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第2章 平面体系的几何组成分析习题解答
习题2.3 对习题2.3图所示各体系进行几何组成分析。
束。
(a)(b)
由铰A和支杆①相联组成几何不变的部分;再与刚片BC由铰B和支杆②相联,故原体系几何不变且无多余约
A1ⅠBC2 习题解2.3(a)图
(2)刚片Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ由不共线三铰A、B、(Ⅰ,Ⅲ)两两相联,组成几何不变的部分,如习题解2.3(b)图所示。在此部分上添加二元体C-D-E,故原体系几何不变且无多余约束。
ⅡⅢ( , )ⅠⅢ∞CDEABⅠ
习题解2.3(b)图 习题解2.3(d)图
习题解2.3(c)图
(5)如习题解2.3(e)图所示,刚片Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组成几何不变且无多余约束的体系,为一个大刚片;该大刚片与地基之间由平行的三根杆①、②、③相联,故原体系几何瞬变。
Ⅰ( , )ⅠⅡⅡ3
( , )ⅡⅢ( , )ⅠⅢ12Ⅲ
习题解2.3(e)图
(6)如习题解2.3(f)图所示,由三刚片规则可知,刚片Ⅰ、Ⅱ及地基组成几何不变且无多余约束的体系,设为扩大的地基。刚片ABC与扩大的地基由杆①和铰C相联;刚片CD与扩大的地基由杆②和铰C相联。故原体系几何不变且无多余约束。
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AC1ⅡⅠBD2 习题解2.3(f)图
(7)如习题解2.3(g)图所示,上部体系与地面之间只有3根支杆相联,可以仅分析上部体系。去掉二元体1,刚片Ⅰ、Ⅱ由铰A和不过铰A的链杆①相联,故原体系几何不变且无多余约束。
11ⅠAⅡ 习题解2.3(g)图
(8)只分析上部体系,如习题解2.3(h)图所示。去掉二元体1、2,刚片Ⅰ、Ⅱ由4根链杆①、②、③和④相联,多余一约束。故原体系几何不变且有一个多余约束。
12132Ⅰ4Ⅱ 习题解2.3(h)图
(9)刚片Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ由不共线三铰A、B、C组成无多余约束的几何不变部分,该部分再与地基由共点三支杆①、②、③相联,故原体系为几何瞬变体系,如习题解2.3(i)图所示。
OB1ⅠCⅢ2Ⅱ3A 习题解2.3(i)图
(10)刚片Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ由共线三铰两两相连,故体系几何瞬变,如习题解2-3(j)图所示。
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( , )ⅠⅢⅠⅡ( , )ⅠⅡ∞( , )ⅡⅢⅢ
习题解2.3(j)图
(11)该铰接体系中,结点数j=8,链杆(含支杆)数b=15 ,则计算自由度
W?2j?b?2?8?15?1?0
故体系几何常变。
(12)本题中,可将地基视作一根连接刚片Ⅰ和Ⅱ的链杆。刚片Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ由共线的三个铰两两相联,如习题解2.3(l)图所示。故原体系几何瞬变。
( , )ⅡⅢ( , )ⅠⅢⅢⅠⅡ∞( , )ⅠⅡ
习题解2.3(l)图
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