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仿真应用 | 固定铰接和可动铰接对梁挠度的影响

梁构件是非常常用的构件形式,梁和基础的连接方式有固定支座,固定铰支座,可动铰支座等。

梁构件是非常常用的构件形式,梁和基础的连接方式有固定支座,固定铰支座,可动铰支座等。不同支座形式对梁挠度的影响是怎么样的?以及它们在不同分析类型中的表现是什么样的?这是梁构件校核过程中值得思考的问题。

1 铰接支座

  • 固定铰支座:只有转动自由度,不能移动。

     

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  • 可动铰支座:除了有转动自由度,还可以移动。 

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2 几何线性分析

  • 两端固定铰支座,几何线性分析:

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  • 一端固定铰支座,一端可动铰支座,几何线性分析:

     

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仿真应用 | 固定铰接和可动铰接对梁挠度的影响

以上两个分析表明,可动铰支座不影响挠度结果。即使梁的两端都是可动铰支座,挠度结果也是一样的,如下:

 

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以上三个分析表明,在几何线性分析条件下(针对小挠度弹性问题),可动铰支座和固定铰支座对挠度求解没有区别,这个结论可以用于工程实践。

3 几何非线性分析

  • 两端固定铰支座,几何非线性分析:

     

仿真应用 | 固定铰接和可动铰接对梁挠度的影响

 

  • 一端固定铰支座,一端可动铰支座,几何非线性分析:

     

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  • 两端可动铰支座,几何非线性分析:

     

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以上三个分析表明,在几何非线性分析条件下(针对大挠度弹性问题),一端铰支座和两端铰支座对挠度求解没有区别,但两端都是固定铰支座,则挠度结果有明显差异,这不是计算误差,而是方法差别。

4 结论

  • 固定铰支座和可动铰支座虽然是不一样的支座形式,但是在小挠度问题中,并不影响挠度的求解结果。

 

  • 对于大挠度问题,在几何非线性分析中,固定铰支座由于不能纵向移动,所以挠度求解结果会比可动铰支座要小,当然,直觉上肯定也是这样。

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作者: suifengmianlai

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