建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu) 第5版 課件 項(xiàng)目7 軸向受力構(gòu)件的受力和變形分析 任務(wù)3

項(xiàng)目7軸向受力構(gòu)件的受力和變形分析建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)BuildingMechanicsandStructures任務(wù)3

計(jì)算靜定平面桁架內(nèi)力CONTENTS目錄認(rèn)識桁架結(jié)構(gòu)01桁架結(jié)構(gòu)中所有桿的內(nèi)力（節(jié)點(diǎn)法）02桁架結(jié)構(gòu)中指定桿件的內(nèi)力（截面法）03教學(xué)目標(biāo)1.了解我國建筑實(shí)力，激發(fā)民族認(rèn)同感。2.增強(qiáng)學(xué)生的安全意識。

1.掌握節(jié)點(diǎn)法求桁架各桿內(nèi)力。2.能判斷桁架結(jié)構(gòu)中的零桿。1.理解桁架的概念和組成。2.掌握節(jié)點(diǎn)法求桁架各桿內(nèi)力。3.掌握截面法求桁架指定桿件的內(nèi)力。4.掌握桁架中零桿的判斷。知識目標(biāo)能力目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)PART01認(rèn)識桁架結(jié)構(gòu)1.思考溫州科技館北展廳屋蓋采用空間鋼管結(jié)構(gòu)體系，鋼管之間采用直接相貫的焊接節(jié)點(diǎn)，主桁架為平面桁架2.桁架概念和組成

桁架是由若干直桿在兩端用鉸連接而成的結(jié)構(gòu)?；炯僭O(shè):（1）節(jié)點(diǎn)全部為光滑鉸節(jié)點(diǎn)。

（2）各桿軸線都是直線且通過鉸的中心。

（3）荷載和支座反力都作用在節(jié)點(diǎn)上并位于桁架平面內(nèi)。

2.桁架概念和組成

1)世界首臺樁梁一體架橋機(jī)“共工號”“共工號”2)世界首座三塔四跨鋼桁架懸索橋——溫州甌江北口大橋主橋荷載試驗(yàn)結(jié)果順利通過。試驗(yàn)期間，144輛總重量近5000噸的重型卡車“壓”橋，刷新國內(nèi)公路橋梁“體檢”加載重量紀(jì)錄。桁架結(jié)構(gòu)在大跨度橋梁上的應(yīng)用，彰顯了我國建筑實(shí)力PART02桁架結(jié)構(gòu)中所有桿的內(nèi)力（節(jié)點(diǎn)法）1.節(jié)點(diǎn)法概念

節(jié)點(diǎn)法是取桁架的節(jié)點(diǎn)為隔離體，由于桁架的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都處于平衡狀態(tài)，因此利用節(jié)點(diǎn)的平衡條件來計(jì)算桿件的內(nèi)力。節(jié)點(diǎn)法可以求出簡單桁架全部桿件的軸力。

桁架各桿件都只承受軸力，作用于桁架任一節(jié)點(diǎn)的力構(gòu)成一個(gè)平面匯交力系。平面匯交力系平衡方程數(shù)有兩個(gè)，可求解兩個(gè)未知數(shù)。在利用節(jié)點(diǎn)法計(jì)算桁架內(nèi)力時(shí)，應(yīng)從不超過兩根桿件的節(jié)點(diǎn)開始，因此可先利用整體平衡條件求出桁架的約束反力，然后從兩桿節(jié)點(diǎn)開始計(jì)算，依次利用各節(jié)點(diǎn)的平衡條件，求出各桿的軸力。2.節(jié)點(diǎn)法應(yīng)用

例1：用節(jié)點(diǎn)法求圖（a）所示桁架各桿件的內(nèi)力。2.節(jié)點(diǎn)法應(yīng)用（1）求約束反力取桁架整體為研究對象，畫受力圖如圖（b）所示，列平衡方程解方程得2.節(jié)點(diǎn)法應(yīng)用（2）求各桿內(nèi)力1）取節(jié)點(diǎn)A為隔離體,畫受力圖如圖（c）所示，列平衡方程得得2）取節(jié)點(diǎn)C為隔離體,畫受力圖如圖（d）所示，列平衡方程得2.節(jié)點(diǎn)法應(yīng)用3）取節(jié)點(diǎn)F為隔離體,畫受力圖如圖（e）所示，列平衡方程聯(lián)立解方程得4）取節(jié)點(diǎn)G為隔離體,畫受力圖如圖（f）所示，列平衡方程得得2.節(jié)點(diǎn)法應(yīng)用5）取節(jié)點(diǎn)D為隔離體,畫受力圖如圖（g）所示，列平衡方程6）取節(jié)點(diǎn)E為隔離體,畫受力圖如圖（h）所示，列平衡方程得得得2.節(jié)點(diǎn)法應(yīng)用7）取節(jié)點(diǎn)H為隔離體,畫受力圖如圖（i）所示，列平衡方程8）校核：取節(jié)點(diǎn)B為隔離體,畫受力圖如圖（j）所示，列平衡方程得計(jì)算結(jié)果無誤2.節(jié)點(diǎn)法應(yīng)用（3）各桿的內(nèi)力如圖（k）所示3.零桿判斷（1）L形節(jié)點(diǎn)L形節(jié)點(diǎn)為不共線的兩桿節(jié)點(diǎn)，如圖（a）所示，當(dāng)節(jié)點(diǎn)上無荷載作用時(shí)，兩桿內(nèi)力都為零。（2）T形節(jié)點(diǎn)T形節(jié)點(diǎn)為兩桿共線的三桿節(jié)點(diǎn)，如圖（b）所示，當(dāng)節(jié)點(diǎn)上無荷載作用時(shí)，則不共線的第三桿內(nèi)力為零，共線兩桿的內(nèi)力相等，符號相同。PART03桁架結(jié)構(gòu)中指定桿件的內(nèi)力（截面法）1.截面法法概念

截面法是截取兩個(gè)以上節(jié)點(diǎn)部分作為隔離體計(jì)算桁架內(nèi)力。截面法用于計(jì)算桁架中求少數(shù)指定桿件的內(nèi)力。在需求內(nèi)力的桿件上作一適當(dāng)?shù)慕孛?，將桁架截為兩部分，然后任取一部分作為研究對象，此時(shí)，隔離體上的荷載、約束反力及桿件內(nèi)力組成一個(gè)平面一般力系，利用平衡條件來計(jì)算所求桿件的內(nèi)力。2.截面法應(yīng)用

例2：用截面法求圖（a）所示桁架GH、DH、DE各桿的內(nèi)力。2.截面法應(yīng)用（1）求約束反力取桁架整體為研究對象，由于對稱性，則點(diǎn)A與點(diǎn)B處約束反力相同(2)求GH、DH、DE各桿的內(nèi)