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求下图(a) (b)所示体系的计算自由度W 并分析几何组成。

2022-08-12 04:27:50 问答库 阅读 194 次

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求下图(a)、(b)所示体系的计算自由度W,并分析几何组成。

参考答案

(1)计算自由度
为刚片体系,用式W=3m-2h-3g-b计算。
在上图(a)和(b)中,AB、BC、CDE各是一个刚片,m=3,B及C处各为一个单铰,h=2;A处固定支座相当于三个支杆,D处铰支座相当于两个支杆,b=3+2=5,所以W=3m-2h-3g-b—3×3-2×2-3×0-5=0
本题中,A处固定支座可视为一个刚结,D处铰支座为一单铰,此时h=3,g=1,b=0,所以W=3m-2h-3g-b=3×3-2×3-3×1-0=0图(a)和(b)两体系均满足几何不变的必要条件。
(2)几何组成
1)图(a):
①AB是一刚片,与基础用一固定支座A相连,B看成是固定于基础上的点。
②CDE是一刚片,与基础用链杆BC和铰D相连,但链杆BC的延长线通过铰D,不满足规则Ⅱ对约束的要求,为瞬变体系。
2)图(b):
①同对图(a)的分析,AB已被固定于基础。
②刚片CDE用链杆BC与铰D和基础相连,BC不通过铰D,因此,几何不变,无多余约束。
图(b)整个体系几何不变,且无多余约束。
讨论 图(a)和(b)都满足W=0的条件,但因结构约束布置的不同,图(a)是瞬变体系,图(b)则是无多余约束的几何不变体系。因此,满足W=0,只是几何不变的必要条件,不是充分条件。满足几何组成规则的体系,同时满足了必要条件和充分条件。

考点:自由度,下图