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位移法基本方程

位移法基本方程可以表示 為 結 構 體系 剛度方程,其形式如下:

\[

\mathbf{K} \{ \Delta \} + \{ F_P \} = \{ 0 \}

\]

其中,\[ \mathbf{K} \] 是 剛度矩 陣,\[ \{ \Delta \} \] 是 結 點位移向量,\[ \{ F_P \} \] 是由原 結 構上作用的 實 際荷 載 產生的 結 點力向量。 這 個方程反映了 結 構的 剛度性 質,它表示 結 點位移\[ \{ \Delta \} \] 和 結 點力\[ \{ F \} \] 之 間的 關係。然而, 這 個方程 並不是原 結 構的位移法基本方程,因 為它不涉及原 結 構上 單 獨作用下的 結 點位移和 結 點 約束力。

位移法的基本方程 應 該建立在基本 體系上, 當基本 體系在 結 點位移 單 獨作用下 產生的 結 點 約束力 為\[ \{ F \} \] 時,其形式 為:

\[

\{ F \} + \{ F_P \} = \{ 0 \}

\]

這裡的\[ \{ F \} \] 是 由於基本 體系的 結 點位移 產生的 結 點 約束力,而\[ \{ F_P \} \] 是由外因作用 產生的反力。 由於基本 體系 與原 結 構所受外部作用相同, 結 點位移也相同,附加 約束不起作用,所以 結 點 約束力的 總和 應 該 等於零,即\[ \{ F \} = \{ 0 \} \]。

位移法求解 過程 包括 確定基本 體系和基本未知量、建立位移法方程、作 單位 彎矩 圖和荷 載 彎矩 圖、求 係數和自由 項、解方程以及作 彎矩 圖等步 驟。