力矩分配法精选PPT.ppt

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1、力矩分配法力矩分配法第1页，此课件共64页哦水 利 土 木 工 程 学 院 结 构 力 学 课 程 组力力 矩矩 分分 配配 法法本本本本章章章章要要要要理理理理解解解解力力力力矩矩矩矩分分分分配配配配法法法法的的的的概概概概念念念念及及及及基基基基本本本本原原原原理理理理、基基基基本本本本思思思思路路路路，重重重重点点点点掌掌掌掌握用力矩分配法计算连续梁和无侧移刚架。这也是本章的难点握用力矩分配法计算连续梁和无侧移刚架。这也是本章的难点握用力矩分配法计算连续梁和无侧移刚架。这也是本章的难点握用力矩分配法计算连续梁和无侧移刚架。这也是本章的难点在在在在学学学学习习习习中中中中要要要要清清清清楚

2、楚楚楚力力力力矩矩矩矩分分分分配配配配法法法法是是是是一一一一种种种种渐渐渐渐进进进进法法法法，要要要要明明明明确确确确两两两两个个个个状状状状态态态态固固固固定定定定状状状状态态态态和和和和放放放放松松松松状状状状态态态态，掌掌掌掌握握握握力力力力矩矩矩矩分分分分配配配配法法法法的的的的三三三三要要要要素素素素（固固固固端端端端弯弯弯弯矩矩矩矩、分分分分配配配配系系系系数数数数、传传传传递递递递系系系系数数数数）的的的的计计计计算算算算，才才才才能能能能真真真真正正正正领领领领会会会会力力力力矩矩矩矩分配法的意义。分配法的意义。分配法的意义。分配法的意义。另另另另外外外外，在在在在熟熟熟熟练

3、练练练掌掌掌掌握握握握力力力力矩矩矩矩分分分分配配配配法法法法的的的的基基基基础础础础上上上上，本本本本章章章章还还还还将将将将简简简简单单单单介介介介绍绍绍绍无无无无剪剪剪剪力力力力分分分分配配配配法法法法、附附附附加加加加链链链链杆杆杆杆法法法法和和和和分分分分层层层层法法法法等等等等实实实实用用用用计计计计算算算算方方方方法法法法。它它它它们们们们与力矩分配法通称为渐进法。要理解这些方法的计算原理。与力矩分配法通称为渐进法。要理解这些方法的计算原理。与力矩分配法通称为渐进法。要理解这些方法的计算原理。与力矩分配法通称为渐进法。要理解这些方法的计算原理。第第7章章教学基本要求、重点和难点：

4、第2页，此课件共64页哦水 利 土 木 工 程 学 院 结 构 力 学 课 程 组力力 矩矩 分分 配配 法法 7.1 基本概念基本概念7.3 力矩分配法计算连续梁和无侧移刚架力矩分配法计算连续梁和无侧移刚架7.4 无剪力分配法无剪力分配法7.2 力矩分配法的基本原理力矩分配法的基本原理7.5 附加链杆法附加链杆法第第7章章7.6 多层多跨刚架的分层计算法多层多跨刚架的分层计算法第3页，此课件共64页哦水 利 土 木 工 程 学 院 结 构 力 学 课 程 组力力 矩矩 分分 配配 法法 7.1 基本概念基本概念7.3 力矩分配法计算连续梁和无侧移刚架力矩分配法计算连续梁和无侧移刚架7.4 无

5、剪力分配法无剪力分配法7.2 力矩分配法的基本原理力矩分配法的基本原理7.5 附加链杆法附加链杆法第第7章章7.6 多层多跨刚架的分层计算法多层多跨刚架的分层计算法第4页，此课件共64页哦水 利 土 木 工 程 学 院 结 构 力 学 课 程 组7.1 7.1 基基 本本 概概 念念二、力矩分配法的正负号规定二、力矩分配法的正负号规定力矩分配法的理论基础是位移法，故力矩分配法中对杆端转角、力矩分配法的理论基础是位移法，故力矩分配法中对杆端转角、杆端弯矩、固端弯矩的正负号规定与位移法相同，即都假设对杆端杆端弯矩、固端弯矩的正负号规定与位移法相同，即都假设对杆端顺时针旋转为正号。顺时针旋转为正号。

6、另外，作用于结点的外力偶荷载、作用于附加刚臂的约束反另外，作用于结点的外力偶荷载、作用于附加刚臂的约束反力矩，也假定为对结点或附加刚臂顺时针旋转为正号。力矩，也假定为对结点或附加刚臂顺时针旋转为正号。第第7章章 力力 矩矩 分分 配配 法法一、力矩分配法的应用条件一、力矩分配法的应用条件理论基础：位移法；理论基础：位移法；计算对象：杆端弯矩；计算对象：杆端弯矩；计算方法：通过增量调整修正，逐步逼近真实状态；计算方法：通过增量调整修正，逐步逼近真实状态；适用范围：连续梁和无侧移刚架。适用范围：连续梁和无侧移刚架。第5页，此课件共64页哦水 利 土 木 工 程 学 院 结 构 力 学 课 程 组7

7、.1 7.1 基基 本本 概概 念念三、转动刚度三、转动刚度杆杆件件杆杆端端抵抵抗抗转转动动的的能能力力，称称为为杆杆件件的的转转动动刚刚度度，AB杆杆A端端的的转转动动刚刚度度用用SAB表表示示，它它在在数数值值上上等等于于使使AB杆杆A端端产产生生单单位位转转角角时时所需施加的力矩。所需施加的力矩。第第7章章 力力 矩矩 分分 配配 法法1111SAB=4i1SAB=3iSAB=i1由左图可由左图可知，杆端转动知，杆端转动刚度刚度SAB值不仅值不仅与杆件的线刚与杆件的线刚度度i有关，而且有关，而且与远端的支承与远端的支承情况有关情况有关,而与而与近端支撑无关。近端支撑无关。第6页，此课件共

8、64页哦水 利 土 木 工 程 学 院 结 构 力 学 课 程 组7.1 7.1 基基 本本 概概 念念四、分配系数和分配弯矩四、分配系数和分配弯矩（j=B、C、D）分配系数分配系数分配弯矩分配弯矩同一结点各杆端的分配系数之和应等于同一结点各杆端的分配系数之和应等于1，即，即第第7章章 力力 矩矩 分分 配配 法法第7页，此课件共64页哦水 利 土 木 工 程 学 院 结 构 力 学 课 程 组7.1 7.1 基基 本本 概概 念念五、传递系数和传递弯矩五、传递系数和传递弯矩远端弯矩与近端弯矩的比值远端弯矩与近端弯矩的比值称为弯矩传递系数。称为弯矩传递系数。在等截面杆件中，弯矩传递系数在等截面

9、杆件中，弯矩传递系数 C 随远端的支承情况而不同。三随远端的支承情况而不同。三种基本等截面直杆的传递系数如下：种基本等截面直杆的传递系数如下：远端固定远端固定 远端铰支远端铰支 远端滑动远端滑动 第第7章章 力力 矩矩 分分 配配 法法第8页，此课件共64页哦水 利 土 木 工 程 学 院 结 构 力 学 课 程 组力力 矩矩 分分 配配 法法 7.1 基本概念基本概念7.3 力矩分配法计算连续梁和无侧移刚架力矩分配法计算连续梁和无侧移刚架7.4 无剪力分配法无剪力分配法7.2 力矩分配法的基本原理力矩分配法的基本原理7.5 附加链杆法附加链杆法第第7章章7.6 多层多跨刚架的分层计算法多层多

10、跨刚架的分层计算法第9页，此课件共64页哦水 利 土 木 工 程 学 院 结 构 力 学 课 程 组一、单结点连续梁的力矩分配法一、单结点连续梁的力矩分配法7.2 7.2 力力 矩矩 分分 配配 法法 的的 基基 本本 原原 理理第第7章章 力力 矩矩 分分 配配 法法i2kN/m附加刚臂，确定基本体系附加刚臂，确定基本体系固定刚臂，计算固端弯矩固定刚臂，计算固端弯矩结构无结点转角位移时，交汇于结点各杆固端弯矩的代数和，称为结构无结点转角位移时，交汇于结点各杆固端弯矩的代数和，称为该结点的该结点的不平衡力矩不平衡力矩，并规定顺时针转向为正。并规定顺时针转向为正。20kNACB3m 6m3miA

11、CB15159 9 R1P152kN/m20kNACBZ1基本体系基本体系MB=第10页，此课件共64页哦水 利 土 木 工 程 学 院 结 构 力 学 课 程 组一、单结点连续梁的力矩分配法一、单结点连续梁的力矩分配法7.2 7.2 力力 矩矩 分分 配配 法法 的的 基基 本本 原原 理理第第7章章 力力 矩矩 分分 配配 法法i2kN/m20kNACB3m 6m3mi2kN/m20kNACBACB15159 9 MB15Z1基本体系基本体系ACBZ14iZ13iZ1=SBAZ1=SBCZ1放松刚臂，计算刚臂转动放松刚臂，计算刚臂转动Z1时时结点的反力矩结点的反力矩R11。计算转角计算转角

12、Z1。R11SBAZBSBCZB第11页，此课件共64页哦水 利 土 木 工 程 学 院 结 构 力 学 课 程 组一、单结点连续梁的力矩分配法一、单结点连续梁的力矩分配法7.2 7.2 力力 矩矩 分分 配配 法法 的的 基基 本本 原原 理理第第7章章 力力 矩矩 分分 配配 法法i2kN/m20kNACB3m 6m3mi力矩分配力矩分配由于由于-MBACB15159 9 15ACBZ14iZ13iZ1R11SBAZ1SBCZ1=SBAZ1=SBCZ1MB第12页，此课件共64页哦水 利 土 木 工 程 学 院 结 构 力 学 课 程 组一、单结点连续梁的力矩分配法一、单结点连续梁的力矩分

13、配法7.2 7.2 力力 矩矩 分分 配配 法法 的的 基基 本本 原原 理理第第7章章 力力 矩矩 分分 配配 法法ACB15159ACBZ1 9 MB154iZB3iZBR11SBAZBSBCZB=SBAZB=SBCZB力矩传递。力矩传递。由于转角由于转角Z1引起的远端引起的远端弯矩称为传递弯矩，有弯矩称为传递弯矩，有计算最终杆端弯矩。计算最终杆端弯矩。作最终弯矩图。作最终弯矩图。C0ACB93016.71411.574M图图 (kNm)-MB第13页，此课件共64页哦水 利 土 木 工 程 学 院 结 构 力 学 课 程 组7.2 7.2 力力 矩矩 分分 配配 法法 的的 基基 本本

14、原原 理理第第7章章 力力 矩矩 分分 配配 法法 固定固定计算固端弯矩和结计算固端弯矩和结点不平衡力矩点不平衡力矩计算分配系数计算分配系数i2kN/m20kNACB3m 6m3mi放松放松计算分配弯矩计算分配弯矩计算传递弯矩计算传递弯矩叠加叠加计算最终杆端弯计算最终杆端弯矩矩画弯矩图画弯矩图AC0.571 0.429分配系数分配系数固端弯矩固端弯矩-1515-90分配弯矩分配弯矩结点不平衡力矩结点不平衡力矩6传递弯矩传递弯矩0杆端弯矩杆端弯矩-16.71411.574-11.5740ACB93016.71411.574M图图 (kNm)单结点连续梁的力矩分配法小结第14页，此课件共64页哦水

15、 利 土 木 工 程 学 院 结 构 力 学 课 程 组7.2 7.2 7.2 7.2 力力力力 矩矩矩矩 分分分分 配配配配 法法法法 的的的的 基基基基 本本本本 原原原原 理理理理第第7章章 力力 矩矩 分分 配配 法法荷载作用下的杆端弯矩，由载常数表查得荷载作用下的杆端弯矩，由载常数表查得荷载作用下的杆端弯矩，由载常数表查得荷载作用下的杆端弯矩，由载常数表查得。将结点的不平衡弯矩改变符号，乘以交汇于将结点的不平衡弯矩改变符号，乘以交汇于该点各杆的分配系数，所得到的杆端弯矩称该点各杆的分配系数，所得到的杆端弯矩称为该点各杆的分配弯矩。为该点各杆的分配弯矩。将结点的分配弯矩乘以传递系数，所

16、得到的杆将结点的分配弯矩乘以传递系数，所得到的杆端弯矩称为该点远端的传递弯矩端弯矩称为该点远端的传递弯矩杆端固端弯矩、全部分配弯矩和传杆端固端弯矩、全部分配弯矩和传递弯矩的代数和即为该杆端的最终递弯矩的代数和即为该杆端的最终杆端弯矩。杆端弯矩。固端弯矩：固端弯矩：不平衡弯矩：不平衡弯矩：分配弯矩：分配弯矩：传递弯矩：传递弯矩：最终杆端弯矩：最终杆端弯矩：固定状态下交汇于结点各杆固端弯矩的代数和，固定状态下交汇于结点各杆固端弯矩的代数和，固定状态下交汇于结点各杆固端弯矩的代数和，固定状态下交汇于结点各杆固端弯矩的代数和，称为结点的不平衡弯矩。称为结点的不平衡弯矩。称为结点的不平衡弯矩。称为结点的

17、不平衡弯矩。第15页，此课件共64页哦水 利 土 木 工 程 学 院 结 构 力 学 课 程 组第第7章章 力力 矩矩 分分 配配 法法计算固端弯矩和结点不平衡力矩计算固端弯矩和结点不平衡力矩计算分配系数计算分配系数 4m2m2m 4m30kN/m50kNBDEI2EIEIii2iAC7.2 7.2 力力 矩矩 分分 配配 法法 的的 基基 本本 原原 理理第16页，此课件共64页哦水 利 土 木 工 程 学 院 结 构 力 学 课 程 组第第7章章 力力 矩矩 分分 配配 法法ABCD计算分配弯矩计算分配弯矩计算传递弯矩计算传递弯矩计算杆端弯矩计算杆端弯矩画弯矩图画弯矩图ABACAD4/92

18、/93/9分配系数分配系数传递弯矩传递弯矩结点不平衡力矩结点不平衡力矩-35分配弯矩分配弯矩15.5511.677.78固端弯矩固端弯矩-40+400-75-25+7.78-7.780杆端弯矩杆端弯矩-32.22-32.7855.5511.67-67.220ABCDM图图 (kNm)32.7867.2255.5532.2211.677.2 7.2 力力 矩矩 分分 配配 法法 的的 基基 本本 原原 理理第17页，此课件共64页哦水 利 土 木 工 程 学 院 结 构 力 学 课 程 组第第7章章 力力 矩矩 分分 配配 法法二、多结点问题的力矩分配法二、多结点问题的力矩分配法7.2 7.2

19、力力 矩矩 分分 配配 法法 的的 基基 本本 原原 理理单结点问题比较简单，一次放松即可消去附加刚臂作用，得到精确解。单结点问题比较简单，一次放松即可消去附加刚臂作用，得到精确解。但是对于多结点问题，由于不能同时放松或固定全部的结点，只能采取逐但是对于多结点问题，由于不能同时放松或固定全部的结点，只能采取逐个放松或固定结点的方法个放松或固定结点的方法。下面将通过两个结点的连续梁说明多结点问题的力矩分配法的基本下面将通过两个结点的连续梁说明多结点问题的力矩分配法的基本原理原理。EI=120kN/m100kNACB6m4m4m6mEI=2EI=1D计算分配系数计算分配系数EI=120kN/m10

20、0kNACBEI=2EI=1D第18页，此课件共64页哦水 利 土 木 工 程 学 院 结 构 力 学 课 程 组第第7章章 力力 矩矩 分分 配配 法法7.2 7.2 力力 矩矩 分分 配配 法法 的的 基基 本本 原原 理理计算固端弯矩计算固端弯矩EI=120kN/m100kNACBEI=2EI=1D分配系数分配系数分配系数分配系数固端弯矩固端弯矩固端弯矩固端弯矩C C一次分配传递一次分配传递一次分配传递一次分配传递B B一次分配传递一次分配传递一次分配传递一次分配传递C C二次分配传递二次分配传递二次分配传递二次分配传递最后杆端弯矩最后杆端弯矩最后杆端弯矩最后杆端弯矩B B二次分配传递二

21、次分配传递二次分配传递二次分配传递C C三次分配传递三次分配传递三次分配传递三次分配传递B B三次分配传递三次分配传递三次分配传递三次分配传递固定固定B，放松，放松C固定固定C，放松，放松B重复重复、计算杆端弯矩计算杆端弯矩再重复再重复、画弯矩图画弯矩图6060100100000.400 0.6000.6670.33366.733.333.444.029.414.722.014.7 7.37.34.42.91.52.20.40.30.71.50.743.8 92.6 92.641.341.30M图图(kNm)ACBD43.892.641.3133.1第19页，此课件共64页哦水 利 土 木 工

22、 程 学 院 结 构 力 学 课 程 组第第7章章 力力 矩矩 分分 配配 法法7.2 7.2 力力 矩矩 分分 配配 法法 的的 基基 本本 原原 理理三、力矩分配法的基本步骤三、力矩分配法的基本步骤计算分配系数计算分配系数根据位移法原理，在刚结点处附加刚臂。由各杆的相对线刚度和远端支根据位移法原理，在刚结点处附加刚臂。由各杆的相对线刚度和远端支承情况确定转动刚度并计算分配系数。承情况确定转动刚度并计算分配系数。计算固端弯矩和结点不平衡力矩计算固端弯矩和结点不平衡力矩叠加法计算最后杆端弯矩叠加法计算最后杆端弯矩根据最后杆端弯矩画弯矩图根据最后杆端弯矩画弯矩图弯矩的分配与传递弯矩的分配与传递逐

23、个循环放松或固定相应的结点使力矩平衡。每平衡一个结点时，逐个循环放松或固定相应的结点使力矩平衡。每平衡一个结点时，按分配系数将该结点的不平衡力矩反号分配于各杆端；然后将各分配弯按分配系数将该结点的不平衡力矩反号分配于各杆端；然后将各分配弯矩乘以传递系数，传递至远端。将上一步骤循环应用直至分配弯矩减小矩乘以传递系数，传递至远端。将上一步骤循环应用直至分配弯矩减小到规定值为止。到规定值为止。上述步骤可应用于无结点线位移的连续梁和刚架。第20页，此课件共64页哦水 利 土 木 工 程 学 院 结 构 力 学 课 程 组第第7章章 力力 矩矩 分分 配配 法法7.2 7.2 力力 矩矩 分分 配配 法

24、法 的的 基基 本本 原原 理理固定固定放松放松再固定再固定再放松再放松 分配和传递可从任意一点开始，前述从不平衡力矩最大点开始，分配和传递可从任意一点开始，前述从不平衡力矩最大点开始，分配和传递可从任意一点开始，前述从不平衡力矩最大点开始，分配和传递可从任意一点开始，前述从不平衡力矩最大点开始，经验证明这样可加速收敛。经验证明这样可加速收敛。经验证明这样可加速收敛。经验证明这样可加速收敛。由弯矩分配法思路可知，对多结点问题它是一种逐渐逼近精确解的近由弯矩分配法思路可知，对多结点问题它是一种逐渐逼近精确解的近由弯矩分配法思路可知，对多结点问题它是一种逐渐逼近精确解的近由弯矩分配法思路可知，对多

25、结点问题它是一种逐渐逼近精确解的近似方法。似方法。似方法。似方法。因为分配系数小于因为分配系数小于因为分配系数小于因为分配系数小于1 1，传递系数也小于，传递系数也小于，传递系数也小于，传递系数也小于1 1，因此一轮分配、传递后，因此一轮分配、传递后，因此一轮分配、传递后，因此一轮分配、传递后，新的不平衡力矩一定比原来的小，理论上经过无限次分配、传递结构一新的不平衡力矩一定比原来的小，理论上经过无限次分配、传递结构一新的不平衡力矩一定比原来的小，理论上经过无限次分配、传递结构一新的不平衡力矩一定比原来的小，理论上经过无限次分配、传递结构一定达到平衡，也即可以获得问题的精确解。定达到平衡，也即可

26、以获得问题的精确解。定达到平衡，也即可以获得问题的精确解。定达到平衡，也即可以获得问题的精确解。实际应用时，一般只进行二、三轮的分配和传递。实际应用时，一般只进行二、三轮的分配和传递。实际应用时，一般只进行二、三轮的分配和传递。实际应用时，一般只进行二、三轮的分配和传递。第21页，此课件共64页哦水 利 土 木 工 程 学 院 结 构 力 学 课 程 组力力 矩矩 分分 配配 法法 7.1 基本概念基本概念7.3 力矩分配法计算连续梁和无侧移刚架力矩分配法计算连续梁和无侧移刚架7.4 无剪力分配法无剪力分配法7.2 力矩分配法的基本原理力矩分配法的基本原理7.5 附加链杆法附加链杆法第第7章章

27、7.6 多层多跨刚架的分层计算法多层多跨刚架的分层计算法第22页，此课件共64页哦水 利 土 木 工 程 学 院 结 构 力 学 课 程 组第第7章章 力力 矩矩 分分 配配 法法7.3 7.3 力矩分配法计算连续梁和无侧移刚架力矩分配法计算连续梁和无侧移刚架【解】【例例7-1】6kN/m20kNACB 4m4m4mEIEIACB分配系数分配系数0.73 0.27固端弯矩固端弯矩结点不平衡力矩结点不平衡力矩-88-30（-22）0用力矩分配法画弯矩图。用力矩分配法画弯矩图。计算固端弯矩和结计算固端弯矩和结点不平衡力矩点不平衡力矩计算分配系数计算分配系数分配和分配和传递传递计算最终杆端弯矩计算最

28、终杆端弯矩画弯矩图画弯矩图传递弯矩传递弯矩+8.030杆端弯矩杆端弯矩-0.03+24.06-24.060ABCD0.0324.060.04527.97(12)M?(kNm)分配弯矩分配弯矩+16.06+5.94第23页，此课件共64页哦水 利 土 木 工 程 学 院 结 构 力 学 课 程 组第第7章章 力力 矩矩 分分 配配 法法7.3 7.3 力矩分配法计算连续梁和无侧移刚架力矩分配法计算连续梁和无侧移刚架【解】【例例7-2】用力矩分配法画弯矩图。用力矩分配法画弯矩图。i40kNACB3m 6m3mi55kNmB055kNm30计算固端弯矩和结点不平衡力矩计算固端弯矩和结点不平衡力矩计算

29、分配系数计算分配系数分配分配传递，计算最终杆端弯矩传递，计算最终杆端弯矩画弯矩图画弯矩图ACB0.5710.42930300085ACB54.318.642.236.4M图图(kNm)018.654.336.448.636.424.3第24页，此课件共64页哦水 利 土 木 工 程 学 院 结 构 力 学 课 程 组第第7章章 力力 矩矩 分分 配配 法法7.3 7.3 力矩分配法计算连续梁和无侧移刚架力矩分配法计算连续梁和无侧移刚架2EI50kNACB1m 6m2m10kN/m2mEID【解】【例例7-3】画弯矩图。画弯矩图。计算固端弯矩计算固端弯矩计算分配系数计算分配系数2EI50kNAC

30、B 6m2m10kN/m2mEI5kNm分配分配传递，计传递，计算杆端弯矩算杆端弯矩画弯矩图画弯矩图ACBD0.4280.572分配系数分配系数M图图(kNm)ACBD5039.6454530.18 固端弯矩固端弯矩37.5 42.5-5539.6439.640杆端弯矩杆端弯矩-55分配传递分配传递2.14 2.8600第25页，此课件共64页哦水 利 土 木 工 程 学 院 结 构 力 学 课 程 组第第7章章 力力 矩矩 分分 配配 法法7.3 7.3 力矩分配法计算连续梁和无侧移刚架力矩分配法计算连续梁和无侧移刚架画弯矩图。画弯矩图。【解】【例例7-4】第26页，此课件共64页哦水 利

31、土 木 工 程 学 院 结 构 力 学 课 程 组第第7章章 力力 矩矩 分分 配配 法法7.3 7.3 力矩分配法计算连续梁和无侧移刚架力矩分配法计算连续梁和无侧移刚架【解】画弯矩图。画弯矩图。【例例7-4】第27页，此课件共64页哦水 利 土 木 工 程 学 院 结 构 力 学 课 程 组第第7章章 力力 矩矩 分分 配配 法法7.3 7.3 力矩分配法计算连续梁和无侧移刚架力矩分配法计算连续梁和无侧移刚架【解】【例例7-5】画弯矩图。画弯矩图。计算分配系数计算分配系数计算固端弯矩和结点不平衡力矩计算固端弯矩和结点不平衡力矩1m50kNBAC1m 3m2mD4EI9EI4EI20kN/m第

32、28页，此课件共64页哦水 利 土 木 工 程 学 院 结 构 力 学 课 程 组第第7章章 力力 矩矩 分分 配配 法法7.3 7.3 力矩分配法计算连续梁和无侧移刚架力矩分配法计算连续梁和无侧移刚架分配和分配和传递传递计算杆端弯矩计算杆端弯矩画弯矩图画弯矩图【解】BACD分配系数分配系数1/3 2/33/5 2/5 固端弯矩固端弯矩18.75-151500分配分配和和传递传递-9-6-3-4.50.25 0.500.25-0.15-0.1-0.05-0.07-3.05杆端弯矩杆端弯矩-19.02019.026.10-6.10M图图(kNm)22.519.02BACD6.103.0515.1

33、9259.940.050.02第29页，此课件共64页哦水 利 土 木 工 程 学 院 结 构 力 学 课 程 组第第7章章 力力 矩矩 分分 配配 法法7.3 7.3 力矩分配法计算连续梁和无侧移刚架力矩分配法计算连续梁和无侧移刚架【例例7-6】用力矩分配法画弯矩图。用力矩分配法画弯矩图。10m10kNEI8kN/mEI0.75EI100kNm 10m 10m 10m第30页，此课件共64页哦水 利 土 木 工 程 学 院 结 构 力 学 课 程 组第第7章章 力力 矩矩 分分 配配 法法7.3 7.3 力矩分配法计算连续梁和无侧移刚架力矩分配法计算连续梁和无侧移刚架杆端弯矩杆端弯矩22.8

34、0.1 0.061/21/20.64 0.36固端弯矩固端弯矩分配分配与与传递传递分配系数分配系数 25 50 50 25-2 -4 -4 -2 8 16 9 0.64 1.28 0.72-0.16 -0.32 -0.32 -0.1645.7 54.3 40.2 -40.2 100 -100100kNm10kN0.75EI10m8kN/mEIEI10m10m10mABCD100kN.m-100-100+50100-100【解】第31页，此课件共64页哦水 利 土 木 工 程 学 院 结 构 力 学 课 程 组第第7章章 力力 矩矩 分分 配配 法法7.3 7.3 力矩分配法计算连续梁和无侧移刚

35、架力矩分配法计算连续梁和无侧移刚架22.845.754.340.2100100M图（kN.m)说明：计算说明：计算C点的分配系数、点的分配系数、MUCD向外传递时，向外传递时，D点按铰支。点按铰支。第32页，此课件共64页哦 25 50 50 25 16.7 33.3水 利 土 木 工 程 学 院 结 构 力 学 课 程 组第第7章章 力力 矩矩 分分 配配 法法7.3 7.3 力矩分配法计算连续梁和无侧移刚架力矩分配法计算连续梁和无侧移刚架【解】杆端弯矩杆端弯矩22.840.1 0.06-100-200/3200/3-1000.50.50.64 0.3610固端弯矩固端弯矩分配分配与与传递传

36、递分配系数分配系数-2 -4 -4 -28 16 9 0 0.64 1.28 0.72-0.16 -0.32 -0.32 -0.1645.68 54.3 2 40.22 40.22 100 -100 10m10kNEI8kN/mEI0.75EI100kNm 10m 10m 10m第33页，此课件共64页哦水 利 土 木 工 程 学 院 结 构 力 学 课 程 组第第7章章 力力 矩矩 分分 配配 法法7.3 7.3 力矩分配法计算连续梁和无侧移刚架力矩分配法计算连续梁和无侧移刚架 10m10kNEI8kN/mEI0.75EI100kNm 10m 10m 10mM图图(kNm)10010022.

37、8445.6854.3240.22说明：计算说明：计算C点的分配系数、点的分配系数、MUCD向外传递时，向外传递时，D点按固支。点按固支。第34页，此课件共64页哦水 利 土 木 工 程 学 院 结 构 力 学 课 程 组第第7章章 力力 矩矩 分分 配配 法法7.3 7.3 力矩分配法计算连续梁和无侧移刚架力矩分配法计算连续梁和无侧移刚架【解】【例例7-7】用力矩分配法画弯矩图。用力矩分配法画弯矩图。计算固端弯矩和结点不平衡力矩计算固端弯矩和结点不平衡力矩计算分配系数计算分配系数A15kNm 4m2m2m 3m40kN/m100kNBDi=1ACi=1i=215kNm第35页，此课件共64页

38、哦水 利 土 木 工 程 学 院 结 构 力 学 课 程 组第第7章章 力力 矩矩 分分 配配 法法7.3 7.3 力矩分配法计算连续梁和无侧移刚架力矩分配法计算连续梁和无侧移刚架分配和分配和传递传递计算最终杆端弯矩计算最终杆端弯矩画弯矩图画弯矩图 4m2m2m 3m40kN/m100kNBDi=1ACi=1i=215kNm【解】BDAC1007010404580M图图 (kNm)结点结点BACD杆端杆端分配系数分配系数BAABADACCADA4/93/92/9分配与传递分配与传递20固端弯矩固端弯矩-5050-8010151010最后弯矩最后弯矩-4070-6510-100第36页，此课件共

39、64页哦第第7章章 力力 矩矩 分分 配配 法法7.3 7.3 力矩分配法计算连续梁和无侧移刚架力矩分配法计算连续梁和无侧移刚架2m 4m15kN/m10kNBDAC3m3m1m2EI2EIEIEH40kN15kNmDAC2EIEIE40kN10kN30kN30kNmC 400MC30kNmMC=10kNm水 利 土 木 工 程 学 院 结 构 力 学 课 程 组DA+10C10+5+5+535+2.50CACD0.50.5M图图 (kNm)BDACEH10356037.53052.5【解】【例例7-8】画弯矩图。画弯矩图。第37页，此课件共64页哦水 利 土 木 工 程 学 院 结 构 力

40、学 课 程 组第第7章章 力力 矩矩 分分 配配 法法7.3 7.3 力矩分配法计算连续梁和无侧移刚架力矩分配法计算连续梁和无侧移刚架【例例7-9】画下列两刚架的弯矩图。画下列两刚架的弯矩图。(a)(b)【解】(a)为画有两个刚结点的无侧移刚架。为画有两个刚结点的无侧移刚架。(b)可以由对称性取半刚架计算。可以由对称性取半刚架计算。其中其中i1、i2值为相对线刚度。值为相对线刚度。第38页，此课件共64页哦水 利 土 木 工 程 学 院 结 构 力 学 课 程 组第第7章章 力力 矩矩 分分 配配 法法7.3 7.3 力矩分配法计算连续梁和无侧移刚架力矩分配法计算连续梁和无侧移刚架【解】(a)

41、第39页，此课件共64页哦水 利 土 木 工 程 学 院 结 构 力 学 课 程 组第第7章章 力力 矩矩 分分 配配 法法7.3 7.3 力矩分配法计算连续梁和无侧移刚架力矩分配法计算连续梁和无侧移刚架(b)【解】第40页，此课件共64页哦水 利 土 木 工 程 学 院 结 构 力 学 课 程 组第第7章章 力力 矩矩 分分 配配 法法7.3 7.3 力矩分配法计算连续梁和无侧移刚架力矩分配法计算连续梁和无侧移刚架【例例7-9】画下列两刚架的弯矩图。画下列两刚架的弯矩图。(a)(b)第41页，此课件共64页哦水 利 土 木 工 程 学 院 结 构 力 学 课 程 组第第7章章 力力 矩矩 分

42、分 配配 法法7.3 7.3 力矩分配法计算连续梁和无侧移刚架力矩分配法计算连续梁和无侧移刚架【解】【例例7-10】试画连续梁在图试画连续梁在图示支座位移下的示支座位移下的M图，并求图，并求D端的角位移端的角位移 D。已知。已知EI=2104kNm2。第42页，此课件共64页哦水 利 土 木 工 程 学 院 结 构 力 学 课 程 组第第7章章 力力 矩矩 分分 配配 法法7.3 7.3 力矩分配法计算连续梁和无侧移刚架力矩分配法计算连续梁和无侧移刚架【解】【例例7-10】()第43页，此课件共64页哦水 利 土 木 工 程 学 院 结 构 力 学 课 程 组第第7章章 力力 矩矩 分分 配配

43、 法法7.3 7.3 力矩分配法计算连续梁和无侧移刚架力矩分配法计算连续梁和无侧移刚架力矩分配法小结：力矩分配法小结：1、单结点力矩分配法得到精确解；多结点力矩分配法得到渐、单结点力矩分配法得到精确解；多结点力矩分配法得到渐近解。近解。3、进行力矩分配时，相邻结点不可同时放松，应逐个放松、传、进行力矩分配时，相邻结点不可同时放松，应逐个放松、传递。当结点较多（大于递。当结点较多（大于3个）时，可以同时放松所有的不相邻结点，以个）时，可以同时放松所有的不相邻结点，以加快计算过程。加快计算过程。4、力矩分配法是一种增量渐近法，精度可以控制。一般当传递力矩达、力矩分配法是一种增量渐近法，精度可以控制

44、。一般当传递力矩达到固端弯矩的到固端弯矩的5 以下时，即可终止计算，不再传递力矩。以下时，即可终止计算，不再传递力矩。2、力矩分配（放松结点）过程宜从结点不平衡力矩大的结点、力矩分配（放松结点）过程宜从结点不平衡力矩大的结点开始，可加快收敛速度，且不平衡力矩要变号。开始，可加快收敛速度，且不平衡力矩要变号。第44页，此课件共64页哦水 利 土 木 工 程 学 院 结 构 力 学 课 程 组力力 矩矩 分分 配配 法法 7.1 基本概念基本概念7.3 力矩分配法计算连续梁和无侧移刚架力矩分配法计算连续梁和无侧移刚架7.4 无剪力分配法无剪力分配法7.2 力矩分配法的基本原理力矩分配法的基本原理7

45、.5 附加链杆法附加链杆法第第7章章7.6 多层多跨刚架的分层计算法多层多跨刚架的分层计算法第45页，此课件共64页哦水 利 土 木 工 程 学 院 结 构 力 学 课 程 组第第7章章 力力 矩矩 分分 配配 法法7.4 7.4 无无 剪剪 力力 分分 配配 法法一、无剪力分配法的基本原理一、无剪力分配法的基本原理工工程程中中或或在在结结构构的的计计算算过过程程中中，常常见见右右图图所所示示有有侧侧向向位位移移的的结结构构，其其特特点点是是其其竖竖柱柱的的剪剪力力是是静静定定的的，可可以以由由静静力力平衡方程直接求得。平衡方程直接求得。如如果果先先将将竖竖柱柱的的剪剪力力求求出出，并并入入外

46、外荷荷载载系系统统，计计算算固固端端弯弯矩矩，则则在在近近端端进进行行力力矩矩分分配配时时竖竖柱柱就就不不再再有有剪剪力力。因因此此竖竖柱柱的的远远端端可可看看成成是是一一定定向向支支承承端端，其其线线刚刚度度为为i，传传递递系系数数为为1，结结点点沿沿垂垂直直于于竖竖柱柱方方向向的的线线位位移移就就不不再再作作为为基基本本未未知知量量，使使计计算算在在为为简简化化。这种方法就称为无剪力分配法。这种方法就称为无剪力分配法。BACEDF1F2(a)BACEF1F1F2(b)F1+F2D第46页，此课件共64页哦水 利 土 木 工 程 学 院 结 构 力 学 课 程 组第第7章章 力力 矩矩 分分

47、 配配 法法7.4 7.4 无无 剪剪 力力 分分 配配 法法二、无剪力分配法的基本步骤二、无剪力分配法的基本步骤下面以图下面以图(a)所示刚架为例说明无剪力分配法的基本步骤。所示刚架为例说明无剪力分配法的基本步骤。由由静静力力平平衡衡条条件件计计算算竖竖杆杆剪剪力力，转转化化成成图图(b)所所示示的的等等效效刚刚架架，显然有显然有FQ1=F1 和和FQ2=F1+F2。BACEDF1F2(a)取取图图(b)所所示示系系统统为为研研究究对对象象计计算算固固端端弯弯矩矩。其其中中AB和和BC均均可可看看作作一一端端固固定定一一端端定定向向支支承承的的杆杆件件，而而BD和和CE可可看看作作是是一一端

48、端固固定定一一端端铰铰支支的的杆件。杆件。BACEF1F1F2(b)F1+F2D注注意意：由由于于各各竖竖杆杆都都是是定定向向支支承承杆杆，杆杆端端虽虽的的水水平平侧侧向向位位移移，但但不不影影响响竖竖杆杆内内力力，因因此此对对于于图图(b)所所示示等等效效刚刚架架中中的的侧侧向向位位移移可可不不作作为为基基本本未未知知量量。这这是无剪力分配法的根本所在。是无剪力分配法的根本所在。第47页，此课件共64页哦水 利 土 木 工 程 学 院 结 构 力 学 课 程 组第第7章章 力力 矩矩 分分 配配 法法7.4 7.4 无无 剪剪 力力 分分 配配 法法二、无剪力分配法的基本步骤二、无剪力分配法

49、的基本步骤BACEDF1F2(a)BACEF1F1F2(b)F1+F2D注意区分剪力静定杆的滑动端与固定端。注意区分剪力静定杆的滑动端与固定端。注意剪力静定杆注意剪力静定杆上除承受本层荷载外，杆顶端还承受上层传来的剪力。上除承受本层荷载外，杆顶端还承受上层传来的剪力。根据计算结果作结构的弯矩图。根据计算结果作结构的弯矩图。按按无无侧侧移移刚刚架架力力矩矩分分配配法法计计算算分分配配系系数数、分分配配弯弯矩矩、结结点点不不平平衡力矩、传递弯矩，并进行分配和传递计算最后杆端弯矩。衡力矩、传递弯矩，并进行分配和传递计算最后杆端弯矩。无无剪剪力力分分配配法法只只适适用用于于结结构构中中有有线线位位移移

50、杆杆件件的的剪剪力力是是静静定定的的一一类类结结构构，或或者者当当结结构构中中除除无无侧侧移移杆杆件件外外，其其它它杆杆件件的的剪剪力力都都能能由由静静力力平平衡条件确定时才能应用。衡条件确定时才能应用。三、无剪力分配法的应用条件三、无剪力分配法的应用条件第48页，此课件共64页哦水 利 土 木 工 程 学 院 结 构 力 学 课 程 组第第7章章 力力 矩矩 分分 配配 法法7.4 7.4 无无 剪剪 力力 分分 配配 法法【解】【例例7-15】画弯矩图，杆侧圆圈内为杆件的相对线刚度。画弯矩图，杆侧圆圈内为杆件的相对线刚度。BACED20kN6m 4m20kN181518206mFQ1BCE