力矩分配法
书籍:中国大百科全书 力学
以位移法为基础的一种数值渐近方法,是美国H.克罗斯于1932年发表的,主要用于杆系刚结结构(如连续梁和刚架)的受力分析。
设想将结构承载后能产生位移的节点(杆件的连接点)用相应的假想约束固定,在假想约束处就产生不平衡力矩(或力),然后逐个放松附加约束,消除不平衡力矩(或力),恢复真实变形状态。若首先放松节点i的附加约束,则i点的不平衡力矩Μ就会使刚结于i点的所有杆件变形,不平衡力矩Μ随即消失,这就是把Μ分配给节点i各杆件的近端,而各杆件远端由于受到i端分配力矩的影响也得到一定的力矩,前者称为分配力矩,后者称为传递力矩。然后再将节点 i固定住。在消除同节点i相邻的节点j的不平衡力矩时,节点i得到了节点j端传来的力矩,以此作为i节点新的不平衡力矩,再次放松约束,将不平衡力矩分配给节点i各杆的近端。如此循环进行,直到各点不平衡力矩都趋于零为止。循环中,节点i处第k个杆的分配力矩为Μ=-μΜ,其中分配系数,K为第k个杆的弯曲刚度,表示连接于节点i处所有杆的弯曲刚度的总和。第k个杆在i端分配到的力矩对远端(即节点k)的影响就是传递力矩,它等于CΜ,其中C称为传递系数,其值为:
循环计算完毕后,将各杆端各次的分配力矩、传递力矩和最初的不平衡力矩(称为固端力矩)相加,即得各杆端的实际力矩值。此法适用于计算连续梁和无侧移刚架。