結(jié)構(gòu)力學課件：06結(jié)構(gòu)力學1-靜定桁架

1、第二章 靜定結(jié)構(gòu)受力分析3-4 靜定桁架受力分析(Statically determinate trusses)經(jīng)抽象簡化后，桿軸交于一點，且“只受結(jié)點荷載作用的直桿、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。上弦桿下弦桿豎桿斜桿跨度桁高 弦桿腹桿節(jié)間d3-4 靜定桁架受力分析一、概述主桁架一、概述3-4 靜定桁架受力分析次內(nèi)力的影響舉例實際結(jié)構(gòu)中由于結(jié)點并非是理想鉸，同時還將產(chǎn)生彎矩、剪力，但這兩種內(nèi)力相對于軸力的影響是很小的，故稱為次內(nèi)力（secondary internal forces）。3-4 靜定桁架受力分析起點終點桁架軸力剛架軸力誤差(%)24-35.000-34.

2、966 0.10 68-75.000-74.977 0.03 35 35.000 35.005-0.01 79 75.000 74.991 0.01 23 54.672 54.560 0.21 67 23.431 23.392 0.17 65-30.000-29.958 0.14 109-12.000-11.981 0.16 誤差約13-4 靜定桁架受力分析根據(jù)維數(shù)分類 1. 平面（二維）桁架（plane truss） 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)二、桁架結(jié)構(gòu)的分類3-4 靜定桁架受力分析2. 空間（三維）桁架（space truss）組成桁架的桿件不都在同一平面內(nèi)3-4

3、靜定桁架受力分析按外型分類1. 平行弦桁架2. 三角形桁架3. 拋物線桁架4. 梯形桁架3-4 靜定桁架受力分析簡單桁架（simple russ）聯(lián)合桁架（combined truss）復(fù)雜桁架(complicated truss)按幾何組成分類3-4 靜定桁架受力分析1. 梁式桁架按受力特點分類：豎向荷載下將產(chǎn)生水平反力2. 拱式桁架3-4 靜定桁架受力分析 以結(jié)點-隔離體為研究對象，用匯交力系的平衡方程求解各桿內(nèi)力的方法例1. 求以下桁架各桿的內(nèi)力三、結(jié)點法 3-4 靜定桁架受力分析-3334.819190-3334.819190-33-8-3334.8-33-819190-8 kN37.

4、5-5.4-3334.8-33-837.5-5.419190-5.4-8-33-3334.8以結(jié)點作為平衡對象，結(jié)點承受匯交力系作用。隔離體上的力是平面匯交力系,只有兩個獨立的平衡方程可以利用,故一般應(yīng)先截取只包含兩個未知軸力桿件的結(jié)點。由結(jié)點平衡方程可求得桁架各桿內(nèi)力。小結(jié)： 對于簡單桁架,若與組成順序相反依次截取結(jié)點,可保證求解過程中一個方程中只含一個未知數(shù).結(jié)點單桿:利用結(jié)點的一個平衡方程可求出內(nèi)力的桿件單桿單桿3-4 靜定桁架受力分析零桿:軸力為零的桿例:試指出零桿練習:試指出零桿受力分析時可以去掉零桿,是否說該桿在結(jié)構(gòu)中是可有可無的?3-4 靜定桁架受力分析練習:試指出零桿3-4 靜

5、定桁架受力分析3-4 靜定桁架受力分析結(jié)點法的計算步驟: 1.去掉零桿 2.逐個截取具有單桿的結(jié)點,由結(jié)點平衡方程求軸力.作業(yè): 3-13-2(a) (b)只求上側(cè)4根桿件3-4 靜定桁架受力分析四、截面法 有些情況下,用結(jié)點法求解不方便,如:截面法:截取桁架的某一局部作為隔離體，由平面任意力系的平衡方程即可求得未知的軸力。 隔離體上的力是一個平面任意力系,可列出三個獨立的平衡方程.取隔離體時一般切斷的未知軸力的桿件不多于三根.3-4 靜定桁架受力分析四、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3-4 靜定桁架受力分析截面單桿: 用截面切開后

6、，通過一個方程可求出內(nèi)力的桿.截面上被切斷的未知軸力的桿件只有三個,三桿均為單桿.截面上被切斷的未知軸力的桿件除一個外交于一點,該桿為單桿.截面上被切斷的未知軸力的桿件除一個均平行, 該桿為單桿.3-4 靜定桁架受力分析截面法計算步驟: 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)力五、結(jié)點法與截面法的聯(lián)合應(yīng)用 3-4 靜定桁架受力分析練習:求圖示桁架指定桿件內(nèi)力(只需指出所選截面即可)3-4 靜定桁架受力分析練習:求圖示桁架指定桿件內(nèi)力(只需指出所選截面即可)3-4 靜定桁架受力分析六、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, 作用點對稱,方向反對稱的荷載對稱荷載反對稱荷載3-4 靜定桁架受力分析六、對稱性的利用 對稱結(jié)構(gòu)的受力特點: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0N=EDF如果和對稱軸重合呢？六、對稱性的