弯矩分配法
编辑力矩分布法是由Hardy Cross 发展起来的一种超静定梁和框架的结构分析方法。 该方法仅考虑弯曲效应而忽略轴向和剪切效应。 从 20 世纪 30 年代开始,直到计算机开始广泛应用于结构的设计和分析,力矩分布法是应用最广泛的方法。
介绍
编辑在力矩分配法中,待分析结构的每个节点都是固定的,从而展开固定端力矩。 然后依次释放每个固定接头,并将固定端力矩分配给相邻的构件,直到达到平衡。 矩分配法在数学上可以表现为通过迭代求解一组联立方程组的过程。
力矩分配法属于结构分析中位移法的范畴。
实施
编辑为了应用力矩分布法分析结构,必须考虑以下事项。
固定结束时刻
编辑固定端力矩是由外部载荷在构件端部产生的力矩。
抗弯刚度
编辑构件的抗弯刚度 (EI/L) 表示为构件的抗弯刚度(弹性模量 (E) 和截面二次矩 (I) 的乘积)除以构件的长度 (L) . 力矩分配法需要的不是具体的数值,而是所有构件之间的抗弯刚度比值。
分布因素
编辑当关节被释放并在不平衡力矩下开始旋转时,在关节处结合在一起的每个构件都会产生阻力。 虽然总阻力等于不平衡力矩,但每个构件产生的阻力大小因构件的抗弯刚度而异。 分配因子可以定义为每个成员所承受的不平衡力矩的比例。
残留因素
编辑释放关节时,会产生平衡力矩以抵消不平衡力矩。 平衡力矩最初与固定端力矩相同。 然后,这个平衡时刻会传递到成员的另一端。 另一端的遗留力矩与初始端的固定端力矩之比为遗留因子。
残留因子的测定
释放固定梁的一端(A 端)并施加力矩 M A而另一端(B 端)保持固定。 这将导致 A 端旋转角度 θ A。 一旦发现在 B 端发展的 M B的大小,该成员的结转因子就是 M B 与 M A :
C A B = M B M A
如果梁的长度为 L,横截面恒定,抗弯刚度为 E I ,
签署约定
编辑一旦选择了符号约定,就必须为整个结构维护它。 力矩分配法的计算虽然可以用常规的方式表示,但没有采用传统的工程师符号约定。 在 BMD 情况下,左侧力矩为顺时针方向,其他方向为逆时针方向,因此弯曲为正,称为下垂。
框架结构
编辑可以使用力矩分布法分析有或没有侧移的框架结构。

例子
编辑分析图中所示的超静定梁。
梁被认为是三个独立的构件,AB、BC 和 CD,通过 B 和 C 处的固定端(抗力矩)接头连接。
- 成员 AB、BC、CD 具有相同的跨度 L = 10 m 。
- 抗弯刚度分别为 EI、2EI、EI。
- 大小为 P = 10 k N 的集中载荷作用在距离 a = 3 m 的位置
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