自由度。 • 一根链杆 = 一个约束

(2)、单铰:联结两刚 片的圆柱铰。 复铰:联结两个 以上刚片的铰 被约束物体在单铰 联结处不能有任何相对 移动,减少了被约束物 体的两个运动自由度。 个单铰=两个约 束=两根链杆。 复铰=(n-1)个单铰。n—刚片数

• (2)、单铰 :联结两刚 片的圆柱铰。 • 复铰:联结两个 以上刚片的铰。 • 被约束物体在单铰 联结处不能有任何相对 移动，减少了被约束物 体的两个运动自由度。 • 一个单铰= 两个约 束 = 两根链杆。 Ⅰ Ⅱ A 复铰 =（n -1）个单铰。 n ——刚片数

(3)、实铰与虚铰 (瞬铰 从瞬时微小运动 来看,与A点有实铰的 约束作用一样。 图1 P52: 图2 必要约束和多余约束

• (3)、实铰与虚铰 （瞬铰）。 • 从瞬时微小运动 来看，与A点有实铰的 约束作用一样。 Ⅰ Ⅱ A 图1 Ⅰ Ⅱ A 图 2 Ⅰ Ⅱ ∞ P52: 必要约束和多余约束

241几何不变体系的基本组成规则 规则一:两刚 片用不全交于一点 也不全平行的三根 链杆相联结,则所 组成的体系是几何 不变的,并且无多 余约東。(二刚片规 则)

2.4.1 几何不变体系的基本组成规则 • 规则一：两刚 片用不全交于一点 也不全平行的三根 链杆相联结，则所 组成的体系是几何 不变的，并且无多 余约束。(二刚片规 则) Ⅰ Ⅱ 1 2 3