結構力學中對稱結構有什麼分析技巧?

時間 2021-07-14 11:24:29

1樓:孫工

我們常用這樣一句話總結結構力學中對稱性的使用,即對稱結構中,對稱荷載作用下,反對稱未知力為零;反對稱荷載作用下,對稱未知力為零。

首先對稱結構,在靜力分析中,結構和約束形式對稱就叫對稱結構;超靜定分析中,還需要剛度分布對稱才為對稱結構。

其次對對稱荷載和反對稱荷載,觀察可見。這裡強調一點,原來看似不對稱的荷載也可以劃分為對稱和反對稱荷載的疊加。

接著所謂對稱未知力指的一般是彎矩和軸力,反對稱未知力則指的是剪力。

最後以一道例題(出自龍馭球《結構力學1》第二版P229)為例說明利用結構對稱性解題可以減少未知量個數優化解題的過程。

圖(a)為三次超靜定結構即需要計算三個未知量。

其中(b)(c)兩圖中荷載正是由(a)中荷載劃分而來。

由於(b)圖中對稱對稱荷載下結構軸向變形不計。

因此只需要計算(c)圖中荷載作用,而其為反對稱荷載,因此正對稱未知力彎矩和軸力不計,本來需要計算三個未知量的,現在只需要計算乙個未知量即剪力即可。

如果用的好還可以改進為只取半結構進行計算的方式。

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