瞬变体系在几何构造分析的时候一定会存在多个铰(包括虚铰)共线,此时就等价为一个瞬铰,可看作两个约束,相比等价前的约束减少的数目就是多余约束的数目,而对于瞬变体系来说等价中是一定会有多余约束的。例如:两个刚片之间有四根等长平行链杆,可等价于无穷远处的一个铰,四个约束本质上只有两个约束,多余约束为2个。一个几何可变体系发生微小的位移后,在短暂的瞬时间转换成几何不变体系,称为瞬变体系。瞬变体系在很小荷载作用下,也会产生巨大的内力,导致体系破坏。 由于瞬变体系在荷载下会产生很大的内力,故几何瞬变体系不能用于工程结构。多余约束是指去掉该约束体系仍能保证是几何不变的约束。多余约束并不是多余的。在结构力学中,有多余约束的体系被称为超静定结构,从受力的角度他的受力情况比静定结构复杂,从抗震的角度考虑由于他存在多余约束,耗能能力比静定结构更好,安全性能更高。结构力学是固体力学的一个分支,它主要研究工程结构受力和传力的规律,以及如何进行结构优化的学科,它是土木工程专业和机械类专业学生必修的学科。结构力学研究的内容包括结构的组成规则,结构在各种效应(外力,温度效应,施工误差及支座变形等)作用下的响应,包括内力(轴力,剪力,弯矩,扭矩)的计算,位移(线位移,角位移)计算,以及结构在动力荷载作用下的动力响应(自振周期,振型)的计算等。结构力学通常有三种分析的方法:能量法,力法,位移法,由位移法衍生出的矩阵位移法后来发展出有限元法,成为利用计算机进行结构计算的理论基础。
瞬变体系在几何构造分析的时候一定会存在多个铰(包括虚铰)共线,此时就等价为一个瞬铰,可看作两个约束,相比等价前的约束减少的数目就是多余约束的数目,而对于瞬变体系来说等价中是一定会有多余约束的。工程结构要求结构稳定可靠,可变体系和瞬变体系结构不稳定不能用。还有某些瞬变体系就其结构而言稳定,但会出现某杆件内力无穷大,也不能用。几何组成分析是结构力学中很重要的内容。对体系进行几何组成分析可以保证结构的几何形状不变,只有几何不变体系才能作为结构使用,也只有几何不变体系,在外力作用下构件才有确定的可以计算的内力。根据是否有多余约束,几何不变体系又分为静定结构和超静定结构,静定结构无多余。
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