(36)--5.4 减小结构内力结构概念与体系.pdf

结构概念与体系-如何使结构更刚

5.4减小结构内力

SmallerInternalForces

1.概念表述

减小结构内力

如果在结构中增加一个杆件，且新增杆件的作用是在

原结构中形成与实际荷载产生的内力方向相反的附加内力，

就可以使结构内力减小、刚度变大。

5.4减小结构内力1

2.概念推导

有约束圆环与无约束圆环

有约束圆环无约束圆环

5.4减小结构内力2

2.概念推导

无约束圆环

•半径R

•抗弯刚度EI

•小变形假定

•由于双轴对称性，A、B、C

和D点的转角为0。

5.4减小结构内力3

2.概念推导

根据平衡条件确定圆环截面处的弯矩为

PR

MP()MP(0)(1cos)

2

1cos

PR

2

B、D两点间的相对竖向位移为：

22

MMPRd

1EI0P

33MP作用在控制点上的与所求位移

PR1PR

0.0744方向一致的单位力引起的弯矩。

EI8EI

5.4减小结构内力4

2.概念推导

无约束圆环+水平力T

在水平荷载T作用下环任意截面上的弯矩为

1sin

MTR

T()

2

在水平荷载T作用下，B、D两点间的相对

竖向位移为：

22

MMPRd

2EI0T

TR311TR3

0.0683

EI4EI

5.4减小结构内力5

2.概念推导

有约束圆环

PP

B

+ATT