結構力學-平面桁架與組合結構

1、靜定桁架和組合結構5-1 桁架的特點和組成分類 桁架是由鏈桿組成的格構體系，當荷載僅作用在結點上時，桿件僅承受軸向力，截面上只有均勻分布的正應力，是最理想的一種結構形式。理想桁架：（1）桁架的結點都是光滑無摩擦的鉸結點；（2）各桿的軸線都是直線，并通過鉸的中心；（3）荷載和支座反力都作用在結點上上弦桿腹桿下弦桿主應力、次應力桁架的分類（按幾何構造）1、簡單桁架2、聯(lián)合桁架3、復雜桁架5-2 結點法-隔離體只包含一個結點分析時的注意事項：1、盡量建立獨立方程：W=2j-r=0方程式數(shù)未知內(nèi)力數(shù)2、避免使用三角函數(shù)llxlyNNNXYNl=Xlx=Yly3、假設拉力為正+1234567843m=1

2、2m4m40kN60kN80kNH=0V1=80kNV8=100kN 一、平面匯交力系N13N121X13Y13345結點18024060N23N24結點23406080N35X34Y34N34結點3-100604060-9050234567843m=12m4m40kN60kN80kNH=0V1=80kNV8=100kN80_606040604030+-900-902015+75758075_100二、結點單桿、零桿的概念P 結點平面匯交力系中，除某一桿件外，其它所有待求內(nèi)力的桿件均共線時，則此桿件稱為該結點的結點單桿。 結點單桿的內(nèi)力可直接根據(jù)靜力平衡條件求出。1234567891011AB

3、CDABC一、 平面一般力系Oy截面單桿：任意隔離體中，除某一桿件外，其它所有待求內(nèi)力的桿件均相交于一點時，則此桿件稱為該截面的截面單桿。 截面單桿的內(nèi)力可直接根據(jù)隔離體矩平衡條件求出。5-3 截面法-隔離體包含兩個以上結點AB1234512346ddPPPabcde(1)2112P例1、求圖示平面桁架結構中指定桿件的內(nèi)力。AB1234512346ddPPPabcde(2)B454PdeAB1234512346ddPPPabcde4B45Pk2d2d(3)PABRARBRB。kPP。kP二、特殊截面聯(lián)合桁架先求組成聯(lián)合桁架的各部分間連接中的內(nèi)力，再對各部分分別求解。5-4 結點法與截面法的聯(lián)合

4、應用為了使計算簡捷應注意：1）選擇一個合適的出發(fā)點；2）選擇合適的隔離體；3）選擇合適的平衡方程CDT1.3P0.5PPT0.5P例： 計算桁架中a桿的內(nèi)力。由結點T DP由截面- 右1.25PF由截面 - 上ABCDEFGHKT2d2d2d2ddd1.3P0.5PPa5-5 組合結構鋼筋混凝土型鋼鋼筋混凝土型鋼0.75m0.5mABCDEFGRA=6RB=61515+3.5AFC2.5153.515Y=0彎矩,由F以右0.25m剪力與軸力0.750.75M圖( kN.m)0.75-3.5剪力與軸力如截面A2.515AYH1.241.751.741.25+_Q圖 (kN)_15.1514.9615.1714.92N圖 (kN)QN5-6 靜定結構的一般性質(zhì)靜定結構的幾何特性: 無多余約束的幾何不變體系; 靜定結構的靜力特性: 全部反力和內(nèi)力均可由靜力平衡條件求得，解答是唯一的。(1)非荷載因素不產(chǎn)生反力和內(nèi)力(2)平衡力系的影響ABCPPP溫度作用下支座位移作用下靜定結構在平衡力系作用下，只在其作用