静定结构影响线
(3)剪力影响线 作图示悬挑梁FQC的影响线 同样可以先画出AB简支梁段FQC的影响线,然 后把左线和右线延长即可。 FQC的影响如下:
1 b/L
-
C
a/L
+
1
§5-2 各种静定结构的影响线
3)多跨静定梁的影响线 画多跨静定梁的影响线是以简支梁和悬挑梁的 影响线为基础的。
▲ 作图示多跨静定
A
B
L a
x
B
§5-2 各种静定结构的影响线
静定结构影响线绘制方法有:静力法和机动法。 讨论的结构包括:简支梁、悬挑梁、多跨静定梁、 桁架、组合结构、三铰拱。
1)简支梁的影响线
(1)反力影响线 FP=1 把单位力 FP 1 作用于梁 A L 的任意位置,求反力 FYA , FYB Lx M B 0 得: FYA L … …① 式①就是反力FYA的影响线方程,显然它是 一个直线方程。
§5-2 各种静定结构的影响线
FP=1 C A
e g
f
h
D B
FNef影响线
3d 2h 3d h
荷载在C-D移动
FNef影响线
3d h
3d 2h
荷载在A-D移动
§5-2 各种静定结构的影响线
(2)作eg杆的影响线
m C A
e f
D FP=1 B
FP=1 g
m h
先作荷载在下弦移动。当荷载在A-g段时,作 m-m截面,可得: FNgh FYB 当荷载在h-B段时,同样可得: FNgh FYA 同理可得到荷载在上弦移动时FNeg的影响线。
D b
C
梁反力FYA的影响线 ABD部分是基本部分,DC部分是附属部分,当力 在ABD段移动时,FYA 的影响线就是悬挑梁的影响线。 当力在DC段移动时,FYA的影响线应该是直线,因此 取两点的值即可。 1 FYA的影响线: + -
§5-2 各种静定结构的影响线
▲ 作FYD的影响线
由于FYD是附属部分的反力,因此当力在基本部分 移动时FYD 为零,当力在DC部分移动时, FYD是简支 梁的反力。
1
FYD的影响线:
▲ 作ME的影响线
A L
+
D
B
C
a
b
由于ME是基本部分的量值,因此在整个梁上 都有量值。
ME的影响线:
+
cb/L
E
-
§5-2 各种静定结构的影响线
▲ 作FQE的影响线
由于FQE是基本部分的量值,因此在整个梁上 都有量值。 FQE的影响线:
1
-
+ E
1
-
§5-2 各种静定结构的影响线
§5-2 各种静定结构的影响线
其次让荷载作用于f-D段,还取n-n截面,可得: 0 Mh FNef 下面作FNef的影响线: h
① 作基线,它的范围是:A-B;
② 把相应简支梁Mho的影响线作于基线的下方,并 把相应 的竖标除以h ; ③ 对上述影响线进行修正: a. 把AC段和DB段去掉(因为荷载没有在这两段上移动); b. 找到e、f两点影响线的值,把这两点连以直线, 即为 e-f段的影响线。
C
FYC FYC
D
FYD FYD
B K
FYC K MK
FYB
直线方程
§5-2 各种静定结构的影响线
显然MkCD是x的一次函数,因此在CD段的影响线 也是条直线。取两点:
1 M (2d e) 3 1 CD M k ( d e) 3
CD k
x0
刚好等于AC段在C点的值 刚好等于DB段在D点的值
MC
C FQC B FYB
x
FP=1
A C B
a
b ……③
xb M C FYB b L
M
C
0
式③为弯矩MC在AC段的影响线方程 。
§5-2 各种静定结构的影响线
xb 弯矩MC在AC段的影响线方程 : M C FYB b L
取两点:x 0 M C 0
xa
A
其次让单位力在C点的右 侧移动,即: a x L 取AC为隔离体:
B
§5-2 各种静定结构的影响线
当力在CD段移动时,k点的弯矩求解如下: x dx FYD FYC x Fp=1 d d
x dx 1 FYA ( d 2d ) d d 3d 2 x A 3 3d FYA 2 x CD M k ( ) ( d e) 3 3d A dx 2 e d 2e FYA e d x d 3 3 3d
作图示结构C点的剪力影响线 :
C点处有一次梁,因此剪力有突变:应为FQC左和 FQC右。 FQC左在AC段,因此AC段应该修正, FQC右 在CD段,因此CD段应该修正,影响线如下:
1
FQC左影响线
A
C
B
1
1
C D B
FQC右影响线
A
1
§5-2 各种静定结构的影响线
例:求图示结构FYA、FQE、FQF的影响线。
… …②
x
FP=1
B
L
式②就是反力FYA的影响线方程,显然它是一个 直线方程。 取两点: x 0
FYB 0
xL
FYB 1
FYB的影响线如图:
+
1
§5-2 各种静定结构的影响线
(2)弯矩影响线 求简支梁上C点弯矩的影响线方程
首先让单位力在C点的左 侧移动,即:0 x a 取CB为隔离体:
§5-2 各种静定结构的影响线
m C A FP=1
e
FP=1
f
h
D B
FP=1 g
m
1
FNeg影响线
1 1
荷载在下弦移动
FNeg影响线
1
荷载在上弦移动
§5-2 各种静定结构的影响线
(3)作gh杆的影响线
FP=1 n C A
e f h
D B
FP=1 g
n
先作荷载在下弦移动。当荷载在A-g段时,作 o M n-n截面,可得: F e Ngh h M eo 当荷载在h-B段时,同样可得: FNgh h 同理可得到荷载在上弦移动时FNgh的影响线。
b x
FP=1
C B
(3)剪力影响线 作简支梁C点的剪力影响线: 首先让单位力在C点的左 A 侧移动,即:0 x a
a
b
§5-2 各种静定结构的影响线
取CB为隔离体:
MC
Y 0
FQC
C FQC
B
FYB
x … …⑤ FYB L
式⑤为剪力FQC在AC段的影响线方程,取两点:
1+d/L 1
+
d/L
结论: 画悬挑段的某量值的 影响线只需把相应简 支梁的影响线延长即 可。
§5-2 各种静定结构的影响线
(2)弯矩影响线 作图示悬挑梁MC的影响线 可用上面的结论作图,先画出AB简支梁段MC 的影响线,然后把左线和右线延长即可。 MC的影响如下:
a
b
+
ab/L
C
§5-2 各种静定结构的影响线
F 2m E
C
A B D 1m 1m 1m 1m 1m 1m 1m 1m
FYA影响线
1
1
FQE影响线
1
§5-2 各种静定结构的影响线
例:求图示结构FYA、FQE、FQF的影响线。
F 2m E
C
A B D 1m 1m 1m 1m 1m 1m 1m 1m
FQE左影响线
1
FQE右影响线
1
§5-2 各种静定结构的影响线
第5 章 静定结构影响线
主要内容
§5-1 影响线的概念 §5-2 各种静定结构的影响线 §5-3 力的虚设方法 §5-4 制造误差产生的位移计算 §5-5 温度作用时的计算 §5-6 荷载作用下的位移计算 §5-7 图乘法 §5-8 线性变形体系的互等定理
§5-1 影响线的概念
§5-1 影响线的概念
4)间接荷载作用下的影响线 如图所示,主梁AB 所受的荷载为间接荷载。A
作主梁k点在间接荷 载作用下的弯矩影响线。
Fp=1
C
e
K D
B
d
d
d
分AC、CD、DB三段讨论。由于k点在CD段,当 力在AC、DB段移动时,k点的弯矩与直接荷载作用 下相同。 FP=1 FP=1
隔离体:
A
MK FYA
K
MK
K
FYB
§5-1
影响线的概念
吊车梁 吊车梁
例:吊车荷载
吊车
FP
FP
吊车轮子传下 的一组间距不 变的荷载
§5-1
影响线的概念
由于各个反力及内力的变化规律是各不相同的, 因此只能逐个量值分别讨论。又由于移动荷载的特 点,研究时可用一个单位的移动力进行,然后运用 叠加原理,求出一组力作用下的结果。 影响线——是指结构上某一点的某个内力其值随 单位移动荷载的位置变化而变化的规律。
C
3×4=12m
m
F
B
作 m-m截面求得: FNEF影响线: FNEF
MC 1.2
+ 2.5
5
1.2m
§5-2 各种静定结构的影响线
荷载在AD段移动 :
由: M B 0
得: FYA ( L d ) 1 d
L L
FP=1
D A C L B E
d
d
§5-2 各种静定结构的影响线
BE段:同样只需把力作用于E点,求出FYA的值即可。 由:
MB 0
D d A C L B d