铰接、铰支座与梁挠度

摘要：本文首先说明了铰接，可动铰支座，固定铰支座的异同；然后在有限元仿真中，对比它们对分析结果的影响；最后结合仿真结果和梁挠度积分法计算理论，说明积分法的成立条件。

01 铰接，可动铰支座，固定铰支座

铰接，用于构件之间：

可动铰支座，用于构件与支座之间：

固定铰支座，用于构件与支座之间：

区别与联系：

01 铰接用于构件之间，铰支座用于构件与支座之间；

02 可动铰支座除了有转动自由度，还可以移动；固定铰支座只有转动自由度，不能移动。

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02  可动铰支座与固定铰支座对挠度计算的影响

例一，两端固定铰支座：

挠度：

例二，一端固定铰支座，一端可动铰支座：

挠度：

对比例一和例二可得，可动铰支座不影响挠度计算。

即使两端都是可动铰支座，挠度结果也一样：

例三，考虑几何非线性，挠度：

综合例一，例二，例三可得：

01 几何线性条件下，对于挠度分析，可动铰支座和固定铰支座等效；

02 几何非线性条件下，对于挠度分析，如果一端（两端）为可动铰支座，则挠度结果和几何线性基本一致，如果两端都是固定铰支座，则挠度结果和几何线性有明显差异，这不是计算误差，而是方法差别。

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03 积分法计算梁挠度理论

从梁挠度积分理论角度，解释上文的仿真结果：

01 因为边界条件只有挠度和转角两种形式，固定铰支座和可动铰支座在这两个自由度上是一样的，所以在几何线性分析中它们等效。

02 在几何非线性分析中，几何条件会不断的迭代，刚度方程会随之改变，所以固定铰支座和可动铰支座不等效。

从仿真结果角度，也可以得出积分法计算梁挠度理论，挠曲线方程的成立是有条件的：梁轴向变形不影响挠度