4-2力矩转动定律转动惯量 一、力矩 用来描述力对刚体的转动作用

多跨静定梁由相互在端部铰接、水平放置的若干直 杆件与大地一起构成的结构。 一、多跨静定梁的组成及传力特征 对上图所示梁进行几何组成分析: AD杆与大地按两个刚片的规则组成无多余约 束的几何不变体,可独立承受荷载;然后杆DF和 杆FG也分别按两个刚片的规则依次扩大先前已形 成的几何不变体。显然,杆DF是依赖于D以右的 部分才能承受荷载,而杆FG是依赖于F以右的部 分才能承受荷载的。或者说,杆FG被杆DF支承 杆DF被杆AD支承根据各杆之间这种依赖、 支承关系,引入以下两个概念:

平面折展柔顺机构（lamina emergent mechanisms，LEMs）的重要组成部分之一是柔性铰链，因此设计新型的平面折展扭转铰链（lamina emergent torsional joint，LET）能够对其运动起到十分关键的作用.本文提出了一种打通型LET柔性铰链，设计了打通型双串联柔性铰链和打通型三串联柔性铰链的两种结构形式，分别推导出了两种铰链的弯曲等效刚度计算公式.通过对设计实例的理论分析与有限元分析，验证了等效刚度计算公式的正确性.将外形尺寸相同的打通型双串联、三串联柔性铰链与外LET铰链进行了弯曲以及拉压性能的对比，结果表明，打通型三串联LET柔性铰链在拉压性能下降不明显的情况下，能够较大幅度地提升弯曲性能

本文采用弹塑性有限元素法中的变刚度法和加权平均弹塑性矩阵,解光滑压头下平面应变的弹塑性硬化材料的压入问题。得到压力——位移曲线,屈服压力和塑性区的边界,并与理想刚塑性的滑移线场理论结果相比较。同时计算了在平面应变条件下,工业纯铝压缩时的冷变形抗力。计算结果与试验结果基本相符

楼板的存在对梁柱节点的局部受力影响显著, 在梁柱节点设计中, 若仅仅把楼板与钢梁的组合效应作为安全储备, 可能会产生结构由\强柱弱梁\转变成\强梁弱柱\的颠覆性结果, 因此忽略混凝土楼板对节点承载力及刚度的影响是造成破坏的重要原因.基于已完成的带楼板的T型梁柱节点低周往复荷载试验, 建立了非线性有限元分析模型.为了更加全面地了解钢梁-楼板组合节点的工作机制, 进一步补充完善试验研究的不足, 模型考虑了楼板与钢梁之间的栓钉连接以及材料非线性等因素, 模型的计算结果与试验结果具有高吻合度.在此基础上, 通过有限元参数分析, 详细分析了构件尺寸效应、轴压比、楼板厚度、楼板强度和柱宽厚比共五个参数对考虑楼板影响的外环板式梁柱节点抗震性能的影响.结果表明尺寸效应、轴压比对梁端抗弯承载力及刚度的影响小到可以忽略, 楼板厚度、楼板强度和柱宽厚比对梁端抗弯承载力有显著影响.结合理论分析进一步提出了考虑楼板影响的外环板式梁柱节点梁端抗弯承载力计算公式, 通过对比公式计算结果与试验、有限元分析结果可得, 该计算公式可较好的计算带楼板外环板式梁柱节点梁端抗弯承载力

《结构力学》课程电子教案（PPT教学课件）静定梁和静定刚架（静定刚架3/3）

基于非均匀分布的虚拟材料模拟螺栓连接薄板搭接部分的力学特性，其中虚拟材料的材料参数用复模量表示，可直接生成复刚度矩阵以表示搭接部分的刚度及阻尼特性，省却了常规建模中生成结合部阻尼矩阵的步骤，在保证模型精确性的基础上简化了建模流程，以此建立了螺栓连接薄板结构的半解析模型并对其进行了动力学分析。首先描述了建模理念，将虚拟材料分别假定了三种复模量非均匀分布形式模拟螺栓搭接部分的力学特性，提出用反推辨识技术确定虚拟材料储能模量与耗能模量的方法。接着，基于能量法并用正交多项式假定模态，推导了螺栓连接薄板的半解析分析模型，并创新性地给出了求解半解析模型任意锤击点与拾振点处频响函数的公式。最后，以一个具体的螺栓连接薄板结构为对象进行了实例研究，结果表明：用所创建的半解析模型计算出的各阶仿真固有频率与实验测得的各阶固有频率的误差均在5%以内，计算得到的各阶仿真模态振型以及频响函数曲线与实测值均较为接近，从而证明了利用复模量非均匀分布的虚拟材料模拟螺栓搭接部分可有效简化螺栓结合部建模，亦可达到较高的仿真计算精度

通过对5个试件进行拟静力加载试验，研究了加载方式对角柱和边柱节点抗震性能的影响.试验通过对加载方式（单向加载、双向轴对称加载和双向中心对称加载）和钢管柱宽厚比（D/t=22和33）主要参数的变化分析，着重研究了试件的滞回性能、刚度退化和耗能性能等特性.试验结果表明：加载方式对试件刚度及承载力影响十分明显.在双向中心对称荷载作用下，试件的承载力比在单向荷载作用下试件的承载力降低约20%；而在双向轴对称荷载作用下，试件的承载力与在单向荷载作用下试件的承载力基本相同.方钢管柱宽厚比是影响试件承载力的主要因素之一，随着宽厚比的增加，试件承载力逐步减小.所有试件的滞回曲线均呈饱满的纺锤体状，等效黏滞阻尼系数在0.2左右，具有稳定的耗能能力

《结构力学》课程电子教案（PPT教学课件）静定梁和静定刚架（静定刚架2/3）

《结构力学》课程电子教案（PPT教学课件）静定梁和静定刚架（静定刚架2/3）