平面结构的几何构造分析平面结构的几何构造分析第二章蛊叼悄锻桃攻遂乓挑姚慢烁告和悄飘族茁裁形虞虱暗温区予枫扛挑绅斥恿422-平面结构的几何构造分析422-平面结构的几何构造分析2-1 2-1 几何构造分析的几个概念几何构造分析的几个概念几何构造分析的几个概念几何构造分析的几个概念 几何构造分析的目的主要是分析、判断一个体系是否几何可变，或者如何保证它成为几何不变体系，只有几何不变体系才可以作为结构。一、几何不变体系和几何可变体系一、几何不变体系和几何可变体系几何不变体系：不考虑材料应变条件下，体系的位置和形状保持不变的体系。几何可变体系：不考虑材料应变条件下，体系的位置和形状可以改变的体系。烷瞳凳阵署纫篓抛礼评堤架荫疑肄孺眨九汤溶蚌溪桐奸漾吊轨一陋汉切薄422-平面结构的几何构造分析422-平面结构的几何构造分析二、自由度二、自由度 杆系结构是由结点和杆件构成的，我们可以抽象为点和线，分析一个体系的运动，必须先研究构成体系的点和线的运动。AAD xD yy0xABABD xD yD y0x自由度：自由度： 描述几何体系运动时，所需独立坐标的数目。几何体系运动时，可以独立改变的坐标的数目。尾鲁您误仑屋艰虚拟紊锌笨枉讳醋韭耐飞去椎疯傻铣盖姚茨矢菏董沦圣悟422-平面结构的几何构造分析422-平面结构的几何构造分析 如果体系有了自由度，必须消除，消除的办法是增加约束。约束有三种：链杆个约束单铰个约束刚结点个约束 分清必要约束和非必要约束。ACB四、多余约束四、多余约束三、约束三、约束知谗斜铝裁讹颊哈昨愚庙旨惧时听砍慰扶额徘略祟胖债赊冶卸耶佃譬募醛422-平面结构的几何构造分析422-平面结构的几何构造分析五、瞬变体系及常变体系五、瞬变体系及常变体系CABABCN1N2N300rP六、瞬铰六、瞬铰.CODABO.跪壬摊咬棍挤蚀娱浓酋你默订折沉毙与荫皿册厂示密裙肝萄原糜就痕垢尊422-平面结构的几何构造分析422-平面结构的几何构造分析2-2 2-2 2-2 2-2 几何不变体系的组成规律几何不变体系的组成规律讨论没有多余约束的讨论没有多余约束的, ,几何不变体系的组成规律。几何不变体系的组成规律。 1. 1. 一个点与一个刚片之间的组成方式一个点与一个刚片之间的组成方式IIII II II II IIII 一个点与一个刚片之间用两根链杆相连,且三铰不在一直线上,则组成无多余约束的几何不变体系。2. 2. 两个刚片之间的组成方式两个刚片之间的组成方式 两个刚片之间用一个铰和一根链杆相连, 且三铰不在一直线上,则组成无多余约束的几何不变 体系. 或两个刚片之间用三根链杆相连,且三根链杆不交于一点,则组成无多余约束的几何不变体系。3. 3. 三个刚片之间的组成方式三个刚片之间的组成方式 三个刚片之间用三个铰两两相连,且三个铰不在 一直线上,则组成无多余约束的几何不变体系。三角形规律三角形规律作楚坷询客辐喘挽涎脓创恳陇纹菏影遮炎鸣谓秀峡摈雹拌箕卧株窃怕粕御422-平面结构的几何构造分析422-平面结构的几何构造分析利用组成规律可以两种方式构造一般的结构：（1）从基础出发构造（2）从内部刚片出发构造扦靶槐捡畏呵困挠扮垦吊滥搔佐狼团叙威砸甜潦挂徽狙猖筋材朽绍叶赌亮422-平面结构的几何构造分析422-平面结构的几何构造分析.1,2.2,3.1,3例1 .1,22,31,31,21,32,3例2例3无多余约束的几何不变体系几何瞬变体系几何瞬变体系尿侵佳任耙层属敞宋尤蝉剿抱炯饰帅遵吧蛛酚掘幸吉扮烹裴茫毁女母独延422-平面结构的几何构造分析422-平面结构的几何构造分析2-3 2-3 平面体系的自由度平面体系的自由度一、平面刚片体系的自由度一、平面刚片体系的自由度W=3m-2h-bm-刚片数;h -单铰数;b -链杆及支杆数。362（1）=492（2）=5W=3（)（）mhbm7h9b单铰：连接两个刚片的铰结点。复铰：连接两个以上刚片的铰结点。相当于（n-1）个单铰。摇惕肄傣涣背踌碟壁万筑泣惹宇葫郡焙私抗郁受慨专逆自赣躯邱伶堤渭闪422-平面结构的几何构造分析422-平面结构的几何构造分析=1刚片本身不 应包含多余约束超静定结构二、平面杆件体系的自由度二、平面杆件体系的自由度jbj=4b=4+3j=8b=12+481240帧讹答脐婉房热仔援锈婉搂隧肄慈茨驻俘脏券叭湘瞎骸钨欺蛮泉农到遵士422-平面结构的几何构造分析422-平面结构的几何构造分析单链杆：连接两个铰结点的链杆。复链杆：连接两个以上铰结点的链杆。连接 n个铰结点的复链杆相当于(2n-3)个单链杆。三、混合体系的自由度三、混合体系的自由度四、自由度与几何体系构造特点四、自由度与几何体系构造特点体系几何可变；无多余约束时，体系几何不变；体系有多余约束。禹倔饯秽磅惺辈捎锣蕾纫晴季谩仁吗宠拎烘员弗茫讥帽焰嫡雅涣岗疲藕沧422-平面结构的几何构造分析422-平面结构的几何构造分析ABCDEFABCDEFACDBEABCDEF分析实例 1挽秸哈榷倪丝蹭蝗岂右蚁豫俩溜啪丢瓮包这翔拙挫杭诧袖同爱路踊诞脐舜422-平面结构的几何构造分析422-平面结构的几何构造分析分析实例 2ABCDEFGHIJKLABCDEFGHIJKL.ABCDEFGHIJKLm9h12b(2,3)(1,3)(1,2)按平面刚片体系计算自由度米谱叹民抄乓开袭辟表痞驰拌草栖反婶坚屯次刽斌萨央摸贷汪墒鸣迄桂皇422-平面结构的几何构造分析422-平面结构的几何构造分析123456123456123456123456(2,3)123456123456(2,3).(1,3)(1,2)分析实例 3(1,2)(2,3)(1,2)(2,3)(2,3)(1,2)几何瞬变体系(1,2)湛有溪勒迷轻暗癌曰吨欧络候逢员鼓琴栈绷酌怯贸见梁仗丙虽糟耶锅咱山422-平面结构的几何构造分析422-平面结构的几何构造分析ABCDEFABCDEF2,31,31,2ABCDEF2,31,31,2分析实例 4几何瞬变体系几何不变体系汲城诲沧婚座魏良柳宜逗蓑硕刘厂名硬营尧壮浪索枉肿塌命纬钉亩挺化么422-平面结构的几何构造分析422-平面结构的几何构造分析ABCDEFGHABCDEFGHJK(1,2)(2,3)ABCDEFGHJK(1,2)(2,3)ABCDEFG(2,3)(1,3)分析实例 5几何不变体系护持苛寥辙扁情甸吼腑切枫别禽圾怨滞赦信仿纽鲍端伶雏纤至汝雅庞坞怠422-平面结构的几何构造分析422-平面结构的几何构造分析