《拉压超静定问题》课件

拉压超静定问题欢迎参加本次关于拉压超静定问题的课程我们将深入探讨结构力学中的这一重要主题，帮助您掌握相关概念和分析方法by课程目标和内容简介理解基本概念学习分析方法掌握静定和超静定结构的定义熟悉各种结构分析技术，包括及特点力法和位移法实践应用能力通过案例分析，培养解决实际工程问题的能力静定和超静定结构的概念静定结构超静定结构约束反力数量等于平衡方程数量的结构可通过静力学方程求解约束反力数量多于平衡方程数量的结构需要考虑变形协调条件静定结构的基本分类简支梁静定桁架两端简单支撑的梁结构由直杆组成的三角形结构三铰拱具有三个铰接点的拱形结构静定结构的力学分析方法受力分析1确定结构的外部作用力和约束反力内力计算2通过截面法计算结构内部的轴力、剪力和弯矩应力分析3根据内力计算结构各部位的应力分布静定结构的内力和变形计算弯矩图剪力图绘制弯矩分布图，确定最大弯矩绘制剪力分布图，分析剪力变化位置挠度计算使用积分法或虚功原理计算结构变形超静定结构的概念和特点冗余约束内力重分配复杂分析约束数量多于必要条件可以在局部破坏后重新分配内力需要考虑材料特性和几何变形超静定结构的基本分类一次超静定1二次超静定2多次超静定3空间超静定4超静定度增加，结构分析难度随之提高超静定结构的整体分析方法力法1选择多余约束作为未知量位移法2以节点位移为未知量有限元法3将结构离散化为有限个单元基于单元法的超静定结构分析结构离散化单元刚度矩阵12将复杂结构划分为简单单元建立每个单元的刚度矩阵整体刚度矩阵求解方程组34组装单元刚度矩阵得到整体刚解线性方程组得到节点位移度矩阵基于力法的超静定结构分析基本系统选择变形协调方程内力叠加去除多余约束，构造静定基本系统建立变形协调方程，求解多余约束力将基本系统内力与多余约束力作用叠加基于位移法的超静定结构分析节点自由度刚度矩阵确定结构节点的位移自由度建立结构整体刚度矩阵方程求解求解节点位移方程柱式刚架结构的力学分析荷载分析1确定垂直荷载和水平荷载内力计算2计算梁柱交接处的弯矩和剪力变形分析3评估结构的侧向位移和层间位移角连续梁结构的力学分析三联矩方程弯矩分布建立并求解三联矩方程绘制连续梁的弯矩图变形计算计算连续梁的挠度和转角平面刚架结构的力学分析结构建模建立平面刚架的数学模型荷载分析考虑垂直和水平荷载的影响内力计算计算各构件的轴力、剪力和弯矩稳定性分析评估结构的整体稳定性空间框架结构的力学分析空间建模1三维荷载分析2空间内力计算3扭转效应分析4空间框架分析需考虑构件的六个自由度钢筋混凝土结构的力学分析材料非线性长期变形裂缝控制考虑混凝土开裂和钢筋屈服的影响分析混凝土徐变和收缩的影响评估结构的裂缝宽度和分布桥梁结构的力学分析荷载模型动力响应考虑车辆荷载、风荷载和地震作用分析桥梁的振动特性和疲劳性能温度效应评估温度变化对桥梁的影响结构轴向力的影响分析压缩构件1考虑轴向压力导致的屈曲风险拉伸构件2分析拉伸应力对构件强度的影响P-Δ效应3评估轴向力与侧向位移的耦合作用结构弯矩和剪力的影响分析弯曲应力剪应力计算构件截面的弯曲应力分布分析剪力对构件的影响组合应力评估弯矩和剪力的组合作用结构变形和位移的影响分析弹性变形计算结构在荷载作用下的弹性变形塑性变形分析材料进入塑性状态后的非线性变形长期变形评估徐变和收缩引起的长期变形结构应力和应变的影响分析应力集中应变硬化残余应力分析几何不连续处的应力集中现象考虑材料在塑性变形过程中的应变硬化评估加工和焊接过程中产生的残余应力效应影响结构承载能力和安全性评估极限状态分析1疲劳强度评估2稳定性分析3可靠度分析4全面评估结构的承载能力和安全性结构的耐久性和抗震性能耐久性设计抗震分析延性设计考虑环境因素对结构长期性能的影响评估结构在地震作用下的动力响应提高结构的变形能力和能量耗散能力结构的适用性和经济性分析功能适用性经济效益评估结构是否满足使用要求分析结构的建造成本和维护费用生命周期评估考虑结构全生命周期的性能和成本超静定结构优化设计策略拓扑优化1优化结构的整体布局尺寸优化2优化构件的几何尺寸形状优化3优化结构的外形轮廓案例分析和应用实践高层建筑分析大跨桥梁分析复杂钢结构分析探讨超高层建筑的结构设计和分析方法分析大跨度桥梁的力学特性和设计要点研究大型场馆等复杂钢结构的分析方法课程总结和未来发展趋势知识回顾1总结课程中的关键概念和方法技术展望2探讨结构分析领域的新技术和发展方向学习建议3为进一步学习和研究提供指导学习反馈和讨论环节课程评价问题讨论收集学生对课程内容和教学方法解答学生在学习过程中遇到的疑的反馈难问题知识拓展讨论结构分析在工程实践中的应用问题解答时间理论问题解答学生对理论概念的疑问计算方法讲解具体的计算步骤和技巧工程应用分享实际工程中的问题和解决方案学习建议为学生的进一步学习提供指导。