第4章 静定桁架内力计算演示课件.ppt

结构力学 精选编制 静定结构的内力计算 结构力学 STRUCTURAL MECHANICS 精选编制 主桁架 一、概述 1.4.3 静定桁架 精选编制 理想桁架的三点假设： （1）所有的结点都是无摩擦的理想铰结点； （2）各杆的轴线都是直线，并通过铰的中心； （3）荷载和支座反力都作用在结点上。 精选编制 一、概述 1.4.3 静定桁架 经简化后，“只承受结点荷载作用的直杆、铰结体系”，这样的的工程结构——桁架。 上弦杆 下弦杆 竖杆 斜杆 跨度 桁高 腹杆 节间距 d 一、概述 1.4.3 静定桁架 精选编制 理想与实际桁架的区别： 杆的连接方式有差异； 杆的几何性质有差异； 结构上的荷载有差异； 特点：理想桁架中各杆只有轴力，而没有弯矩和剪力。 二、桁架结构的分类 1. 平面（二维）桁架 ——所有组成桁架的杆件及荷载作用线都在同一平面内 （一）根据维数分类 2. 空间（三维）桁架 ——组成桁架的杆件不都在同一平面内 1.4.3 静定桁架 精选编制 （二）按外型分类 1. 平行弦桁架 2. 三角形桁架 3. 抛物线桁架 二、桁架结构的分类 1.4.3 静定桁架 精选编制 联合桁架：由简单桁架按两刚片、三刚片法则组成。 复杂桁架：非上述两种方式组成。 （三）按几何组成分类 简单桁架：在基础或一个铰结三角形上依次加二元体构成。 二、桁架结构的分类 精选编制 1.4.3 静定桁架 1. 梁式桁架 2. 拱式桁架 （四）按竖向荷载作用下支座是否产生水平推力分类： 二、桁架结构的分类 1.4.3 静定桁架 精选编制 三、静定平面桁架的内力计算 1.4.3 静定桁架 精选编制 三、静定平面桁架的内力计算 1.4.3 静定桁架 一、结点法 1、定义：截取桁架的一个结点为隔离体计算内力的方法。 2、实质：作用在结点上的各力组成了平面汇交力系。 3、注意： （1）一般结点上的未知力不能多余两个。 （2）可利用比例关系求解各轴力的铅直、水平分量。 精选编制 三、静定平面桁架的内力计算 （一）结点法 以一个结点为隔离体，用汇交力系的平衡方程求解各杆的内力的方法。 1.求支座反力 1.4.3 静定桁架 精选编制 1.求支座反力 2.取结点A 3.取结点C 1.4.3 静定桁架 精选编制 1.求支座反力 2.取结点A 3.取结点C 4.取结点D 1.4.3 静定桁架 精选编制 1.求支座反力 2.取结点A 3.取结点C 4.取结点D 1.4.3 静定桁架 精选编制 4.取结点D 1.4.3 静定桁架 精选编制 4.取结点D 1.4.3 静定桁架 精选编制 1.求支座反力 2.取结点A 3.取结点C 4.取结点D 其它杆件轴力求法类似。求出所有轴力后,把轴力标在杆件旁，得桁架的轴力图。 1.4.3 静定桁架 精选编制 1.求支座反力 2.取结点A 3.取结点C 4.取结点D 其它杆件轴力求法类似。 求出所有轴力后,把轴力标在杆件旁，得桁架的轴力图。 40 40 -50 -40 -30 -10 -14.42 32 24 -14.42 -10 40 40 32 -30 -40 -50 FN图（kN） 1.4.3 静定桁架 精选编制 结点法以结点作为隔离体，且结点承受汇交力系作用。 由于平面汇交力系独立平衡方程只有两个，因此所选结点包含的未知轴力数目不超过2个。 对简单桁架，按与“组成顺序相反”的原则，逐次建立各结点的平衡方程，则桁架各结点未知内力数目一定不超过独立平衡方程数。 对称结构、对称荷载时，轴力也是对称分布的，处于对称位置的两根杆具有相同轴力，因此只需计算结构的半边杆件的轴力即可。 三、静定平面桁架的内力计算 （一）结点法--小结 1.4.3 静定桁架 精选编制 40 40 -50 -40 -30 -10 -14.42 32 24 -14.42 -10 40 40 32 -30 -40 -50 FN图（kN） 精选编制 教程例题6-1 三、静定平面桁架的内力计算 1.4.3 静定桁架 结点平衡特殊情况 （1）在不共线的两杆结点上，若无外荷载作用，则两杆内力均为零。 N2 N1 N1=N2=0 N1 N2 N1=N2 N3=0 N3 N1 N2 N1=N2 N3=N4 N3 N4 （2）三杆结点无外荷载作用时，如其中两杆在一条直线上，则共线的两杆内力性质相同，而第三杆内力为零。 （3）四杆结点无外荷载作用时，如其中两杆在一条直线上，另外两杆在另一条直线上，则同一直线上的两杆内力性质相同。 零杆——轴力为零的杆 精选编制 1 2 3 4