勵志

勵志人生知識庫

什麼是靜不定結構

靜不定結構是指在靜力學中,僅用平衡方程不能確定作用在一個結構上的全部反應力的結構。這種結構具有多餘約束,也被稱為超靜定結構。多餘約束是指在靜定結構上附加的約束,每個多餘約束都帶來一個多餘未知廣義力,使得廣義力的總數超過了所能列出的獨立平衡方程的總數,超出的數目稱為結構的靜不定度或靜不定次數。

靜不定結構可以劃分為三種類型:

外力靜不定問題:結構支座反力數目超過了結構的獨立平衡方程數目,因此僅用靜力平衡方程不能求出全部支座反力。

內力靜不定問題:結構支座反力可以由靜力平衡方程求出,但結構的內力不能用截面法全部求出。

混合型靜不定問題:結構的支座反力和內力均不能由靜力平衡方程全部求出。

求解靜不定問題的步驟包括:

正確判定是否為靜不定結構。

分析靜不定次數。

解除靜不定結構的多餘約束,使靜不定結構成為靜定的基本結構稱為靜定基。

將解除的多餘約束對原結構作用,用相應的約束力代替,在靜定基上施加約束力和原外載荷構成的系統,稱為相當系統。

將相當系統解除約束處的幾何條件與原靜不定結構相應截面的變形幾何條件進行比較,令兩者強制相等,得到變形幾何方程。

套用疊加法,能量法或其他方法建立關於力和變形的物理方程,代入上述幾何方程得到關於待求力的補充方程,與相當系統的靜力平衡方程聯立求解,可得結構的多餘約束力以及相當系統的其餘約束力。