靜定結(jié)構(gòu)受力分析平面桁架

第八章靜定結(jié)構(gòu)的受力分析§8-7靜定平面桁架(Staticallydeterminateplanetrusses)1精選ppt

桁架結(jié)構(gòu)（trussstructure）一、概述主桁架縱梁

橫梁2精選ppt經(jīng)抽象簡化后，桿軸交于一點(diǎn)，且“只受結(jié)點(diǎn)荷載作用的直桿、鉸結(jié)體系”的工程結(jié)構(gòu).特性：只有軸力，而沒有彎矩和剪力。軸力又稱為主內(nèi)力（primaryinternalforces）。上弦桿下弦桿豎桿斜桿跨度桁高

弦桿腹桿節(jié)間d3精選ppt次內(nèi)力的影響舉例實(shí)際結(jié)構(gòu)中由于結(jié)點(diǎn)并非是理想鉸，同時(shí)還將產(chǎn)生彎矩、剪力，但這兩種內(nèi)力相對(duì)于軸力的影響是很小的，故稱為次內(nèi)力（secondaryinternalforces）。4精選ppt桿號(hào)起點(diǎn)號(hào)終點(diǎn)號(hào)桁架軸力剛架軸力

124-35.000-34.966246-60.000-59.973368-75.000-74.9774810-80.000-79.9775130.0000.03263535.00035.00575760.00059.99787975.00074.991

5精選ppt桁架結(jié)構(gòu)的分類：一、根據(jù)維數(shù)分類

1.平面（二維）桁架（planetruss）

——所有組成桁架的桿件以及荷載的作用線都在同一平面內(nèi)6精選ppt2.空間（三維）桁架（spacetruss）——組成桁架的桿件不都在同一平面內(nèi)7精選ppt二、按外型分類1.平行弦桁架2.三角形桁架3.拋物線桁架4.梯形桁架8精選ppt簡單桁架（simpletruss）聯(lián)合桁架（combinedtruss）復(fù)雜桁架（complicatedtruss）三、按幾何組成分類9精選ppt1.梁式桁架2.拱式桁架四、按受力特點(diǎn)分類：10精選ppt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,故一般應(yīng)先截取只包含兩個(gè)未知軸力桿件的結(jié)點(diǎn).1.求支座反力11精選ppt

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)D12精選ppt結(jié)點(diǎn)法列力矩方程取結(jié)點(diǎn)A13精選ppt結(jié)點(diǎn)法列力矩方程取結(jié)點(diǎn)D14精選ppt

對(duì)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15精選ppt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?16精選ppt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.17精選ppt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.18精選ppt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19精選ppt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.20精選ppt2m×6=12m1m2mP例:【解】：先找出零桿，將它們?nèi)サ?23?、瘼瘼瘼窠孛嬉宰鬄榉蛛x體N1N2N3X2Y2X3Y32m1mP/22m4mCD∑MD=3N1+P/2×6=0得N1=－P∑MC=2X3－P/2×2=0得X3=P/2∴

N3=X3/4×4.12=0.52P∑X=N1+X2+X3=0∴X2=P/2∴N2=5X2/4=5P/8

21精選ppt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22精選ppt1、弦桿2P1245∑M2=N1×6+（2P－P/2）×4=0

N1=－P∑M5=N4×6－（2P－P/2）×4=0

N4=PN1=－PN4=PP/2P2P2PN3N1N2N4ⅠⅠP/2P/2PPP4m4m4m4m3m3m12654123456ⅡⅡN1N5N6N42、斜桿∵結(jié)點(diǎn)6為K型結(jié)點(diǎn)?！郚6=－N5再由∑Y=0得：Y5－Y6+2P－P－P/2=0∴Y6=P/4∴N6=－N5=5P/12P/2P12652P3、豎桿取結(jié)點(diǎn)7為分離體。由于對(duì)稱：N3=N537由∑Y=0得：Y5+Y3+P+N2=0∴N2=－P/2PNN1N5N3N22P2P2P2P2P2P2P2P求指定桿的軸力。先求出反力。先求斜桿軸力再求豎桿軸力！23精選ppt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)24精選ppt四、對(duì)稱性的利用對(duì)稱結(jié)構(gòu):幾何形狀和支座對(duì)某軸對(duì)稱的結(jié)構(gòu).對(duì)稱荷載:作用在對(duì)稱結(jié)構(gòu)對(duì)稱軸兩側(cè),大小相等,方向和作用點(diǎn)對(duì)稱的荷載反對(duì)稱荷載:作用在對(duì)稱結(jié)構(gòu)對(duì)稱軸兩側(cè),大小相等,作用點(diǎn)對(duì)稱,方向反對(duì)稱的荷載對(duì)稱荷載反對(duì)稱荷載25精選ppt四、對(duì)稱性的利用對(duì)稱結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn):在對(duì)稱荷載作用下內(nèi)力是對(duì)