结力I-03-2 静定结构受力分析(桁架)1007.ppt

* 第3章 静定结构的受力分析 §3-1 梁内力计算 §3-2 用区段叠加法画简支梁弯矩图 §3-3 斜梁 §3-4 多跨静定梁 §3-5 刚架 §3-6 桁架 §3-7 组合结构 §3-8 三铰拱 §3-9 静定结构的一般性质 1. 桁架特点和组成 §3-6 桁架 掏空的梁 ：既能充分发挥材料强度，又能减轻结构自重。 §3-6 桁架 (a)等截面受弯实心梁 (b)弯矩图 (c)截面应力分布 (1)桁架(Truss)的构成 (d)中间段改造的实心梁 (e)桁架 (2)桁架的计算简图 上弦杆 腹杆 下弦杆 A B C FP FP FP D E §3-6 桁架 下承式桁架 A B C FP D E FP FP FP/2 FP/2 理想桁架简图假设： 理想光滑铰接； 直杆且过铰心； 力只作用在结点。 桁架 是由链杆组成的格构体系，当荷载仅作用在结点上时，杆件仅承受轴向力，截面上只有均匀分布的正应力。 §3-6 桁架 上承式桁架 计算简图与实际结构的偏差 并非铰接（结点有较大刚性） 并非直杆（部分杆件为曲的，轴线未必汇交） 并非只有结点荷载（但可进行静力等效处理） §3-6 桁架 主内力:按计算简图计算出的内力 次内力:实际内力与主内力的差值 内力组成： 次内力远小于主内力 (3)桁架的分类 平行弦桁架 各种形状的桁架受力特点如何？设计中如何选用？ §3-6 桁架 梯形桁架 折线（抛物线）形桁架 三角形桁架 1）按外形形状 (3)桁架的分类 a) 简单桁架 b) 联合桁架 c) 复杂桁架 计算方法：结点法、截面法或结点法与截面法的联合应用 §3-6 桁架 2）按几何组成 分析时的注意事项： 1) 尽量建立独立方程：选取包含两个未知数的结点。 2) 避免使用三角函数 l lx ly FN FN FN Fx Fy FN l = Fx lx = Fy ly 3) 假设拉力为正 + 2. 结点法 §3-6 桁架 1 2 3 4 5 6 7 8 4×3m=12m 4m 40kN 60kN 80kN Fx1=0 Fy1=80kN Fy8=100kN (1)平面汇交力系 FN13 FN12 1 Fx13 Fy13 3 4 5 结点1 80 2 40 60 FN23 FN24 结点2 3 40 60 80 FN35 Fx34 Fy34 FN34 结点3 -100 60 40 60 -90 50 -90 0 25 75 80 75 -125 (2)结点单杆概念 FP 结点平面汇交力系中，除某一杆件外，其它所有待求内力的杆件均共线时，则此杆件称为该结点的结点单杆。 结点单杆的内力可直接根据静力平衡条件求出。 V结点 T结点 K结点 零杆 §3-6 桁架 FP FP/2 FP/2 FP/2 FP/2 对称 平衡 反对称 平衡 外载分组 C D E F G A B C D E F G A B C D E F G A B C C F G F G 提高：利用结构对称性判断零杆、简化计算。 §3-6 桁架 关于零杆的判断 分析桁架内力时，如首先确定其中的零杆，这对后续分析往往有利。 判断原则： 1）“V”型结点：无荷载时两根零杆；荷载与一杆共线时，另一杆为零杆。 2）“T”型结点：无荷载，一根零杆。 3）“K”型结点：对称荷载作用下的对称结构的对称位置的“K”结点，无荷载作用时2根零杆。 4）对称结构在反对称荷载作用下：与对称轴垂直贯穿或重合的杆为零杆。 §3-6 桁架 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 A B C D 例1. 试指出零杆。 问题：能否 去掉零杆? A B C 意义：简化计算 §3-6 桁架 FP 试指出哪些杆是零杆？ 思考题 FP 21根零杆 注意： （1）支座处的支反力是否有为零的？若存在反力为零的支座链杆，则可能出现新的“V”或“T”结点。 （2）判断后，通过查看剩余杆件的传力路径是否完整，来校核判断结果。 §3-6 桁架 FxA=0 FyA FyB 例3-19： 判断下图所示桁架中的零杆。 o 共15根零杆 o o o o o o o o o o o o o o 无荷载“T结点”：BK、BM、DM、DN、EN、HQ、HO、OF、FN 对称荷载作用下的对称结构的对称位置的“K”结点：NC、NG 支座处只有竖向力，等效“ T结点”：JK、KL、RQ、QP §3-6 桁架 FxJ=0 FyJ FyR (1)平面一般力系: O y 截面单杆：任意隔离体中，除某一杆件外，其它所有待求内力的杆件均相交于一点（或彼此平行）时，则此杆件称为该截面的截面单杆。截面单杆的内力