第02章：结构构成

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1、1 1、概述、概述 （1）几何可变体系：）几何可变体系： 体系受到任意荷载作用，在 不考虑材料应变的前提下，体系若不能保证几何形状、位置不变，称为几何可变体系（缺少必要的联接装置）。 （2）几何不变体系：）几何不变体系： 体系受到任意荷载作用，在不考虑材料应变不考虑材料应变的前提下，体系若能保证几何形状、位置不变，称为几何不变体系 体系体系几何可变体系几何可变体系几何不变体系（几何不变体系（结构必须是几何不变体系结构必须是几何不变体系）几何可变体系几何可变体系几何瞬变体系几何瞬变体系（4）几何组成分析的目的）几何组成分析的目的： 1、 判断某一体系是否几何不变，从而确定它能否作判断某一体系是否

2、几何不变，从而确定它能否作为结构为结构 2、根据体系的几何组成，可以确定结构时静定的，还、根据体系的几何组成，可以确定结构时静定的，还是超静定的，随之可以选定相应的计算方法是超静定的，随之可以选定相应的计算方法 3、进行几何组成分析，可搞清结构各部分在几何组成、进行几何组成分析，可搞清结构各部分在几何组成上的相互关系，从而便于选择简单的计算顺序上的相互关系，从而便于选择简单的计算顺序2、自由度、刚片与约束自由度、刚片与约束 （1）自由度 体系的自由度等于这个体系运动时可以独立改变的坐标数目（n个独立运动方式n个自由度） 1 1动点动点=2=2自由度自由度（两个相互独立的运动方式）（两个相互独立

3、的运动方式） 1 1刚片刚片=3=3自由度自由度（可以把单根梁或若干杆（可以把单根梁或若干杆件构成的几何不变的部分件构成的几何不变的部分在平面内视作刚片）在平面内视作刚片）刚片 3、约束约束:限制体系的运动,使体系的自由度减少的装置1 1链杆链杆=1=1约束约束1 1单铰单铰=2=2约束约束1 1单刚结点单刚结点=3=3约束约束1、链杆、链杆2、单铰：联结两个刚片的铰、单铰：联结两个刚片的铰32643、刚性联接、刚性联接634、多余约束多余约束:在体系中增加一约束，体系的自由度并不因而减少，则此约束称为多余约束 体系的自由度为零体系的自由度为零 1 1、自由度、自由度(S)(S)：体系运动时,

4、可以独立变化的几何参数数目，也就是确定该体系运动所需要的独立参数数目。 S=(各杆件自由度总和各杆件自由度总和)-(非多余约束数目非多余约束数目)（实际体系复杂无法判实际体系复杂无法判 断哪些是多余约束，哪些是非多余约束断哪些是多余约束，哪些是非多余约束） 2 2、体系的计算自由度、体系的计算自由度( ():): W=(各杆件的自由度总和)-(全部约束数目) =(各杆件自由度总和)-(非多余约束数目+多余约束数目) 3 3、多余约束数目、多余约束数目(n):(n): n=S-W4 4、计算自由度公式、计算自由度公式1) 平面一般体系：3 3-2h-r-2h-r 式中 -刚片数 -单铰结点数（有