06结构力学1-静定桁架公开课教案课件

第二章静定结构受力分析§3-4静定桁架受力分析(Staticallydeterminatetrusses)经抽象简化后，杆轴交于一点，且“只受结点荷载作用的直杆、铰结体系”的工程结构.特性：只有轴力，而没有弯矩和剪力。上弦杆下弦杆竖杆斜杆跨度桁高弦杆腹杆节间d§3-4静定桁架受力分析一、概述主桁架一、概述§3-4静定桁架受力分析次内力的影响举例实际结构中由于结点并非是理想铰，同时还将产生弯矩、剪力，但这两种内力相对于轴力的影响是很小的，故称为次内力（secondaryinternalforces）。§3-4静定桁架受力分析起点终点桁架轴力刚架轴力误差(%)24-35.000-34.9660.1068-75.000-74.9770.033535.00035.005-0.017975.00074.9910.012354.67254.5600.216723.43123.3920.1765-30.000-29.9580.14109-12.000-11.9810.16误差约1％§3-4静定桁架受力分析起点终点桁架轴力刚架轴力误差(%)24-35.000-34.9660.1068-75.000-74.9770.033535.00035.005-0.017975.00074.9910.012354.67254.5600.216723.43123.3920.1765-30.000-29.9580.14109-12.000-11.9810.16误差约1％§3-4静定桁架受力分析根据维数分类

1.平面（二维）桁架（planetruss）

——所有组成桁架的杆件以及荷载的作用线都在同一平面内二、桁架结构的分类§3-4静定桁架受力分析2.空间（三维）桁架（spacetruss）——组成桁架的杆件不都在同一平面内§3-4静定桁架受力分析按外型分类1.平行弦桁架2.三角形桁架3.抛物线桁架4.梯形桁架§3-4静定桁架受力分析简单桁架（simpleruss）联合桁架（combinedtruss）复杂桁架(complicatedtruss)按几何组成分类§3-4静定桁架受力分析1.梁式桁架按受力特点分类：竖向荷载下将产生水平反力2.拱式桁架§3-4静定桁架受力分析1.梁式桁架按受力特点分类：竖向荷载下将产生水平反力2.拱式桁架§3-4静定桁架受力分析

以结点--隔离体为研究对象，用汇交力系的平衡方程求解各杆内力的方法例1.求以下桁架各杆的内力三、结点法§3-4静定桁架受力分析-3334.819190-3334.819190-33-8-3334.8-33-819190-8kN37.5-5.4-3334.8-33-837.5-5.419190-5.4-8-33-3334.8-3334.8-33-837.5-5.419190-5.4-8-33-3334.8以结点作为平衡对象，结点承受汇交力系作用。隔离体上的力是平面汇交力系,只有两个独立的平衡方程可以利用,故一般应先截取只包含两个未知轴力杆件的结点。由结点平衡方程可求得桁架各杆内力。小结：

对于简单桁架,若与组成顺序相反依次截取结点,可保证求解过程中一个方程中只含一个未知数.结点单杆:利用结点的一个平衡方程可求出内力的杆件单杆单杆§3-4静定桁架受力分析零杆:轴力为零的杆例:试指出零杆练习:试指出零杆受力分析时可以去掉零杆,是否说该杆在结构中是可有可无的?§3-4静定桁架受力分析练习:试指出零杆§3-4静定桁架受力分析§3-4静定桁架受力分析§3-4静定桁架受力分析结点法的计算步骤:

1.去掉零杆

2.逐个截取具有单杆的结点,由结点平衡方程求轴力.作业:3-13-2(a)(b)只求上侧4根杆件§3-4静定桁架受力分析四、截面法有些情况下,用结点法求解不方便,如:截面法:截取桁架的某一局部作为隔离体，由平面任意力系的平衡方程即可求得未知的轴力。隔离体上的力是一个平面任意力系,可列出三个独立的平衡方程.取隔离体时一般切断的未知轴力的杆件不多余三根.§3-4静定桁架受力分析四、截面法解:1.求支座反力2.作1-1截面,取右部作隔离体3.作2-2截面,取左部作隔离体§3-4静定桁架受力分析截面单杆:

用截面切开后，通过一个方程可求出内力的杆.截面上被切断的未知轴力的杆件只有三个,三杆均为单杆.截面上被切断的未知轴力的杆件除一个外交于一点,该杆为单杆.截面上被切断的未知轴力的杆件除一个均平行,该杆为单杆.§3-4静定桁架受力分析截面法计算步骤:

1.求反力；2.判断零杆；

3.合理选择截面，使待求内力的杆为单杆；

4.列方程求内力五、结点法与截面法的联合应用§3-4静定桁架受力分析截面法计算步骤:

1.求反力；2.判断零杆；

3.合理选择截面，使待求内力的杆为单杆；

4.列方程求内力五、结点法与截面法的联合应用§3-4静定桁架受力分析练习:求图示桁架指定杆件内力(只需指出所选截面即可)§3-4静定桁架受力分析练习:求图示桁架指定杆件内力(只需指出所选截面即可)§3-4静定桁架受力分析六、对称性的利用对称结构:几何形状和支座对某轴对称的结构.对称荷载:作用在对称结构对称轴两侧,大小相等,

方向和作用点对称的荷载反对称荷载:作用在对称结构对称轴两侧,大小相等,

作用点对称,方向反对称的荷载对称荷载反对称荷载§3-4静定桁架受力分析六、对称性的利用对称结构的受力特点:在对称荷载作用下内力是对称的,

在反对称荷载作用下内力是反对称的.对称平衡反对称平衡0N=EDF如果和对称轴重合呢？六、对称性的利用例:试求图示桁架A支座反力.对称荷载反对称荷载00