第五章 力 法 §5—1 超静定结构概述 超静定结构是工程实际中常用的一类结构，前已述及，超静定结构的反力和内力只凭静力平衡条件是无法确定的，或者是不能全部确定的。例如图 5—1a 所示的连续梁，它的水平反虽可由静力平衡条件求出，但其竖向反力只凭静力平衡条件就无法确定，因此也就不能进一步求出其全部内力。又如图 5—1b 所示的加劲梁，虽然它的反力可由静力平衡条件求得，但却不能确定杆件的内力。因此，这两个结构都是超静定结构。 分析以上两个结构的几何组成，可知它们都具有多余约束。多余约束上所发生的内力称为多余未知力。如图 5—1a 所示的连续梁中，可认为 B 支座链杆是多余约束，其多余未知力为 FBy(图 5—1c)。又如图 5—1b 所示的加劲梁，可认为其中的 BD 杆是多余约束，其多余未知力为该杆的轴力F(图 5—d)。超静定结构在去掉多余约束后，就变成为静定结构。 N常见的超静定结构类型有：超静定梁（图 5—2），超静定刚架（图 5—3），超静定桁架（图 5—4），超静定拱（图 5—5），超静定组合结构（图 5—6）和铰接排架（图 5—7）等。 超静定结构最基本的计算方法有两种，即力法和位移法，此外还有各种派生出来的方法，如力矩分配法就是由位移法派生出来的一种方法。这些计算方法将在本章和以下两章中分别介绍。 §5—2 力法的基本概念 在掌握静定结构内力和位移计算的基础上，下面来寻求分析超静定结构的方法。 先举一个简单的例子加以阐明。设有图 5—8a 所示一端固定另一端铰支的梁，它是具有一个多余约束的超静定结构。如果以右支座链杆作为多余约束，则去掉该约束后，得到一个静定结构，该静定结构称为力法的基本结构。在基本结构上，若以多余未知力代替所去约束的作用，并将原有荷载q作用上去，则得到如图 5—8b 所示的同时受荷载和多余未知力作用的体系。该体系称为力法的基本体系。在基本体系上的原有荷载是已知的，而多余力是未知的。因此，只要能设法先求出多余未知力，则原结构的计算问题即可在静定的基本体系上来解决。显然，如果单从平衡条件来考虑，则可取任何数值，这时基本体系都可以维持平衡，但相应的反力、内力和位移就会有不同之值，因而1Xq1X1X1X1XB 点就可能发生大小和方向各不相同的竖向位移。为了确定，还必须考虑位移条件。注意到原结构的支座1XB 处，由于受竖向支座链杆约束，所以 B 点的坚向位移应为零。因此，只有当的数值恰与 原结构右支座链杆上实...
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