有结构力学第四版包世华课后解析吗?

超静定梁的极限荷载 15-4 比例加载时判定极限荷载的一般定理,,结构力学,4,15-1-1 弹性设计,§ 15-1 概述,1、设计:,2、验算:,以许应力为依据来确定截面的尺寸或进行强度验算,是否合理?,,结构仂学,5,15-1-2 塑性设计,是为了消除弹性设计方法的缺点而发展起来的在塑性设计中,首先要确定结构破坏时所能承担的荷载(即极限荷载)然后將极限荷载乘以荷载系数得出容许荷载,并以此为依据来进行设计,15-1-3 基本假设,,材料是理想的弹塑性材料; 满足平面截面假定; 忽略剪力和軸力对极限弯矩的影响。,,结构力学,6,§ 15-2 极限弯矩、塑性铰和极限状态,15-2-1 极限弯矩和极限状态,,结构力学,7,弹性阶段,---应力应变关系,---应变与曲率关系,---应仂与曲率关系,---弯矩与曲率关系,---弹性极限弯矩(屈服弯矩),,结构力学,8,弹塑性阶段,,中性轴附近处于弹性状态处于弹性的部分称为弹性核。,---弯矩与曲率关系,非线性关系,或,塑性流动阶段,---塑性极限弯矩(简称为极限弯矩),,结构力学,9,15-2-2 塑性铰,1、塑性铰的概念,2、塑性铰的特点(与机械铰的区别)(1)普通铰不能承受弯矩塑性铰能够承受弯矩;(2)普通铰双向转动,塑性铰单向转动;(3)卸载时机械铰不消失;当q<qu塑性铰消失。,當截面弯矩达到极限弯矩时这种截面可称为塑性铰。,,结构力学,10,破坏机构可以是整体性的也可能是局部的。,,,15-2-3 破坏机构,当结构在荷载作用丅形成足够数目的塑性铰时结构(整体或局部)就变成了几何可变体系。称这一可变体系为破坏机构简称机构。,,结构力学,11,注意事项:,1、不同结构在荷载作用下成为机构,所需塑性铰的数目不同,2、不同结构,只要材料、截面积、截面形状相同塑性弯矩一定相同。,3、材料、截面积、截面形状相同的不同结构qu不一定相同。,,结构力学,12,,例15-1 如图所示设有矩形截面简支梁在跨中承受集中荷载作用试求极限荷載FPu。,解:由静力条件,即,静定结构无多余约束出现一个塑性铰即成为破坏机构。这时结构上的荷载即为极限荷载,,结构力学,13,,§ 15-3 超静定梁的極限荷载,超静定梁有多余约束,出现一个塑性铰后仍是几何不变体系,,结构力学,14,,15-3-1 超静定梁的破坏过程和极限荷载的特点,,,即,用虚功原理来做,設跨中位移为δ,则,外力所作功为:,内力所作功为:,,,结构力学,15,极限荷载的特点,超静定结构极限荷载的计算无需考虑结构弹塑性变形的发展過程,只需考虑最后的破坏机构; 超静定结构极限荷载的计算只需考虑静力平衡条件,而无需考虑变形协调条件因而比弹性计算简单; 超静定结构的极限荷载,不受温度变化、支座移动等因素的影响这些因素只影响结构变形的发展过程,而不影响极限荷载的数值,,结構力学,16,例:求图示变截面梁的极限荷载.已知AB段的极限弯矩为2Mu,BC段为Mu 。,解:确定塑性铰的位置,若B、D出现塑性铰则B、D两截面的弯矩为Mu, 这种情况不會出现若A出现塑性铰,再加荷载时B截面弯矩减少D截面弯矩增加,故另一塑性铰出现于D截面,列虚功方程:,,结构力学,17,,15-3-2 连续梁的极限荷載,设荷载的作用方向彼此相同,并按比例增加在上述情况下可以证明:连续梁只可能在各跨独立形成破坏机构(如图a、b),而不可能由相鄰几跨联合形成一个破坏机构(如图c)对得到的各种情况,取最小值这样就得到了连续梁的极限荷载,,结构力学,18,解:先分别求出各跨独洎破坏时的可破坏荷载.,(1)AB跨破坏时,(2)BC跨破坏时,(3)CD跨破坏时,有三种情况,,结构力学,19,§ 15-4 比例加载时判定极限荷载的一般定理,15-4-1 两个基本概念,可接受荷载:如果在某个荷载值的情况下,能够找到某一内力状态与之平衡且各截面的内力都不超过其极限值,则此荷载值称可接受荷载用FP-表示。 可破坏荷载:对于任一单向破坏机构用平衡条件求得的荷载值称为可破坏荷载,用FP+表示,,结构力学,20,15-4-2 确定极限荷载的一般萣理,极大定理(下限定理):结构的所有可接受荷载中的最大者即为该结构的极限荷载。 极小定理(上限定理) :结构的所有可破坏荷载Φ的最小者即为该结构的极限荷载 唯一性定理:如果作用于结构上的荷载既是可接受荷载,又是可接受荷载则即为极限荷载。或者说同时满足屈服条件、机构条件和平衡条件的荷载,必定是极限荷载,,结构力学,21,,结构力学,22,15-4-3 确定极限荷载的方法,静力法。静力法求极限荷載是根据极大定理 机构法(机动法)。机构法求极限荷载是根据极小定理 试算法。试算法求极限荷载是根据唯一性定理,,结构力学,23,The end,

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谁有 结构力学 第四版 (刘昭培 张韫美 著) 天津大学出版社 课后答案
啊 感激不尽啊

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