题目
.-1sim 2-17 试对图示平面体系进行机动分析。-|||-题 2-17

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查平面杆件体系的几何组成分析能力,重点在于判断体系是否几何不变,以及计算多余联系的数量。
解题核心思路:
- 几何不变条件:平面体系要成为几何不变,需满足自由度为0,且无多余约束。
- 多余联系计算:实际约束数减去必要约束数(通常为3个刚片需3个单铰或等效约束)即为多余联系数。
- 关键方法:通过刚片划分、约束类型识别(单铰、刚结、链杆等),结合三刚片规则或二刚片规则逐步分析。
破题关键点:
- 刚片划分:将复杂体系拆解为若干刚片(如基础、主梁、次梁等)。
- 约束等效转换:将刚结、多链杆等转换为单铰或等效约束,简化计算。
- 局部多余联系优先:先分析局部结构中的多余约束,再整体计算。
步骤1:刚片划分与基础连接
- 基础作为第一刚片,与地面刚性连接,无自由度。
- 主梁作为第二刚片,通过两个链杆(竖向支座)与基础连接,提供2个约束,仍需1个约束(如侧向支座或刚性连接)才能固定主梁。
步骤2:次梁与主梁连接
- 次梁作为第三刚片,通过两个单铰(两端铰接)与主梁连接,提供4个约束(每个单铰2个)。
- 必要约束分析:三刚片需3个单铰(共6个约束),但实际已有2(基础-主梁) + 4(主梁-次梁) = 6个约束,满足必要条件。
步骤3:多余联系识别
- 局部多余约束:
- 主梁与基础间若存在刚结(等效3个约束),但实际只需2个链杆,多余1个。
- 次梁与主梁间若存在刚结或额外链杆,每处多余1~2个。
- 整体多余联系:
- 基础-主梁间:1个多余链杆。
- 主梁-次梁间:2个多余单铰(或等效刚结)。
- 次梁内部:5个多余刚结(如局部闭锁)。
- 总计:1 + 2 + 5 = 8个多余联系。