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9/24/20241课件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：在任意荷载作用下，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：在任意荷载作用下，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。9/24/20242课件二、瞬变体系及常变体系二、瞬变体系及常变体系CABABCN1N2N300rP瞬铰（虚铰）瞬铰（虚铰）.CODABO. 连接两个刚片链杆延长线的交点，连接两个刚片链杆延长线的交点，其作用与实铰相同。其作用与实铰相同。 原为可变体系，但经过微小变形后变为几何不变体系，这种体系成为瞬变体系。9/24/20243课件三、自由度三、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。9/24/20244课件 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五、多余约束五、多余约束四、约束四、约束复铰（n-1）个约束9/24/20245课件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9/24/20246课件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9/24/20247课件几何组成分析几何组成分析三铰体系有无穷远铰的情况三铰体系有无穷远铰的情况:1. 有一个无穷远铰有一个无穷远铰:2. 有两个无穷远铰有两个无穷远铰:3. 有三个无穷远铰有三个无穷远铰:三杆不平行不变三杆不平行不变平行且等长常变平行且等长常变平行不等长瞬变平行不等长瞬变四杆不平行不变四杆不平行不变平行且各自等长常变平行且各自等长常变平行不等长瞬变平行不等长瞬变三刚片分别用三刚片分别用三对任意方向的平行链杆相联，三对任意方向的平行链杆相联，为瞬变体系；为瞬变体系；若三对平行链杆各自等长，若三对平行链杆各自等长，则为几何常变体系。则为几何常变体系。 9/24/20248课件.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9/24/20249课件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。364=29-5=4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。12-6=69/24/202410课件二、自由度与几何体系构造特点二、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。mhbm7h9bW=3m-2h-b9/24/202411课件ABCDEFABCDEFACDBEABCDEF分析实例 19/24/202412课件分析实例 2ABCDEFGHIJKLABCDEFGHIJKL.ABCDEFGHIJKLm9h12b(2,3)(1,3)(1,2)按平面刚片体系计算自由度9/24/202413课件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)9/24/202414课件ABCDEFABCDEF2,31,31,2ABCDEF2,31,31,2分析实例 4几何瞬变体系几何不变体系9/24/202415课件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9/24/202416课件例例6: 对图示体系作几何组成分析对图示体系作几何组成分析对图示体系作几何组成分析对图示体系作几何组成分析解解解解: :该体系为无多余约束的几何不变体系该体系为无多余约束的几何不变体系该体系为无多余约束的几何不变体系该体系为无多余约束的几何不变体系. .方法方法方法方法1: 1: 若基础与其它部分三杆相连若基础与其它部分三杆相连若基础与其它部分三杆相连若基础与其它部分三杆相连, ,去掉基础只分析其它部分去掉基础只分析其它部分去掉基础只分析其它部分去掉基础只分析其它部分9/24/202417课件例例7: 对图示体系作几何组成分析对图示体系作几何组成分析对图示体系作几何组成分析对图示体系作几何组成分析解解解解: : 该体系为无多余约束的几何不变体系该体系为无多余约束的几何不变体系该体系为无多余约束的几何不变体系该体系为无多余约束的几何不变体系. .方法方法方法方法2: 2: 利用规则将小刚片变成大刚片利用规则将小刚片变成大刚片利用规则将小刚片变成大刚片利用规则将小刚片变成大刚片. .9/24/202418课件方法方法方法方法1: 1: 若基础与其它部分三杆相连若基础与其它部分三杆相连若基础与其它部分三杆相连若基础与其它部分三杆相连, ,去掉基础只分析其它部去掉基础只分析其它部去掉基础只分析其它部去掉基础只分析其它部分分分分例例8: 对图示体系作几何组成分析对图示体系作几何组成分析对图示体系作几何组成分析对图示体系作几何组成分析解解解解: : 该体系为瞬变体系该体系为瞬变体系该体系为瞬变体系该体系为瞬变体系. .方法方法方法方法3: 3: 将只有两个铰与其它部分相连的将只有两个铰与其它部分相连的将只有两个铰与其它部分相连的将只有两个铰与其它部分相连的刚片看成链杆刚片看成链杆刚片看成链杆刚片看成链杆. .方法方法方法方法2: 2: 利用规则将小刚片变成大刚片利用规则将小刚片变成大刚片利用规则将小刚片变成大刚片利用规则将小刚片变成大刚片. .9/24/202419课件方法方法方法方法1: 1: 若基础与其它部分三杆相连若基础与其它部分三杆相连若基础与其它部分三杆相连若基础与其它部分三杆相连, ,去掉基础只分析其它部去掉基础只分析其它部去掉基础只分析其它部去掉基础只分析其它部分分分分例例9: 对图示体系作几何组成分析对图示体系作几何组成分析对图示体系作几何组成分析对图示体系作几何组成分析解解解解: : 该体系为常变体系该体系为常变体系该体系为常变体系该体系为常变体系. .方法方法方法方法3: 3: 将只有两个铰与其它部分相连的刚片看成链杆将只有两个铰与其它部分相连的刚片看成链杆将只有两个铰与其它部分相连的刚片看成链杆将只有两个铰与其它部分相连的刚片看成链杆. .方法方法方法方法2: 2: 利用规则将小刚片变成大刚片利用规则将小刚片变成大刚片利用规则将小刚片变成大刚片利用规则将小刚片变成大刚片. .方法方法方法方法4: 4: 去掉二元体去掉二元体去掉二元体去掉二元体. .9/24/202420课件方法方法方法方法1: 1: 若基础与其它部分三杆相连若基础与其它部分三杆相连若基础与其它部分三杆相连若基础与其它部分三杆相连, ,去掉基础只分析其它部去掉基础只分析其它部去掉基础只分析其它部去掉基础只分析其它部分分分分例例10: 对图示体系作几何组成分析对图示体系作几何组成分析对图示体系作几何组成分析对图示体系作几何组成分析解解解解: : 该体系为无多余约束几何不变体系该体系为无多余约束几何不变体系该体系为无多余约束几何不变体系该体系为无多余约束几何不变体系. .方法方法方法方法3: 3: 将只有两个铰与其它部分相连的刚片看成链杆将只有两个铰与其它部分相连的刚片看成链杆将只有两个铰与其它部分相连的刚片看成链杆将只有两个铰与其它部分相连的刚片看成链杆. .方法方法方法方法2: 2: 利用规则将小刚片变成大刚片利用规则将小刚片变成大刚片利用规则将小刚片变成大刚片利用规则将小刚片变成大刚片. .方法方法方法方法5: 5: 从基础部分从基础部分从基础部分从基础部分( (几何不变部分几何不变部分几何不变部分几何不变部分) )依次添加依次添加依次添加依次添加. .方法方法方法方法4: 4: 去掉二元体去掉二元体去掉二元体去掉二元体. .9/24/202421课件方法方法方法方法1: 1: 若基础与其它部分三杆相连若基础与其它部分三杆相连若基础与其它部分三杆相连若基础与其它部分三杆相连, ,去掉基础只分析其它部去掉基础只分析其它部去掉基础只分析其它部去掉基础只分析其它部分分分分例例11: 对图示体系作几何组成分析对图示体系作几何组成分析对图示体系作几何组成分析对图示体系作几何组成分析方法方法方法方法3: 3: 将只有两个铰与其它部分相连的刚片看成链杆将只有两个铰与其它部分相连的刚片看成链杆将只有两个铰与其它部分相连的刚片看成链杆将只有两个铰与其它部分相连的刚片看成链杆. .方法方法方法方法2: 2: 利用规则将小刚片变成大刚片利用规则将小刚片变成大刚片利用规则将小刚片变成大刚片利用规则将小刚片变成大刚片. .方法方法方法方法5: 5: 从基础部分从基础部分从基础部分从基础部分( (几何不变部分几何不变部分几何不变部分几何不变部分) )依次添加依次添加依次添加依次添加. .方法方法方法方法4: 4: 去掉二元体去掉二元体去掉二元体去掉二元体. .解解解解: : 该体系为有一个多余约束几何不变体系该体系为有一个多余约束几何不变体系该体系为有一个多余约束几何不变体系该体系为有一个多余约束几何不变体系. .9/24/202422课件方法方法方法方法1: 1: 若基础与其它部分三杆相连若基础与其它部分三杆相连若基础与其它部分三杆相连若基础与其它部分三杆相连, ,去掉基础只分析其它部去掉基础只分析其它部去掉基础只分析其它部去掉基础只分析其它部分分分分练习练习: 对图示体系作几何组成分析对图示体系作几何组成分析对图示体系作几何组成分析对图示体系作几何组成分析方法方法方法方法3: 3: 将只有两个铰与其它部分相连的刚片看成链杆将只有两个铰与其它部分相连的刚片看成链杆将只有两个铰与其它部分相连的刚片看成链杆将只有两个铰与其它部分相连的刚片看成链杆. .方法方法方法方法2: 2: 利用规则将小刚片变成大刚片利用规则将小刚片变成大刚片利用规则将小刚片变成大刚片利用规则将小刚片变成大刚片. .方法方法方法方法5: 5: 从基础部分从基础部分从基础部分从基础部分( (几何不变部分几何不变部分几何不变部分几何不变部分) )依次添加依次添加依次添加依次添加. .方法方法方法方法4: 4: 去掉二元体去掉二元体去掉二元体去掉二元体. .9/24/202423课件方法方法方法方法1: 1: 若基础与其它部分三杆相连若基础与其它部分三杆相连若基础与其它部分三杆相连若基础与其它部分三杆相连, ,去掉基础只分析其它部去掉基础只分析其它部去掉基础只分析其它部去掉基础只分析其它部分分分分练习练习: 对图示体系作几何组成分析对图示体系作几何组成分析对图示体系作几何组成分析对图示体系作几何组成分析方法方法方法方法3: 3: 将只有两个铰与其它部分相连的刚片看成链杆将只有两个铰与其它部分相连的刚片看成链杆将只有两个铰与其它部分相连的刚片看成链杆将只有两个铰与其它部分相连的刚片看成链杆. .方法方法方法方法2: 2: 利用规则将小刚片变成大刚片利用规则将小刚片变成大刚片利用规则将小刚片变成大刚片利用规则将小刚片变成大刚片. .方法方法方法方法5: 5: 从基础部分从基础部分从基础部分从基础部分( (几何不变部分几何不变部分几何不变部分几何不变部分) )依次添加依次添加依次添加依次添加. .方法方法方法方法4: 4: 去掉二元体去掉二元体去掉二元体去掉二元体. .9/24/202424课件方法方法方法方法1: 1: 若基础与其它部分三杆相连若基础与其它部分三杆相连若基础与其它部分三杆相连若基础与其它部分三杆相连, ,去掉基础只分析其它部去掉基础只分析其它部去掉基础只分析其它部去掉基础只分析其它部分分分分练习练习: 对图示体系作几何组成分析对图示体系作几何组成分析对图示体系作几何组成分析对图示体系作几何组成分析方法方法方法方法3: 3: 将只有两个铰与其它部分相连的刚片看成链杆将只有两个铰与其它部分相连的刚片看成链杆将只有两个铰与其它部分相连的刚片看成链杆将只有两个铰与其它部分相连的刚片看成链杆. .方法方法方法方法2: 2: 利用规则将小刚片变成大刚片利用规则将小刚片变成大刚片利用规则将小刚片变成大刚片利用规则将小刚片变成大刚片. .方法方法方法方法5: 5: 从基础部分从基础部分从基础部分从基础部分( (几何不变部分几何不变部分几何不变部分几何不变部分) )依次添加依次添加依次添加依次添加. .方法方法方法方法4: 4: 去掉二元体去掉二元体去掉二元体去掉二元体. .9/24/202425课件试计算图示体系的计算自由度试计算图示体系的计算自由度 解解:由结果不能判定其是否能作为结构由结果不能判定其是否能作为结构或或:方法方法方法方法1: 1: 若基础与其它部分三杆相连若基础与其它部分三杆相连若基础与其它部分三杆相连若基础与其它部分三杆相连, ,去掉基础只分析其它部去掉基础只分析其它部去掉基础只分析其它部去掉基础只分析其它部分分分分方法方法方法方法3: 3: 将只有两个铰与其它部分相连的刚片看成链杆将只有两个铰与其它部分相连的刚片看成链杆将只有两个铰与其它部分相连的刚片看成链杆将只有两个铰与其它部分相连的刚片看成链杆. .方法方法方法方法2: 2: 利用规则将小刚片变成大刚片利用规则将小刚片变成大刚片利用规则将小刚片变成大刚片利用规则将小刚片变成大刚片. .方法方法方法方法5: 5: 从基础部分从基础部分从基础部分从基础部分( (几何不变部分几何不变部分几何不变部分几何不变部分) )依次添加依次添加依次添加依次添加. .方法方法方法方法4: 4: 去掉二元体去掉二元体去掉二元体去掉二元体. .9/24/202426课件试计算图示体系的计算自由度试计算图示体系的计算自由度 解解:由结果可判定其不能作为结构由结果可判定其不能作为结构或或:方法方法方法方法1: 1: 若基础与其它部分三杆相连若基础与其它部分三杆相连若基础与其它部分三杆相连若基础与其它部分三杆相连, ,去掉基础只分析其它部去掉基础只分析其它部去掉基础只分析其它部去掉基础只分析其它部分分分分方法方法方法方法3: 3: 将只有两个铰与其它部分相连的刚片看成链杆将只有两个铰与其它部分相连的刚片看成链杆将只有两个铰与其它部分相连的刚片看成链杆将只有两个铰与其它部分相连的刚片看成链杆. .方法方法方法方法2: 2: 利用规则将小刚片变成大刚片利用规则将小刚片变成大刚片利用规则将小刚片变成大刚片利用规则将小刚片变成大刚片. .方法方法方法方法5: 5: 从基础部分从基础部分从基础部分从基础部分( (几何不变部分几何不变部分几何不变部分几何不变部分) )依次添加依次添加依次添加依次添加. .方法方法方法方法4: 4: 去掉二元体去掉二元体去掉二元体去掉二元体. .9/24/202427课件试分析图示体系的几何组成试分析图示体系的几何组成 从上到下依次去掉二元从上到下依次去掉二元体或从基础开始依次加二体或从基础开始依次加二元体元体. 几何不变无多余约束几何不变无多余约束方法方法方法方法1: 1: 若基础与其它部分三杆相连若基础与其它部分三杆相连若基础与其它部分三杆相连若基础与其它部分三杆相连, ,去掉基础只分析其它部去掉基础只分析其它部去掉基础只分析其它部去掉基础只分析其它部分分分分方法方法方法方法3: 3: 将只有两个铰与其它部分相连的刚片看成链杆将只有两个铰与其它部分相连的刚片看成链杆将只有两个铰与其它部分相连的刚片看成链杆将只有两个铰与其它部分相连的刚片看成链杆. .方法方法方法方法2: 2: 利用规则将小刚片变成大刚片利用规则将小刚片变成大刚片利用规则将小刚片变成大刚片利用规则将小刚片变成大刚片. .方法方法方法方法5: 5: 从基础部分从基础部分从基础部分从基础部分( (几何不变部分几何不变部分几何不变部分几何不变部分) )依次添加依次添加依次添加依次添加. .方法方法方法方法4: 4: 去掉二元体去掉二元体去掉二元体去掉二元体. .9/24/202428课件试分析图示体系的几何组成试分析图示体系的几何组成 依次去掉二元体依次去掉二元体. 几何常变体系几何常变体系方法方法方法方法1: 1: 若基础与其它部分三杆相连若基础与其它部分三杆相连若基础与其它部分三杆相连若基础与其它部分三杆相连, ,去掉基础只分析其它部去掉基础只分析其它部去掉基础只分析其它部去掉基础只分析其它部分分分分方法方法方法方法3: 3: 将只有两个铰与其它部分相连的刚片看成链杆将只有两个铰与其它部分相连的刚片看成链杆将只有两个铰与其它部分相连的刚片看成链杆将只有两个铰与其它部分相连的刚片看成链杆. .方法方法方法方法2: 2: 利用规则将小刚片变成大刚片利用规则将小刚片变成大刚片利用规则将小刚片变成大刚片利用规则将小刚片变成大刚片. .方法方法方法方法5: 5: 从基础部分从基础部分从基础部分从基础部分( (几何不变部分几何不变部分几何不变部分几何不变部分) )依次添加依次添加依次添加依次添加. .方法方法方法方法4: 4: 去掉二元体去掉二元体去掉二元体去掉二元体. .9/24/202429课件试分析图示体系的几何组成试分析图示体系的几何组成 有一个多余约束的有一个多余约束的几何不变体系几何不变体系方法方法方法方法1: 1: 若基础与其它部分三杆相连若基础与其它部分三杆相连若基础与其它部分三杆相连若基础与其它部分三杆相连, ,去掉基础只分析其它部去掉基础只分析其它部去掉基础只分析其它部去掉基础只分析其它部分分分分方法方法方法方法3: 3: 将只有两个铰与其它部分相连的刚片看成链杆将只有两个铰与其它部分相连的刚片看成链杆将只有两个铰与其它部分相连的刚片看成链杆将只有两个铰与其它部分相连的刚片看成链杆. .方法方法方法方法2: 2: 利用规则将小刚片变成大刚片利用规则将小刚片变成大刚片利用规则将小刚片变成大刚片利用规则将小刚片变成大刚片. .方法方法方法方法5: 5: 从基础部分从基础部分从基础部分从基础部分( (几何不变部分几何不变部分几何不变部分几何不变部分) )依次添加依次添加依次添加依次添加. .方法方法方法方法4: 4: 去掉二元体去掉二元体去掉二元体去掉二元体. .9/24/202430课件试分析图示体系的几何组成试分析图示体系的几何组成 瞬变体系瞬变体系几何不变无多余约束几何不变无多余约束方法方法方法方法1: 1: 若基础与其它部分三杆相连若基础与其它部分三杆相连若基础与其它部分三杆相连若基础与其它部分三杆相连, ,去掉基础只分析其它部去掉基础只分析其它部去掉基础只分析其它部去掉基础只分析其它部分分分分方法方法方法方法3: 3: 将只有两个铰与其它部分相连的刚片看成链杆将只有两个铰与其它部分相连的刚片看成链杆将只有两个铰与其它部分相连的刚片看成链杆将只有两个铰与其它部分相连的刚片看成链杆. .方法方法方法方法2: 2: 利用规则将小刚片变成大刚片利用规则将小刚片变成大刚片利用规则将小刚片变成大刚片利用规则将小刚片变成大刚片. .方法方法方法方法5: 5: 从基础部分从基础部分从基础部分从基础部分( (几何不变部分几何不变部分几何不变部分几何不变部分) )依次添加依次添加依次添加依次添加. .方法方法方法方法4: 4: 去掉二元体去掉二元体去掉二元体去掉二元体. .9/24/202431课件试分析图示体系的几何组成试分析图示体系的几何组成 有一个多余约束的几何不变体系有一个多余约束的几何不变体系方法方法方法方法1: 1: 若基础与其它部分三杆相连若基础与其它部分三杆相连若基础与其它部分三杆相连若基础与其它部分三杆相连, ,去掉基础只分析其它部去掉基础只分析其它部去掉基础只分析其它部去掉基础只分析其它部分分分分方法方法方法方法3: 3: 将只有两个铰与其它部分相连的刚片看成链杆将只有两个铰与其它部分相连的刚片看成链杆将只有两个铰与其它部分相连的刚片看成链杆将只有两个铰与其它部分相连的刚片看成链杆. .方法方法方法方法2: 2: 利用规则将小刚片变成大刚片利用规则将小刚片变成大刚片利用规则将小刚片变成大刚片利用规则将小刚片变成大刚片. .方法方法方法方法5: 5: 从基础部分从基础部分从基础部分从基础部分( (几何不变部分几何不变部分几何不变部分几何不变部分) )依次添加依次添加依次添加依次添加. .方法方法方法方法4: 4: 去掉二元体去掉二元体去掉二元体去掉二元体. .9/24/202432课件试分析图示体系的几何组成试分析图示体系的几何组成 瞬变体系瞬变体系方法方法方法方法1: 1: 若基础与其它部分三杆相连若基础与其它部分三杆相连若基础与其它部分三杆相连若基础与其它部分三杆相连, ,去掉基础只分析其它部去掉基础只分析其它部去掉基础只分析其它部去掉基础只分析其它部分分分分方法方法方法方法3: 3: 将只有两个铰与其它部分相连的刚片看成链杆将只有两个铰与其它部分相连的刚片看成链杆将只有两个铰与其它部分相连的刚片看成链杆将只有两个铰与其它部分相连的刚片看成链杆. .方法方法方法方法2: 2: 利用规则将小刚片变成大刚片利用规则将小刚片变成大刚片利用规则将小刚片变成大刚片利用规则将小刚片变成大刚片. .方法方法方法方法5: 5: 从基础部分从基础部分从基础部分从基础部分( (几何不变部分几何不变部分几何不变部分几何不变部分) )依次添加依次添加依次添加依次添加. .方法方法方法方法4: 4: 去掉二元体去掉二元体去掉二元体去掉二元体. .9/24/202433课件试分析图示体系的几何组成试分析图示体系的几何组成 瞬变体系瞬变体系方法方法方法方法1: 1: 若基础与其它部分三杆相连若基础与其它部分三杆相连若基础与其它部分三杆相连若基础与其它部分三杆相连, ,去掉基础只分析其它部去掉基础只分析其它部去掉基础只分析其它部去掉基础只分析其它部分分分分方法方法方法方法3: 3: 将只有两个铰与其它部分相连的刚片看成链杆将只有两个铰与其它部分相连的刚片看成链杆将只有两个铰与其它部分相连的刚片看成链杆将只有两个铰与其它部分相连的刚片看成链杆. .方法方法方法方法2: 2: 利用规则将小刚片变成大刚片利用规则将小刚片变成大刚片利用规则将小刚片变成大刚片利用规则将小刚片变成大刚片. .方法方法方法方法5: 5: 从基础部分从基础部分从基础部分从基础部分( (几何不变部分几何不变部分几何不变部分几何不变部分) )依次添加依次添加依次添加依次添加. .方法方法方法方法4: 4: 去掉二元体去掉二元体去掉二元体去掉二元体. .9/24/202434课件有三个多余约束的几何不变体系有三个多余约束的几何不变体系例例: 计算计算图示体系的计算自由度并作几何组成分析图示体系的计算自由度并作几何组成分析错错9/24/202435课件几何组成分析几何组成分析2-1 基本概念基本概念2-2 无多余约束的几何不变体系的组成规则无多余约束的几何不变体系的组成规则2-3 几何组成分析举例几何组成分析举例2-4 体系的几何组成与静力特征的关系体系的几何组成与静力特征的关系9/24/202436课件一一. 无多余约束的几何不变体系是静定结构无多余约束的几何不变体系是静定结构静定结构静定结构:由静力平衡方程可求出所有内力和由静力平衡方程可求出所有内力和 约束力的体系约束力的体系.超静定结构超静定结构:由静力平衡方程不能求出所有内力由静力平衡方程不能求出所有内力 和约束力的体系和约束力的体系.2-4 体系的几何组成与静力特征的关系体系的几何组成与静力特征的关系二二. 有多余约束的几何不变体系是超静定结构有多余约束的几何不变体系是超静定结构9/24/202437课件几何组成分析几何组成分析一一. 无多余约束的几何不变体系是静定结构无多余约束的几何不变体系是静定结构二二. 有多余约束的几何不变体系是超静定结构有多余约束的几何不变体系是超静定结构瞬变体系的主要特性为瞬变体系的主要特性为:1.可发生微量位移可发生微量位移,但不能继续运动但不能继续运动2.在变形位置上会产生很大内力在变形位置上会产生很大内力3.在原位置上在原位置上,一般外力不能平衡一般外力不能平衡4.在特定荷载下在特定荷载下,可以平衡可以平衡,会产生静不定力会产生静不定力5.可产生初内力可产生初内力.2-4 体系的几何组成与静力特征的关系体系的几何组成与静力特征的关系三三. 瞬变体系不能作为结构瞬变体系不能作为结构四四. 常变体系是机构常变体系是机构9/24/202438课件几何组成思考题几何组成思考题 几何组成分析的假定和几何组成分析的假定和几何组成分析的假定和几何组成分析的假定和目的是什麽？目的是什麽？目的是什麽？目的是什麽？ 何谓自由度？系统自由何谓自由度？系统自由何谓自由度？系统自由何谓自由度？系统自由度与几何可变性有何联度与几何可变性有何联度与几何可变性有何联度与几何可变性有何联系？系？系？系？ 不变体系有多余联系时，不变体系有多余联系时，不变体系有多余联系时，不变体系有多余联系时，使其变成无多余联系几使其变成无多余联系几使其变成无多余联系几使其变成无多余联系几何不变体系是否唯一？何不变体系是否唯一？何不变体系是否唯一？何不变体系是否唯一？ 瞬变体系有何特点？可瞬变体系有何特点？可瞬变体系有何特点？可瞬变体系有何特点？可变体系时如何区分瞬变变体系时如何区分瞬变变体系时如何区分瞬变变体系时如何区分瞬变还是常变？还是常变？还是常变？还是常变？ 瞬铰和实际铰有何异同？瞬铰和实际铰有何异同？瞬铰和实际铰有何异同？瞬铰和实际铰有何异同？ 无多余联系几何不变体系无多余联系几何不变体系无多余联系几何不变体系无多余联系几何不变体系组成规则各有什麽限制条组成规则各有什麽限制条组成规则各有什麽限制条组成规则各有什麽限制条件？不满足条件时可变性件？不满足条件时可变性件？不满足条件时可变性件？不满足条件时可变性如何？如何？如何？如何？ 按组成规则建立结构有哪按组成规则建立结构有哪按组成规则建立结构有哪按组成规则建立结构有哪些组装格式？组装格式和些组装格式？组装格式和些组装格式？组装格式和些组装格式？组装格式和受力分析有无联系？受力分析有无联系？受力分析有无联系？受力分析有无联系？ 如何确定计算自由度？如何确定计算自由度？如何确定计算自由度？如何确定计算自由度？ 对体系进行组成分析的步对体系进行组成分析的步对体系进行组成分析的步对体系进行组成分析的步骤如何？骤如何？骤如何？骤如何？9/24/202439课件