靜定桁架以及組合結(jié)構(gòu)

1、第5桁架受力分析1主內(nèi)力:按計(jì)算簡圖計(jì)算出的內(nèi)力次內(nèi)力:實(shí)際內(nèi)力與主內(nèi)力的差值簡圖與實(shí)際的偏差：并非理想鉸接； 并非理想直桿； 并非只有結(jié)點(diǎn)荷載；一、概述桁架-直桿鉸接體系.荷載只在結(jié)點(diǎn)作用， 所有桿均為只有軸力的二力桿 .1.桁架的計(jì)算簡圖22.桁架的分類按幾何組成分類： 簡單桁架在基礎(chǔ)或一個(gè)鉸結(jié)三角形上依次加二元體構(gòu)成的 聯(lián)合桁架由簡單桁架按基本組成規(guī)則構(gòu)成 復(fù)雜桁架非上述兩種方式組成的靜定桁架簡單桁架簡單桁架聯(lián)合桁架復(fù)雜桁架3二、結(jié)點(diǎn)法 取隔離體時(shí),每個(gè)隔離體只包含一個(gè)結(jié)點(diǎn)的方法. 隔離體上的力是平面匯交力系,只有兩個(gè)獨(dú)立的平衡方程可以利用,固一般應(yīng)先截取只包含兩個(gè)未知軸力桿件的結(jié)點(diǎn).1

2、.求支座反力4 其它桿件軸力求法類似. 求出所有軸力后,應(yīng)把軸力標(biāo)在桿件旁. 1.求支座反力2.取結(jié)點(diǎn)A3.取結(jié)點(diǎn)C4.取結(jié)點(diǎn)D5 對于簡單桁架,若與組成順序相反依次截取結(jié)點(diǎn),可保證求解過程中一個(gè)方程中只含一個(gè)未知數(shù).結(jié)點(diǎn)單桿:利用結(jié)點(diǎn)的一個(gè)平衡方程可求出內(nèi)力的桿件單桿單桿6零桿:軸力為零的桿例:試指出零桿練習(xí):試指出零桿受力分析時(shí)可以去掉零桿,是否說該桿在結(jié)構(gòu)中是可有可無的?7練習(xí):試指出零桿89等力桿情況:10結(jié)點(diǎn)法的計(jì)算步驟: 1.去掉零桿 2.逐個(gè)截取具有單桿的結(jié)點(diǎn),由結(jié)點(diǎn)平衡方程求軸力.11二、截面法 有些情況下,用結(jié)點(diǎn)法求解不方便,如:截面法:隔離體包含不少于兩個(gè)結(jié)點(diǎn). 隔離體上的

3、力是一個(gè)平面任意力系,可列出三個(gè)獨(dú)立的平衡方程.取隔離體時(shí)一般切斷的未知軸力的桿件不多余三根.12二、截面法 解: 1.求支座反力2.作1-1截面,取右部作隔離體3.作2-2截面,取左部作隔離體13截面單桿: 用截面切開后，通過一個(gè)方程可求出內(nèi)力的桿.截面上被切斷的未知軸力的桿件只有三個(gè),三桿均為單桿.截面上被切斷的未知軸力的桿件除一個(gè)外交于一點(diǎn),該桿為單桿.截面上被切斷的未知軸力的桿件除一個(gè)均平行, 該桿為單桿.14截面法計(jì)算步驟: 1.求反力； 2.判斷零桿； 3.合理選擇截面，使待求內(nèi)力的桿為單桿； 4.列方程求內(nèi)力三、結(jié)點(diǎn)法與截面法的聯(lián)合應(yīng)用 15練習(xí):求圖示桁架指定桿件內(nèi)力(只需指出

4、所選截面即可)16練習(xí):求圖示桁架指定桿件內(nèi)力(只需指出所選截面即可)17四、對稱性的利用 對稱結(jié)構(gòu):幾何形狀和支座對某軸對稱的結(jié)構(gòu).對稱荷載:作用在對稱結(jié)構(gòu)對稱軸兩側(cè),大小相等,方向和作 用點(diǎn)對稱的荷載反對稱荷載:作用在對稱結(jié)構(gòu)對稱軸兩側(cè),大小相等,作用點(diǎn) 對稱,方向反對稱的荷載對稱荷載反對稱荷載18四、對稱性的利用 對稱結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn):在對稱荷載作用下內(nèi)力是對稱的, 在反對稱荷載作用下內(nèi)力是反對稱的.對稱平衡反對稱平衡1920作用力與反作用力反對稱對稱只受水平力作用力與反作用力只受豎向力21四、對稱性的利用 例:試求圖示桁架A支座反力.對稱荷載反對稱荷載000BC022四、對稱性的利用 例

5、:試求圖示桁架各桿內(nèi)力.23復(fù)雜桁架- 代替桿法245、各種類型結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn) 25一、組合結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)先算二力桿，后算彎曲桿 .由兩類構(gòu)件組成: 彎曲桿(梁式桿) 二力桿(桁架桿)；二、組合結(jié)構(gòu)的受力分析2-5 靜 定 組 合 結(jié) 構(gòu)(Statically determinate composite structures)26例:作圖示結(jié)構(gòu)內(nèi)力圖MQN+一2728例4: 求圖示剛架的反力和約束力29 靜定結(jié)構(gòu)一般特性 Statically determinate structures general introduction30（1）剛體系的虛位移(功)原理 去掉約束而代以相應(yīng)的反力，該反

6、力便可看成外力。則有：剛體系處于平衡的必要和充分條件是： 對于任何可能的虛位移，作用于剛體系的所有外力所做虛功之和為零。P23/231一.靜定結(jié)構(gòu)基本性質(zhì)滿足全部平衡條件的解答是靜定結(jié)構(gòu)的 唯一解答證明的思路： 靜定結(jié)構(gòu)是無多余聯(lián)系的幾何不變體系，用剛體虛位移原理求反力或內(nèi)力解除約束以“力”代替后，體系成為單自由度系統(tǒng)，一定能發(fā)生與需求“力”對應(yīng)的虛位移，因此體系平衡時(shí)由主動(dòng)力的總虛功等于零一定可以求得“力”的唯一解答。32二.靜定結(jié)構(gòu)派生性質(zhì)1. 支座微小位移、溫度改變不產(chǎn)生反力和內(nèi)力33二.靜定結(jié)構(gòu)派生性質(zhì)1. 支座微小位移、溫度改變不產(chǎn)生反力和內(nèi)力2. 若取出的結(jié)構(gòu)部分（不管其可變性）能

7、夠平衡外荷載，則其他部分將不受力34二.靜定結(jié)構(gòu)派生性質(zhì)1. 支座微小位移、溫度改變不產(chǎn)生反力和內(nèi)力2. 若取出的結(jié)構(gòu)部分（不管其可變性）能夠平衡外荷載，則其他部分將不受力3. 在結(jié)構(gòu)某幾何不變部分上荷載做等效變換時(shí)，荷載變化部分之外的反力、內(nèi)力不變35二.靜定結(jié)構(gòu)派生性質(zhì)1. 支座微小位移、溫度改變不產(chǎn)生反力和內(nèi)力2. 若取出的結(jié)構(gòu)部分（不管其可變性）能夠平衡外荷載，則其他部分將不受力3. 在結(jié)構(gòu)某幾何不變部分上荷載做等效變換時(shí)，荷載變化部分之外的反力、內(nèi)力不變4. 結(jié)構(gòu)某幾何不變部分，在保持與結(jié)構(gòu)其他部分連接方式不變的前提下，用另一方式組成的不變體代替，其他部分的受力情況不變36二.靜定結(jié)構(gòu)派生性質(zhì)1. 支座微小位移、溫度改變不產(chǎn)生反力和內(nèi)力2. 若取出的結(jié)構(gòu)部分（不管其可變性）能夠平衡外荷載，則其他部分將不受力3. 在結(jié)構(gòu)某幾何不變部分上荷載做等效變換時(shí)，荷載變化部分之外的反力、內(nèi)力