靜定桁架的內(nèi)力

第六章

靜定桁架的內(nèi)力分析(1)第一節(jié)概述

1、理想桁架

理想桁架的假定：

桁架中所有的結(jié)點(diǎn)均為理想鉸，即光滑無(wú)摩擦鉸接；

桁架中所有桿的桿軸絕對(duì)平直，且通過(guò)其兩端鉸的中心；

(2)(3)荷載和支座均在鉸結(jié)點(diǎn)上，即桁架上所有外力為結(jié)點(diǎn)力。

理想桁架中的所有桿均是二力桿理想桁架計(jì)算得出的內(nèi)力（軸力）叫主內(nèi)力，相應(yīng)的應(yīng)力叫主應(yīng)力。而由于與理想假定偏差而產(chǎn)生的附加內(nèi)力叫次內(nèi)力，相應(yīng)的應(yīng)力叫次應(yīng)力。

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2、桁架的各部分名稱和分類

上弦桿

斜腹桿

豎腹桿

桁高

跨度

節(jié)間長(zhǎng)度

下弦桿

1)根據(jù)桁架的幾何組成分類：簡(jiǎn)單桁架：

見圖6-1-1

聯(lián)合桁架：

(a)聯(lián)合桁架

復(fù)雜桁架：

(b)復(fù)雜桁架

3)根據(jù)桁架支座反力的特點(diǎn)分為：

2)根據(jù)桁架外形的幾何形狀分為：三角形桁架、平行弦桁架、梯形桁架、折線形桁架、拋物線形桁架等。

梁式桁架、拱式桁架（有推力桁架）。

3、內(nèi)默力計(jì)墓算方圣法：靜定獵桁架余的內(nèi)污力計(jì)蜘算基始本方災(zāi)法分吐為：結(jié)點(diǎn)發(fā)法截面輛法實(shí)際螺應(yīng)用修一般盲是這縫兩種戲基本投方法植的靈架活選伴擇、拆聯(lián)合般應(yīng)用。在同封一坐漢標(biāo)中車，桁康架桿業(yè)的軸竊力及偶投影企與桿并長(zhǎng)及慚投影冶有比販例關(guān)解系如封下：下見圖6-燃1-勸3簡(jiǎn)稱扎：力條與桿到長(zhǎng)比慨例式圖6-游1-享3規(guī)定桁架傍桿軸誰(shuí)力以聲受拉土為正玻。在同側(cè)一坐瞞標(biāo)中栽，桁同架桿償?shù)妮S膛力及桃投影執(zhí)與桿稅長(zhǎng)及活投影籮有比艇例關(guān)竹系如亦下：鄉(xiāng)豐見圖6-倉(cāng)1-碎3第二槳節(jié)忠桁架暈內(nèi)力中計(jì)算鹽的結(jié)宗點(diǎn)法1、結(jié)桌點(diǎn)法咱：每次岔取一絲式個(gè)結(jié)眼點(diǎn)為予隔離辛體，管利用螺結(jié)點(diǎn)古平衡欄條件懂，求吉解桿久軸力窄的方述法。例6-邪2-貿(mào)1用結(jié)榮點(diǎn)法螞計(jì)算宣圖(a母)所示戚靜定寶桁架射。(a嬸)(b遠(yuǎn))返回解：對(duì)于悔簡(jiǎn)單息桁架坦，可動(dòng)以用柳結(jié)點(diǎn)威法求銹出全麻部桿室件的脊軸力造。按拆金二元蝕體的唇順序伸，依務(wù)次取株結(jié)點(diǎn)姥（每攀次截彈斷兩存根未魯計(jì)算應(yīng)的桿泛件）刮為隔弟離體識(shí)，可鄭不解另聯(lián)立檢方程挺。要點(diǎn)裝是對(duì)本高例，用結(jié)陷點(diǎn)法啞計(jì)算何如下累：結(jié)點(diǎn)A：見圖(c華)(c依)(a薄)(b窗)利用挺比例唐式(6凱-1輕-1趨)時(shí)，籍結(jié)點(diǎn)A的受鴉力圖黎見圖(d陶)，(d撤)將斜能桿中月的待籠求軸勒力FNA微G用X、Y方向滿的兩椅個(gè)分捕力FXA送G、FYA腿G代替介，計(jì)差算如場(chǎng)下：由比親例關(guān)咽系，帥得：(a妨)(b糧)結(jié)點(diǎn)E：見圖(e鑼)(e代)(c愉)(d否)結(jié)點(diǎn)G：見圖(f為)(f精)當(dāng)兩景個(gè)待觸求軸灶力桿很都為佛斜桿擴(kuò)時(shí)，駱若要喬不使臺(tái)結(jié)點(diǎn)末的兩蠅個(gè)平爸衡方族程耦脫聯(lián)，點(diǎn)只要將直島角坐依標(biāo)的分一個(gè)羊坐標(biāo)盜軸與興其中陸的一抹個(gè)桿齡軸重駁合，妥先建攜立另槽一個(gè)臂坐標(biāo)蜂軸的肝投影瀉方程元即可乖。方法犬一(e收)(f嘩)方法弓二將力侮系中唇的某拼力沿衣其作件用線礙上滑凳移到邁任一謹(jǐn)點(diǎn)分疤解，疊不影怖響原煉力系劇的平扎衡狀收態(tài)。據(jù)此令，將趨三根塔斜桿冒的軸誕力，攪均在繡各桿壯相對(duì)G點(diǎn)的幣另一俱端點(diǎn)在處分烈解。曠由于購(gòu)此時(shí)夕兩個(gè)其豎向揀未知勉力分籍量在杏一條鼓豎直賤線上豪，可疼由C、D兩點(diǎn)乏分別恭為矩藥心的男力矩息方程裁求出慘兩個(gè)鼓水平仰未知生力分揀量。擇計(jì)算森如下某：(g鈔)(f蒙)(e發(fā))結(jié)點(diǎn)C：見圖(h崇)(h尚)結(jié)點(diǎn)D：見圖(i肉)(i吵)該結(jié)活點(diǎn)上蓋的各驢桿軸竄力已盛有前勞各步通計(jì)算忘得出緩，在治此用不于校換核。區(qū)用圖(j行)表示密桁架者內(nèi)力埋計(jì)算寸的最盈終結(jié)健果。(j屋)2、結(jié)監(jiān)點(diǎn)法難的特惜殊情煌況單桿作概念在桁繪架計(jì)朱算所轉(zhuǎn)取的睡隔離云體（稼結(jié)點(diǎn)撿法中裙的結(jié)液點(diǎn)，推或截把面法踢中的蹈桁架榜的一挽部分娃）所儉截?cái)嗥涞臈U蠟件中蚊，若怒有一版根桿吊件的或位置主或方方向獨(dú)綢立于易其它播桿件著，使瘡該桿貼的軸嫂力可焰由該海隔離垂體獨(dú)嶄立確奪定，猾則這煩個(gè)桿劫件就葛叫做姓該隔厲離體見的單倡桿。在桁呆架的疑內(nèi)力瞇計(jì)算良中，脆利用澇單桿齒的概醉念，渣先確兄定出閃單桿滿的內(nèi)劃力，跌不僅嫂簡(jiǎn)捷劃計(jì)算才過(guò)程兼，有脾時(shí)是佳解題醬的關(guān)逝鍵路爺徑。結(jié)點(diǎn)誰(shuí)單桿繩的情戚況：(a甜)(b姨)圖6-妄2-胸1當(dāng)結(jié)枝點(diǎn)上云無(wú)荷謀載作愧用時(shí)宅，結(jié)氣點(diǎn)上灶單桿堡軸力拒等于赤零，威稱為燭零桿副。例6-挎2-帖2先判須斷圖(a央)、(b驗(yàn))兩圖裙所示敬桁架診中的廊零桿攏，然悉后再麗說(shuō)明柄用結(jié)慚點(diǎn)法倘計(jì)算盞余下爽各桿棄軸力慌的次斥序。(a羽)解：圖(a泥)，桁泡架中塊的零幼桿如銜圖(a瞧)右虛線眾所示臥。然蛾后可蝕分別掘由結(jié)周點(diǎn)D、C計(jì)算糾余桿(b教)返回圖(b名)，桁毒架中做的零北桿如盲圖(b骨)右虛線捎所示奏。然鋒后求標(biāo)支座歐反力該，再缺依次扁取結(jié)柜點(diǎn)計(jì)循算余掀下各但桿軸擾力。誦次序堡可為途：A、D、C或B、C、D，或題分別A、B再D或再C。第三竄節(jié)維桁架默內(nèi)力嶄計(jì)算蚊的截冊(cè)面法1、截面耍法：用良一個(gè)瞧假想鼠的截斧面，釣將桁淚架截犁成兩脅部分啄，取狐其任滅一部化分為糠隔離珍體，妻建立村該隔父離體慈的平室衡方銳程，悟求解撕桿軸喂力的語(yǔ)方法檢。截面死法所別截開旬的桿夢(mèng)件中味，軸懂力未趟知的待桿件雄一般分不應(yīng)組超過(guò)囑三根袋，這拐樣可悉不解昂聯(lián)立鐮方程嚷。仍以麥上一愚節(jié)例6-頓2-攪1為例界，見大圖6-爐3-僻1。(a嫁)用截鉆面I—I截開培桁架轉(zhuǎn)第二漁節(jié)間吃的三白根桿很，取沾左側(cè)券部分險(xiǎn)為隔情離體掃。然拴后，分別遞以截突斷的余三根萬(wàn)桿中落的兩喘兩桿茶的交坐點(diǎn)為副矩心笑，建盜立兩廉個(gè)力黨矩平俊衡方繪程，厭和一阻個(gè)力烈的投車影平踢衡方藝程，傭可不議解聯(lián)周立方旬程，扇求出尖該截商面上凡的三第桿的幸軸力駛。(b參)返回參照刮圖(b滾)計(jì)算駱如下支：由幾歉何關(guān)殺系得煮：代入爭(zhēng)上式洪，見圖(c抖)有時(shí)四利用蒸未知椅桿力海在隔途離體就上的逼分力揚(yáng)表示確，可壓避免妨求斜嗓桿力貝臂的英麻煩右。(c窗)對(duì)于嬸聯(lián)合悟桁架氧，若洽要求旬計(jì)算但出全瓣部桿謎的軸述力，采用截巧面法酷求簡(jiǎn)惡?jiǎn)舞炷樇苤r間的仙約束睬力，饒是必臂經(jīng)之鉆路，倡也是胞關(guān)鍵盼步驟它。例6-愚3-魄1試對(duì)族圖(a無(wú))所示存桁架捆，1)分析剛并確奇定求塔解整葛個(gè)桁驅(qū)架內(nèi)剛力的她路徑鑒；2)尋找蜓只計(jì)益算桿a軸力培時(shí)的屆簡(jiǎn)捷落方法肢，并或求出藏桿a軸力(a殃)解：1）求冶整個(gè)哥桁架猶內(nèi)力釘?shù)囊豁?yè)般步罵驟是悼，先瓦求出百支座檢反力頁(yè)，見怕圖(b徑)(b昌)利用男截面I—I截開藍(lán)兩簡(jiǎn)隊(duì)單桁斯架的槐連接驗(yàn)處，禽取截曬面任僑一側(cè)望為隔殖離體囑，見躲圖(c翠)(c歉)由圖(c佛)所示退截面榆左側(cè)壺隔離臨體求況出截澆面截宗斷的吹三根套桿的且軸力微后，抄即可住依次部按結(jié)席點(diǎn)法炮求出晚所有居桿的祥軸力殼。2)方法1：結(jié)點(diǎn)箭法方法2：取截裙面II—II下為趙隔離穿體，惜見圖(e照)(e什)該隔演離體膜上有5根被雨截?cái)囹叩臈U睛件，敗但有4根是亂交于純一點(diǎn)A的，斥因此絨利用水以鉸A為矩費(fèi)心的刑力矩縣方程萬(wàn)，可貨直接因求出拍桿a的軸擱力。將桿a軸力再在B點(diǎn)分麗解，券由截面降法的串特殊散情況2.截面思法單淺桿分償兩種琴情況帶，即鈴在截鼓面上壁截?cái)喽嗟娜^部桿鑄件中嬸，1)除了蒸一根憂單桿防外，常其它旱桿全臨部交轎于一漸點(diǎn)；2)除了汪一根竹單桿盯外，蹲其它稀桿桿朝軸均絹相互直平行。見圖6-恥3-謹(jǐn)2所示(a懼)(b客)圖6-惑3-留2例6-帥3-弊2：計(jì)貴算桿AJ的內(nèi)默力(a杏)解：1)由上井部結(jié)迅構(gòu)的翁整體愿平衡津條件靈，求今的支孕座反搬力如狼圖(b援)所示熟。(b紗)2)取截乖面I—I右，雖可求骨該截襯面上低的單屬桿AK的軸厲力。農(nóng)取坐寨標(biāo)軸黑如圖董，則計(jì)揉算如蛙下：2)計(jì)算秤指定哈桿軸禽力：圖(d北)(d君)結(jié)點(diǎn)A：第四拾節(jié)享組合勿結(jié)構(gòu)突的內(nèi)子力分開析既有舅梁式昨桿又考有桁莊架桿眠的結(jié)己構(gòu)稱錫作組泊合結(jié)繩構(gòu)。鈴見圖6-量4-謀1所示過(guò)。圖6-撿4-垂1組合斤結(jié)構(gòu)辣內(nèi)力窗計(jì)算巨的一除般途終徑是痕：先計(jì)營(yíng)算桁居架桿酷，再抹計(jì)算龍梁式績(jī)桿。例6-膠4-您1計(jì)算譽(yù)圖(a濁)所示冷組合劇結(jié)構(gòu)桃，求臺(tái)出二途力桿臨中的絲式軸力誓，并名作梁延式桿敘的彎甩矩圖。(a周)解：1)計(jì)算真支座