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【請益】結構靜定及靜不定分析

包括材料力學、工程力學...等力學分析科目~
(+結構動力與耐震設計)

版主: 紫煌

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5 篇文章 • 第 1 頁 (共 1 頁)

【請益】結構靜定及靜不定分析

文章由 sky6603012 » 2020 4月 29 (週三) 8:21 pm

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▼ 參考資料

大家好,我是某私立大學土木系的學生
最近在上結構學,上到了構架靜不定分析的部分,老師就教我們一種特殊解法
422440.jpg

他是說:
「因為構架可看成鋼片,所以從中間切開可算其中間的抵抗力
再加上支座反力,扣除掉每一鋼片所需三反力來使其不動,即可得到構架的穩定分析的結果。」

就如我圖中所述,切開的部分只算三個抵抗力是因為都為固定接合及左右抵抗力相等。
我也嘗試用公式 3b+r-(3j+c)來運算,結果一致。

到這邊我就有新的想法了,他說因為是鋼片所以可以切開來分析
那在結構學的範疇裡,每一根桿件皆為鋼片

那如果我把每一根桿件都切開呢? 是不是也能算?
於是就變成了這個樣子
422439.jpg

節點的部分
若是固定接合且為兩根構件組成,就提供三個抵抗力
若是固定接合且為三根構件組成,就提供六個抵抗力

再加上支座反力,在扣除每個鋼片所需三個力去平衡,也會和上面的算法一樣

我用這個解法算過很多題目,桁架、構架、梁或是看不出來是甚麼東西的也都算過了
(PS.如果為鉸接,則+2,再看連接的桿件數去累加)
除了本身力的排列上就不會平衡的題目,我都對了

可是我下課去找老師討論,能否使用這方法
他給我的回答是:
「這方法太麻煩,而且跟別人說都聽不懂,而且我看應該也不能解太多的題目。
並且在考試中(期中考)你要解釋給我聽,為甚麼這樣子算,所以我建議你忘掉這解法吧。」

我知道考試有講求速度,所以正常不推薦用這種解法去解
但我會使用這種解法時是為了因應一時間看不出是桁架構架的題目(或許根本就是桁架構架混合題)

我有點詫異,因為在我眼裡萬解的方法,居然被老師駁回 (omg)
所以我就想來問版上的各位大師,我這個解法真的不行嘛?

最後,謝謝你願意花時間看我的文章
sky6603012
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文章: 3
註冊時間: 2020 4月 28 (週二) 9:31 am
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Re: 【請益】結構靜定及靜不定分析

文章由 AjayLin » 2020 4月 29 (週三) 9:29 pm

我沒看懂,但看起來只是在算自由度,不是在解桿件受力對吧?是的話,不太重要喔。
AjayLin
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土木人二星會員
 
文章: 273
註冊時間: 2015 4月 15 (週三) 9:13 am
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Re: 【請益】結構靜定及靜不定分析

文章由 sky6603012 » 2020 4月 29 (週三) 10:12 pm

AjayLin 寫:我沒看懂,但看起來只是在算自由度,不是在解桿件受力對吧?是的話,不太重要喔。


好的,我了解了,謝謝你的回答
sky6603012
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文章: 3
註冊時間: 2020 4月 28 (週二) 9:31 am
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Re: 【請益】結構靜定及靜不定分析

文章由 許弘 » 2020 5月 12 (週二) 3:51 pm

圖檔

記得有一個叫許弘的人回答你這個問題,太陽底下沒有新鮮事,我在大學時也想過這種問題。

簡言之,你的觀念是對的。重點是不管結構穩不穩定時所有的約束力都可以自由流用。我改了一下你的題目,設A端為鉸支承更能說明這觀念。

附圖上方依你教授的想法操作,截成兩個剛片分離體,故意設鉸支承的目的就在於即便原始剛片不是懸臂剛架也能用。這邊為了跟你的概念相對照,多畫一個中間節點,兩個中間節點各有3個未知力。加上鉸支承反力2個、固端反力3個,共計11個獨立的約束力,如圖所示把每個剛片想成懸臂桿件(約束力的自由流用),每個剛片要有3個約束力才能穩定,11-2*3=5,比靜定結構多出5個約束力,計5度靜不定。


下方就是你的想法,C、D三桿相交節點各6個獨立約束力,E、F兩桿相交節點各3個獨立約束力,加上鉸支承反力2個、固端反力3個,共計23個獨立的約束力。如圖所示把每個剛片想成懸臂桿件(約束力的自由流用),每個剛片要有3個約束力才能穩定,23-6*3=5,比靜定結構多出5個約束力,計5度靜不定。


兩者運作的原理是完全相同的,只是在剛片分離體的外觀與個數不同罷了。都是在節點上直接訂出未知獨立力的數量,加上反力後減去懸臂剛片所需的穩定約束力。如果你對靜不定度的判斷或是穩定不穩定的判斷有進一步興趣,可參閱本人的著作<觀念結構學>。


雖然你說你是私立學校的學生(中華大學?老師是苟昌煥?),但我欣賞你的求知態度,比很多國立大學的學子在求知這方面的慾望強多了,建議你有機會往更高端的學校求學。
許弘
偉大的解惑者
偉大的解惑者
 
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Re: 【請益】結構靜定及靜不定分析

文章由 sky6603012 » 2020 5月 14 (週四) 9:42 pm

許弘 寫:圖檔

記得有一個叫許弘的人回答你這個問題,太陽底下沒有新鮮事,我在大學時也想過這種問題。

簡言之,你的觀念是對的。重點是不管結構穩不穩定時所有的約束力都可以自由流用。我改了一下你的題目,設A端為鉸支承更能說明這觀念。

附圖上方依你教授的想法操作,截成兩個剛片分離體,故意設鉸支承的目的就在於即便原始剛片不是懸臂剛架也能用。這邊為了跟你的概念相對照,多畫一個中間節點,兩個中間節點各有3個未知力。加上鉸支承反力2個、固端反力3個,共計11個獨立的約束力,如圖所示把每個剛片想成懸臂桿件(約束力的自由流用),每個剛片要有3個約束力才能穩定,11-2*3=5,比靜定結構多出5個約束力,計5度靜不定。


下方就是你的想法,C、D三桿相交節點各6個獨立約束力,E、F兩桿相交節點各3個獨立約束力,加上鉸支承反力2個、固端反力3個,共計23個獨立的約束力。如圖所示把每個剛片想成懸臂桿件(約束力的自由流用),每個剛片要有3個約束力才能穩定,23-6*3=5,比靜定結構多出5個約束力,計5度靜不定。


兩者運作的原理是完全相同的,只是在剛片分離體的外觀與個數不同罷了。都是在節點上直接訂出未知獨立力的數量,加上反力後減去懸臂剛片所需的穩定約束力。如果你對靜不定度的判斷或是穩定不穩定的判斷有進一步興趣,可參閱本人的著作<觀念結構學>。


雖然你說你是私立學校的學生(中華大學?老師是苟昌煥?),但我欣賞你的求知態度,比很多國立大學的學子在求知這方面的慾望強多了,建議你有機會往更高端的學校求學。



謝謝許弘老師的回覆!!! (是我今天查到在實力教結構的很強的許弘嗎!)
看到老師的回覆讓我自己的天馬行空有點底氣,很開心
我是私立中原大學的學生,不過其實對於更高的學校沒什麼興趣
我只對結構的範疇有感,願意花時間貫通結構的本質(畢業之後夢想考結構技師)
sky6603012
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