力矩分配法
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
结束放映 上一页 下一页
建筑工程学院 樊友景
例题1:用力矩分配法计算图示连续梁,并绘制弯矩图。 各杆EI为常数。 21kN· m 解:(1)分配系数 EI 令 i, SBA 4i SBC 3i 6 3i 4i BC BA 4i 3i 4i 3i 39 (2)固端弯矩 18 48 3 1 F M AB 5 62 15kN m 12 1.5 22.5 1 F 39 m M BA 5 62 15kN M图(kN· m) 12 3 F M BC 32 6 36kN m 16
B
M 1
A
注意:①∑μ=1。 ②分配力矩是杆端转动时产生的 近端弯矩。 ③结点集中力偶顺时针为正。 传递力矩计算 M j1 C1 j M1j ,
C
j A, B, C
注意:①传递力矩是杆端转动时产生的远端弯矩。 ②只有分配弯矩才能向远端传递。
结束放映 上一页 下一页
建筑工程学院 樊友景
5kN/m A 6m B 3m
32kN C 3m
-15 12 -3
4/7 3/7 21 15 -36 24 18 39 -18
(3)力矩的分配与传递 (4)计算杆端弯矩 (5)作M图
结束放映 上一页 下来自百度文库页
建筑工程学院 樊友景
思考题1:等截面直杆的弯矩传递系数C与什么因素有关。 A 荷载 B 线刚度i C 材料的性质 D 远端支承 思考题2:等截面直杆的转动刚度与下列什么因素无关。 A 近端支承 B 远端支承 C 刚度 D 杆长 思考题3:力矩分配法的计算对象是 A 多余未知力 B 支座反力 C 结点位移 D 杆端弯矩 思考题4:欲使图示梁A端发生单位转动,需在A端施加的 力矩是 A MAB=4i B MAB=3i C MAB=i D 3i<MAB<4i
CAB
M BA M 远 M AB M 近
自由
0
无意义
传递系数仅与远端支承有关。
结束放映 上一页 下一页
建筑工程学院 樊友景
二、单结点结构在集中结点力偶作用下的力矩分配法
分配力矩计算
M1 j 1 j M , ( j A, B, C ) 分配系数1 j S1 j / S
三、力矩分配法的计算步骤 ⑴计算汇交于各结点的各杆端力矩分配系数。 ⑵固定各刚结结点,计算各杆固端的弯矩,并求结点的不 平衡力矩。 ⑶力矩的分配与传递。 ①单结点结构一次分配、传递、叠加即得到精确解。 ②多结点结构需逐次放松各个结点,并对每个结点按 分配系数将结点不平衡力矩反号分配给该结点的各 杆端,然后将各杆端的分配弯矩传递至另一端。按 此步骤循环计算直至精度要求。将各杆端的固端弯 矩与历次的分配弯矩和传递弯矩相加,即得最终杆 端弯矩的渐近解。 ⑷由杆端弯矩作M图,进而作出FQ图和FN图。
建筑工程学院 樊友景
一、力矩分配法基本概念 (1)理论基础:位移法; (2)计算对象: 杆端弯矩; (3)杆端力与杆端位移正负号规定: 同位移法; (4)适用范围:连续梁和无侧移刚架。 (5)转动刚度S——杆件杆端对转动的抵抗能力。 它在数值上 等于使杆端产生单位转角时,在该杆端(近端)所需施加 的力矩。 转动刚度与远端支承条件和线刚度i=EI/l有关。 与近端支承无关。 远端支承 转动刚度 传递系数 (6)传递系数C:杆端 4i 0.5 固定端 转动时产生的远 3i 0 铰支座 端弯矩与近端弯 i 定向支座 -1 矩的比值,即:
A i θ =1 题 1-12 图 B i1
结束放映 上一页 下一页
C
结束放映 上一页 下一页
建筑工程学院 樊友景
四、注意事项 (1)首先从结点不平衡力矩绝对值较大的结点开始,解答收 敛得更快。 (2)放松结点时,结点不平衡力矩应反号分配。 (3)结点不平衡力矩的计算: 固端弯矩之和减结点集中力偶(顺为正) (第一轮第一结点) 固端弯矩之和加传递弯矩减集中力偶 结点不平 衡力矩 传递弯矩 (第一轮第二三……结点) (其它轮次各结点) 总等于附加刚臂上的约束力矩 (5)不能同时放松相邻结点(因定不出其转动刚度和传递系 数)但可以同时放松所有不相邻的结点,以加快收敛速度。
建筑工程学院 樊友景
例题1:用力矩分配法计算图示连续梁,并绘制弯矩图。 各杆EI为常数。 21kN· m 解:(1)分配系数 EI 令 i, SBA 4i SBC 3i 6 3i 4i BC BA 4i 3i 4i 3i 39 (2)固端弯矩 18 48 3 1 F M AB 5 62 15kN m 12 1.5 22.5 1 F 39 m M BA 5 62 15kN M图(kN· m) 12 3 F M BC 32 6 36kN m 16
B
M 1
A
注意:①∑μ=1。 ②分配力矩是杆端转动时产生的 近端弯矩。 ③结点集中力偶顺时针为正。 传递力矩计算 M j1 C1 j M1j ,
C
j A, B, C
注意:①传递力矩是杆端转动时产生的远端弯矩。 ②只有分配弯矩才能向远端传递。
结束放映 上一页 下一页
建筑工程学院 樊友景
5kN/m A 6m B 3m
32kN C 3m
-15 12 -3
4/7 3/7 21 15 -36 24 18 39 -18
(3)力矩的分配与传递 (4)计算杆端弯矩 (5)作M图
结束放映 上一页 下来自百度文库页
建筑工程学院 樊友景
思考题1:等截面直杆的弯矩传递系数C与什么因素有关。 A 荷载 B 线刚度i C 材料的性质 D 远端支承 思考题2:等截面直杆的转动刚度与下列什么因素无关。 A 近端支承 B 远端支承 C 刚度 D 杆长 思考题3:力矩分配法的计算对象是 A 多余未知力 B 支座反力 C 结点位移 D 杆端弯矩 思考题4:欲使图示梁A端发生单位转动,需在A端施加的 力矩是 A MAB=4i B MAB=3i C MAB=i D 3i<MAB<4i
CAB
M BA M 远 M AB M 近
自由
0
无意义
传递系数仅与远端支承有关。
结束放映 上一页 下一页
建筑工程学院 樊友景
二、单结点结构在集中结点力偶作用下的力矩分配法
分配力矩计算
M1 j 1 j M , ( j A, B, C ) 分配系数1 j S1 j / S
三、力矩分配法的计算步骤 ⑴计算汇交于各结点的各杆端力矩分配系数。 ⑵固定各刚结结点,计算各杆固端的弯矩,并求结点的不 平衡力矩。 ⑶力矩的分配与传递。 ①单结点结构一次分配、传递、叠加即得到精确解。 ②多结点结构需逐次放松各个结点,并对每个结点按 分配系数将结点不平衡力矩反号分配给该结点的各 杆端,然后将各杆端的分配弯矩传递至另一端。按 此步骤循环计算直至精度要求。将各杆端的固端弯 矩与历次的分配弯矩和传递弯矩相加,即得最终杆 端弯矩的渐近解。 ⑷由杆端弯矩作M图,进而作出FQ图和FN图。
建筑工程学院 樊友景
一、力矩分配法基本概念 (1)理论基础:位移法; (2)计算对象: 杆端弯矩; (3)杆端力与杆端位移正负号规定: 同位移法; (4)适用范围:连续梁和无侧移刚架。 (5)转动刚度S——杆件杆端对转动的抵抗能力。 它在数值上 等于使杆端产生单位转角时,在该杆端(近端)所需施加 的力矩。 转动刚度与远端支承条件和线刚度i=EI/l有关。 与近端支承无关。 远端支承 转动刚度 传递系数 (6)传递系数C:杆端 4i 0.5 固定端 转动时产生的远 3i 0 铰支座 端弯矩与近端弯 i 定向支座 -1 矩的比值,即:
A i θ =1 题 1-12 图 B i1
结束放映 上一页 下一页
C
结束放映 上一页 下一页
建筑工程学院 樊友景
四、注意事项 (1)首先从结点不平衡力矩绝对值较大的结点开始,解答收 敛得更快。 (2)放松结点时,结点不平衡力矩应反号分配。 (3)结点不平衡力矩的计算: 固端弯矩之和减结点集中力偶(顺为正) (第一轮第一结点) 固端弯矩之和加传递弯矩减集中力偶 结点不平 衡力矩 传递弯矩 (第一轮第二三……结点) (其它轮次各结点) 总等于附加刚臂上的约束力矩 (5)不能同时放松相邻结点(因定不出其转动刚度和传递系 数)但可以同时放松所有不相邻的结点,以加快收敛速度。