结构力学力法和位移法的区别和联系?
一、结构力学力法和位移法的区别:作用不同,含义不同。
1、作用不同:
力法:由力法基本结构在外力、未知多余约束力作用下的受力情况与原结构等效,可知位移、变形也等效,再根据多余约束对应的位移、变形条件建立方程;
位移法:由位移法基本结构在外力、未知结点位移作用下的位移、变形情况与原结构等效,可知受力情况也等效,再根据未知结点位移对应的平衡条件建立方程;
2、含义不同:
力法:基本结构在全部多余未知力和荷载共同作用下,在去掉各多余联系处沿各种多余未知力方向的位移,应与原结构相应的位移相等。
位移法:基本结构在荷载等外因和各结点位移的共同作用下,每一个附加联系上的附加反力偶和附加反力都应等于零。因此,它实质上是反映原结构的静力平衡条件。
二、联系:两种方法都是用来求解超静定结构,但是位移法也可用来解静定结构。力法以多余未知力为基本未知量,通过选取基本体系把超静定结构变成静定结构,力法方程是为变形协调方程,无法编制统一的计算机程序,对多次超静定结构求解不容易实现。
力法的计算:
(1)确定原结构的超静定次数。
(2)选择静定的基本结构(去掉多余约束后称为基本结构,以多余未知力代替多余约束后得原结构的相当系统)。
(3)写出力法典型方程。
(4)作相当系统的各单位内力图和荷载内力图,据此计算典型方程中的系数和自由项。
(5)解算典型方程,求出各多余未知力。
(6)按叠加法作内力图。
以上内容参考:百度百科-力法
力法以多余未知力为基本未知量,通过选取基本体系把超静定结构变成静定结构,力法方程是为变形协调方程,无法编制统一的计算机程序,对多次超静定结构求解不容易实现。
位移法以位移(角位移、线位移)为基本未知量,其解法有两种:一是直接杆端弯矩平衡法,二是基本体系法,此处的基本体系是通过"附加刚臂(黑三角符号)和“附加支杆”限制角位移和线位移,此时的基本体系是更高次的超静定结构;两种方法建立的位移法方程是一样的,位移法方程是平衡方程;位移法的派生方法如力矩分配法、无剪力分配法、矩阵位移法等,矩阵位移法是应用计算机求解超静定问题,可用来求解大型结构。
我想到的主要是这些。
力法是根据多余约束对应的位移、变形条件建立方程; 位移法是根据未知结点位移对应的平衡条件建立方程; 两种方法都是用来求解超静定结构,但是位移法也可用来解静定结构。
这两个方法一般都是由三个方程得来,一是平衡方程,即物体受力平衡,二是几何方程,描述的是物体变形与应变的关系,三是 物理方程,描述的是物体应力与应变的关系。可以理解为,其实质条件是物体受力平衡,同时变形协调。
力法:由力法基本结构在外力、未知多余约束力作用下的受力情况与原结构等效,可知位移、变形也等效,再根据多余约束对应的位移、变形条件建立方程;
位移法:由位移法基本结构在外力、未知结点位移作用下的位移、变形情况与原结构等效,可知受力情况也等效,再根据未知结点位移对应的平衡条件建立方程;
力法的典型方程物理意义是:基本结构在全部多余未知力和荷载共同作用下, 在去掉各 多余联系处沿各种多余未知力方向的位移,应与原结构相应的位移相等。
位移法的典型方程物理意义是:基本结构在荷载等外因和各结点位移的共同作用下, 每一个 附加联系上的附加反力偶和附加反力都应等于零。 因此, 它实质上是反映原结构的静力平衡 条件。
2018-12-14
力法和位移法是理论解法,工作中用解方程的此法去解决实际问题的,无论新手熟手,少之又少。
分解法注重培养力学概念,是从学校到实战建议掌握的手算方法。唯概念清晰,出错的概率才小。
弯矩分配法带有分解法的萌芽思想,但不彻底。熟悉分解法后,很自然地引入远端转动约束刚度S'的概念,将其升级为一分法,一次弯矩分配法,无杆端线位移结构(如连续梁,无侧移框架)的解析解法。