建筑力学静定平面桁架

第五章静静定定平平面面桁桁架架§5-1平面桁架的计算简图§5-2结点法§5-3截面法§5-4截面法与结点法的联合应用§5-5各式桁架比较§5-6组合结构的计算桁架架是是由由杆杆件件相相互互连连接接组组成成的的格构构状状体体系系，它它的的结结点点均均为为完全全铰铰结结的结结点点，，它它受受力力合合理理用用料料省省，，在在建建筑筑工工程程中中得得到到广广泛泛的的应应用用。。1、桁桁架架的的计计算算简简图图(trussstructure)武汉汉长长江江大大桥桥所所采采用用的的桁桁架架型型式式屋架计算算简简图图§5-1平面面桁桁架架的的计计算算简简图图纵梁主桁架

横梁空间间桁桁架架荷荷载载传传递递途途径径：：荷载载传传递递:轨枕枕->纵梁梁->结点点横横梁梁->主桁桁架架§5-1平面面桁桁架架的的计计算算简简图图上弦杆

Topchard下弦杆Bottomchard竖杆Verticalchard斜杆

Diagonalchard跨度桁高

弦杆腹杆节间d经抽抽象象简简化化后后，，杆轴轴交交于于一一点点，，且且“只只受受结结点点荷荷载作作用用的的直直杆杆、、铰铰结结体体系系””的工工程程结结构构—桁架架桁架架各各部部分分名名称称：：§5-1平面面桁桁架架的的计计算算简简图图桁架架计计算算简简图图假假定定：：(1)各杆杆在在两两端端用用绝绝对对光光滑滑而而无无摩摩擦擦的的铰铰（（理理想想铰铰））相相互互联联结结。。(2)各杆杆的的轴轴线线都都是是直直线线,而且且处处在在同同一一平平面面内内，，并并且且通通过过铰铰的的几几何何中中心心。。(3)荷载载和和支支座座反反力力都都作作用用在在结结点点上上,其作作用用线线都都在在桁桁架架平平面面内内。。思考考:实际际桁桁架架是是否否完完全全符符合合上上述述假假定定?主内内力力:按理理想想桁桁架架算算出出的的内内力力，，各各杆杆只只有有轴轴力力。实际际桁桁架架不不完完全全符符合合上上述述假假定定,但次内内力力的的影响响是是次次要要的的。。§5-1平面面桁桁架架的的计计算算简简图图次内内力力：：实际际桁桁架架与与理理想想桁桁架架之之间间的的差差异异引引起起的的杆杆件件弯弯曲曲，，由由此此引引起起的的内内力力。。2、桁桁架架的的分分类类一、、根根据据维维数数分分类类1）.平面面（（二二维维））桁桁架架（planetruss）———所有有组组成成桁桁架架的的杆件件以及及荷载载的作作用用线线都都在在同一一平平面面内内§5-1平面面桁桁架架的的计计算算简简图图2）.空间（三维））桁架（spacetruss）——组成桁架的杆杆件不都在同同一平面内§5-1平面桁架的计计算简图二、按外型分分类1.平行弦桁架2.三角形桁架3.抛物线桁架§5-1平面桁架的计计算简图三、按几何组组成分类2.联合桁架（combinedtruss）3.复杂桁架（complicatedtruss）§5-1平面桁架的计计算简图

1.简单桁架（simpletruss）四、按受力特特点分类2.拱式桁架竖向荷载下将将产生水平反反力1.梁式桁架§5-1平面桁架的计计算简图二、桁架的内内力计算1.结点法和截面法结点法—最适用于计算算简单桁架。。取结点为隔离离体，建立（（汇交力系））平衡方程求求解。原则上上应使每一结结点只有两根根未知内力的的杆件。通常假定未知知的轴力为拉拉力，计算结结果得负值表表示轴力为压压力。§5-2结点法例5-1试用结点法求求三角形桁架架各杆轴力。。解:(1)求支座反力。。(↑)(↑)(2)依次截取结点点A，G，E，C，画出受力图，，由平衡条件件求其未知轴轴力。§5-2结点法取A点为隔离体，，由（拉）所以（压）有§5-2结点法取G点为隔离体§5-2结点法取E点为隔离体，，由联立解出，§5-2结点法取C点为隔离体，，由得，，§5-2结点法可以看出，桁桁架在对称轴轴右边各杆的的内力与左边边是对称相等等的。结论：对称结结构，荷载也也对称，则内内力也是对称称的。§5-2结点法以结点作为平平衡对象，结结点承受汇交交力系作用。。按与“组成顺序相反反”的原则，逐逐次建立各结结点的平衡方方程，则桁架架各结点未知知内力数目一一定不超过独独立平衡方程程数。由结点平衡方方程可求得桁桁架各杆内力力。小结:§5-2结点法1.对于一些特殊殊的结点，可可以应用平衡衡条件直接判断该结点点的某些杆件件的内力为零零。零杆(1)两杆交于一点点，若结点无荷载，则两杆的内内力都为零。§5-2结点法结点法计算简简化的途径：：(2)三杆交于一点点，其中两杆杆共线，若结点无荷载，则第三杆是零杆杆，而在直线上上的两杆内力力大小相等，，且性质相同（同为拉力力或压力）。§5-2结点法(3)四杆交于一点点，其中两两两共线，若结点无荷载，则在同一直线上上的两杆内力力大小相等，，且性质相同同。推论，若将其中一杆杆换成外力F，则与F在同一直线上的杆的内内力大小为F，性质与F相同。§5-2结点法(4)四杆交交于一一点，，其中中两两两共线线，若若结点无无荷载载，则在同一一直线线上的的两杆杆内力力大小小相等等，且且性质质相同同。§5-2结点法法值得注注意：：若事先先把零零杆剔剔出后后再进进行计计算，，可使使计算算大为为简化化。§5-2结点法法FP/2FP/2FPFPFP零杆:轴力为为零的的杆练习:试指出出零杆杆受力分分析时时可以以去掉掉零杆杆,是否说说该杆杆在结结构中中是可可有可无无的?§5-2结点法法§5-2结点法法练习:试指出出零杆§5-2结点法法练习:试指出出零杆下图示示对称称结构构在正正对称称荷载载作用用下，，若A点无外外荷载载，则则位于于对称称轴上上的杆1、2都是零零杆。练习:试指出出零杆§5-2结点法法为什么么?FAyFBy结点法法计算算简化化的途途径：：2.对称结结构受受对称称荷载载作用用,内力和和反力力均为为对称称:受反对对称荷荷载作作用,内力和和反力力均为为反对对称。。E点无荷荷载,红色杆杆不受受力FAyFBy垂直对对称轴轴的杆杆不受受力对称轴轴处的的杆不不受力力§5-2结点法法应用范范围1、求指指定杆杆件的的内力力；2、计算算联合合桁架架。截面法法定义义:作一截截面将将桁架架分成成两部部分，，然后后任取取一部部分为为隔离离体(隔离体体包含含一个个以上上的结结点)，根据据平衡衡条件件来计计算所所截杆杆件的的内力力。联合桁桁架(联合杆杆件)指定杆杆件(如斜杆杆)§5-3截面法法截面法法计算算步骤骤2.作截面面(用平截截面，，也可可用曲曲截面面)截断桁桁架，，取隔隔离体体；3.(1)选取矩矩心，，列力力矩平平衡方方程(力矩法法)(2)列投影影方程程(投影法法)；4.解方程程。1.求反力力(同静定定梁)；注意事事项1、尽量量使所所截断断的杆杆件不不超过过三根根(隔离体体上未未知力力不超超过三三个)，可一次次性求求出全全部内内力；；2、选择择适宜宜的平平衡方方程，，最好好使每每个方方程中中只包包含一一个未未知力力，避免求求解联联立方方程。。3、若所所作截截面截截断了了三根根以上上的杆杆件，，但只只要在在被截截各杆杆中，，除一杆杆外，，其余余均汇汇交于于一点点(力矩法法)或均平平行(投影法法)，则该该杆内力仍仍可首首先求求得。。分类力矩法法和投投影法法§5-3截面法法示例1：试求图图示桁桁架中中杆EF、ED，CD，DG的内力力。截面如如何选选择？？§5-3截面法法解:(1)求出支支座反反力FA和FB。(2)求下弦弦杆CD内力，，利用用I-I截面，力矩法法FAd-F1d-F2×0-FNCDh=0FNCD=(FAd-F1d-F2×0)/h与等代代梁比比较，，得出出：FNCD=M0E/h（自己总总结））当荷载载向下下时，，M0E为正，，FNCD为拉力力，即即简支支桁架架下弦弦杆受受拉。。取EF和ED杆的交交点E为矩心心，CD杆内力力臂为为竖杆杆高h，由力矩平衡衡方程∑ME=0，可求CD杆内力。§5-3截面法(3)求上弦杆EF内力FA×2d-F1×2d-F2d+FxEFH=0FxEF=-(FA×2d-F1×2d-F2d)/H与等代梁比比较，得出出：FxEF=-M0D/H，再由比例关关系求FNEF。当荷载向下下时，M0D为正，FNEF为压力，即即简支桁架架上弦杆受受压。取ED和CD杆的交点D为矩心，由由力矩平衡衡方程∑MD=0，先求EF杆的水平分分力FxEF，此时力臂即即为桁高H。§5-3截面法(4)斜杆ED-FAa+F1a+F2(a+d)+FyED(a+2d)=0FyED=(FAa-F1a-F2(a+d))/(a+2d)再由比例关关系求FNED，其拉或压需需视上式右右端分子为正或为负负而定。取EF和CD杆的延长线线交点O为矩心，并并将FNED在D点分解为水水平和竖向向分力FxED和FyED，由力矩平衡衡方程∑MO=0，先求ED杆的竖向分分力FyED，此时力臂即即为a+2d。(5)DG杆如何求？？利用II-II截面，投影法§5-3截面法示例2：试求图示桁桁架a杆的内力。。解(1)求支座反力力。(2)直接求出a杆的位置困困难。首先先作截面Ⅰ-Ⅰ，求出FNEC，然后取结点点E就可求出a杆的轴力。。作截面Ⅰ-Ⅰ，取截面左左侧部份为为隔离体，，由故§5-3截面法(3)取结点E为隔离体，，由思考：是否还有不不同的途径径可以求出出FNα？§5-3截面法截面单杆:用截面切开开后，通过过一个方程程可求出内力力的杆.截面上被切切断的未知知轴力的杆件只有三三个,三杆均为单单杆.截面上被切切断的未知知轴力的杆件除一个个外交于一一点,该杆为单杆.截面上被切切断的未知知轴力的杆件除一个个均平行,该杆为单杆.截面法技巧巧：§5-3截面法

相交情况FPFPFPFPFPFPa为截面单杆杆§5-3截面法平行情况FPFPb为截面单杆杆§5-3截面法练习:求图示桁架架指定杆件件内力(只需指出所所选截面即即可)§5-3截面法§5-3截面法§5-3截面法§5-3截面法在桁架的计计算中，结结点法和截截面法一般般结合起来来使用。尤其当（１）只求求某几个杆杆力时；（２）联合合桁架或复复杂桁架的的计算。例5-1试求图示K式桁架中a杆和b杆的内力。。如何合理选选择截面？？杆件数大于于3§5.4截面法与结点法的联合应用用截取结点K为隔离体，，由K形结点的特特性可知(结点法)FNa=-FNc或Fya=-Fyc由截面I-I(截面法)根据∑Fy=0有3F-F/2-F-F+Fya-Fyc=0即F/2+2Fya=0得Fya=-F/4由比例关系系得FNa=-F/4×5/3=-F/12截面法不能能直接求解解§5.4截面法与结点法的联合应用用由截面I-I(截面法)根据∑MC=0即可求得FNb，FNb=-(3F×8-F/2×8-F×4)/6=-8F/3也可作截面面II-II(曲截面)并取左半边边为隔离体体，(更简捷)由∑MD=0FNb×6+3F×8-F/2×8-F×4=0§5.4截面法与结点法的联合应用用例5-2试求图示桁桁架HC杆的内力。。支座反力如如图。取截面I-I以左为隔离离体，由∑MF=0可得FNDE=90×5/4=112.5kN(拉)(截面法-力矩法)由结点E的平衡得FNEC=FNED=112.5kN(拉)§5.4截面法与结点法的联合应用用再取截面II-II以右为隔离离体，由∑MG=0并将FNHC在C点分解为水水平和竖向向分力，可可得FxHC=(30××15-112.5×6)/6=-37.5kN(拉)FyHC过铰G，不产生力矩矩，先求FxHC(截面法-力矩法)由几何关系系FNHC=-40.4kN§5.4截面法与结点法的联合应用用对称结构:几何形状和和支座对某某轴对称的的结构.对称荷载:作用在对称称结构对称称轴两侧,大小相等,方向和作用点对称的的荷载反对称荷载载:作用在对称称结构对称称轴两侧,大小相等,作用点对称,方向反对称称的荷载对称荷载反对称荷载对称性的利利用对称结构的的受力特点点:在对称荷载载作用下内内力是对称称的,在反对称荷荷载作用下下内力是反反对称的.对称平衡反对称平衡对称性的利利用例:试求图示桁桁架A支座反力.对称荷载反对称荷载000BC0对称性的利利用例:试求图示桁桁架各杆内内力.对称性的利利用(a)例3:试对图(a)所示桁架，，1)分析并确定定求解整个个桁架内力力的路径；；2)寻找只计算算杆a轴力时的简简捷方法，，并求出杆杆a轴力§5.4截面法与结点法的联合应用用(b)解：先求出支座座反力，见见图(b)(c)由图(c)所示截面左左侧隔离体体求出截面面截断的三三根杆的轴轴力后，即即可依次按按结点法求求出所有杆杆的轴力。。利用截面I—I截开两简单单桁架的连连接处，取取截面任一一侧为隔离离体，见图图(c)§5.4截面法与结点法的联合应用用见图(d)，由结点H的结点单杆杆EH上的轴力，，再由结点点E（当杆EH轴力已知时时，杆a既是结点E上的结点单单杆）可求求出杆a的轴力。方法1：§5.4截面法与结点法的联合应用用(d)取截面II—II下为隔离体体，见图(e)(e)方法2：§5.4截面法与结点法的联合应用用该隔离体上上有5根被截断的的杆件，但但有4根是交于一点点A的，因此利用用以铰A为矩心的力矩矩方程，可直直接求出杆a的轴力。将杆a轴力在B点分解，由§5.4截面法与结点法的联合应用(a)例4§5.4截面法与结点法的联合应用解：由上部结结构的整体平平衡条件，求求的支座反力力如图(b)所示。(b)取截面I—I右，可求该截截面上的单杆杆AK的轴力（当不不利用结构的的对称性时，，这一步是解解题的关键））。计算如下下：§5.4截面法与结点法的联合应用一、桁架的外外形对内力的的影响桁架的外形对对桁架内力的的分布有比较较大的影响，，在设计时应应根据这些影影响来选择合合适的桁架外外型。平行弦桁架三角形桁架梯形桁架抛物线形桁架架§5.5各式桁架比较较1.桁架的外形对对弦杆内力的的影响等代梁平行弦桁架，，由截面Ⅰ-Ⅰ截断桁架，取取左侧部份为为隔离体,对结点7取力矩求得§5.5各式桁架比较较FN68的分子相当于此此桁架的等代代梁上与结点点7对应处截面的的弯矩M70，分母h则为FN68对矩心的力臂臂。上式可写写为:M0为等代梁上对对应截面的弯弯矩。下弦杆杆受拉，取正正号；上弦受受压，取负号号。同理，其他弦弦杆的力可以以表示成类似似的公式§5.5各式式桁桁架架比比较较等代代梁梁平行行弦弦桁桁架架,h为常常数数，，弦弦杆杆的的内内力力与与M0成比比例例变变化化。。弦杆杆内内力力分分的的规规律律是是：：中间间弦弦杆杆的的内内力力较较大大而而靠靠近近支支座座处处的的弦弦杆杆内内力力较较小小。。结论论：：§5.5各式式桁桁架架比比较较三角角形形桁桁架架，力力臂臂h值由由两两端端向向中中间间按按直直线线规规律律递递增增，，而而各各结结点点对对应应的的M0值按按抛抛物物线线规规律律变变化化。。力力臂臂的的增增长长比比弯弯矩矩的的增增大大来来得得快快。。弦杆杆内内力力变变化化的的是是：：靠近近支支座座处处弦弦杆杆的的内内力力较较大大而而逐逐渐渐向向跨跨中中递递减减。。梯形形桁桁架架，其其形形状状介介于于平平行行弦弦桁桁架架和和三三角角形形桁桁架架之之间间，，其其内内力力相相对对比比较较均均匀匀。。抛物物线线桁桁架架，当当计计算算下下弦弦杆杆的的内内力力时时，，M0和h均按按抛抛物物线线变变化化。。下下弦弦杆杆的的内内力力为为一一常常数数。。上上弦弦杆杆内内力力的的水水平平分分力力也也相相等等。。整整个个桁桁架架的的上上下下弦弦杆杆的的内内力力分分布布比比较较均均匀匀。。§5.5各式式桁桁架架比比较较2.桁架架的的外外形形对对腹腹杆杆（（竖竖杆杆或或斜斜杆杆））内内力力的的影影响响竖杆杆6-5(或斜斜杆杆6-7)的内内力力可可由由截截面面Ⅱ-ⅡⅡ(或Ⅰ-ⅠⅠ)以左左部部份份平平衡衡条条件件∑Y=0求得得。。竖杆杆的的内内力力和和斜斜杆杆内内力力的的竖竖向向分分力力,分别别等等于于代代梁梁对对应应结结间间处处的的剪剪力力FS0，即§5.5各式式桁桁架架比比较较由可可见见：：腹杆杆的的内内力力可可正正可可负负，，其其数数值值与与代代梁梁的的剪剪力力有有关关。。靠近近支支座座外外腹腹杆杆的的内内力力较较大大，，跨跨中中的的腹腹杆杆内内力力较较小小。。桁架架的的弦弦杆杆主主要要是是承承担担弯弯矩矩而而腹腹杆杆则则主主要要承承担担剪剪力力。。问：：抛抛物物线线形形桁桁架架其其腹腹杆杆的的内内力力为为零零吗吗？？对于于抛抛物物线线形形桁桁架架由由于于各各结结间间的的下下弦弦杆杆内内力力均均相相等等，，故故可可判判断断其其腹腹杆杆的的内内力力均均为为零零。。上述述几几种种类类型型的的桁桁架架中中，，抛抛物物线线形形桁桁架架的的内内力力最最为为均均匀匀，，但但构构造造复复杂杂。。在在大大跨跨度度的的结结构构中中采采用用抛抛物物线线型型桁桁架架是是一一种种比比较较合合理理的的选选择择。。§5.5各式式桁桁架架比比较较二、、桁桁架架的的应应用用（1）平行行弦弦桁桁架架有有利利于于标标准准化化，，便便于于制制作作和和施施工工拼拼装装；；适适用用于于轻轻型型桁桁架架，，采采用用一一致致截截面面的的弦弦杆杆而而不不至至于于有有很很大大的的浪浪费费。。（2）三角角形形桁桁架架符符合合屋屋顶顶构构造造需需要要，，常常在在屋屋架架中中采采用用，，其其端端结结点点构构造造布布置置较较为为困困难难。。（3）抛物物线线形形桁桁架架内内力力分分布布均均匀匀，，材材料料使使用用较较为为经经济济，，但但结结点点构构造造复复杂杂，，适适合合于于跨跨度度较较大大的的桥桥梁梁和和屋屋架架。。§5.5各式式桁桁架架比比较较FP如何何计算算？？比较较内内力力组合合结结构构定定义义：：链杆杆只只受受轴轴力力，，受受弯弯杆杆件件同同时时受受有有弯弯矩矩和和剪剪力力。。受力力特特点点：：组合合结结构构是是指指由由链链杆杆和和受受弯弯杆杆件件混混合合组组成成的的结结构构。。§5.6组合合结结构构的的计计算算分析析步步骤骤：：先求求反反力力，，然然后后计计算算各各链链杆杆轴轴力力，，最最后后分分析析受受弯弯杆杆件件。。选择择恰恰当当方方法法解解决决关关键键杆杆内内力力计计算算选择择截截面面时时，，必必须须注注意意区区分分两两类类杆杆求解解的的关关键键点点:求解解此此类类结结构构的的方方法法应应与与求求解解梁梁的的方方法法和和求求解解桁桁架架的的方方法法结结合合应应用用。。§5.6组合合结结构构的的计计算算例5-3试分分析析图图示示组组合合结结构构的的内内力力。。1）首首先先求求出出反反力力8kN2m2m2m4m4m4mABCDEGF5kNII3kN2）一般般情情况况下下应应先先计计算算链链杆杆的的轴轴力力取隔隔离离体体时时宜宜尽尽量量避避免免截截断断受受弯弯杆杆件件56-612-656M图(kN.m)FN图(kN)§5.6组合合结结构构的的计计算算作截截面面I-I拆开开铰铰C并截截断断拉拉杆杆DE，取右右边边为为隔隔离离体体，，由由∑MC=0有3kN××8m-FNDE×2=0得FNDE=12kN(拉力力)分别别取取结结点点D、E=>FNFD、FNAD、FNEG、FNEB3）分析析受受弯弯杆杆件件取AC杆为为隔隔离离体体，，考考虑虑其其平平衡衡可可得得FCH=12kN(←←)，FCV=3kN(↑)绘制制内内力力图图§5.6组合合结结构构的的计计算算例5-4组合合结结构构如如图图示示，，试试求求AC杆的的内内力力图图。。解:AC杆、、CB杆是是承承受受弯弯曲曲的的杆杆件件。。(1)求支支座座反反力力,,§5.6组合合结结构构的的计计算算(2)作截截面面Ⅰ-ⅠⅠ，考考虑虑左左半半部部分分平平衡衡。。由，，得由得由，，得§5.6组合合结结构构的的计计算算由，，得(3)取铰铰E为隔隔离离体体由，，得§5.6组合合结结构构的的计计算算(4)作AC杆的的内内力力图图。。考虑虑截截面面Ⅰ-ⅠⅠ右侧侧部部分分平平衡衡，，可可以以作作用用类类似似方方法法和和步步骤骤求求得得CB杆的的内内力力图图。。§5.6组合合结结构构的的计计算算思考考：：取隔隔离离体体时时,可否否用用截截面面Ⅱ-ⅡⅡ将结结构构截截断断？？注意意：：准确确判判断断哪哪些些杆杆件件是是梁梁式式杆杆，，哪哪些些杆杆件件是是链链杆杆，，是是计计算算的的关关键键。。§5.6组合合结结构构的的计计算算例可不不求求出出反反力力，，直直接接作作出出受受弯弯杆杆M图，，再再由由此此M图及及对对称称性性、、结结点点法法求求出出所所有有二二力力杆杆轴轴力力。。§5.6组合合结结构构的的计计算算5.7静静定定结结构构总总论论ASummaryofStaticallyDeterminateStructure基本本要要求求：：了解解静静定定结结构构受受力力分分析析的的方方法法及及简简化化计计算算方法法；；掌掌握握静静定定结结构构的的一一般般性性质质；；理理解解梁、、拱拱、、刚刚架架和和桁桁架架的的受受力力特特点点。。教学学内内容容：：﹡静定定结结构构受受力力分分析析方方法法﹡静定定结结构构的的一一般般性性质质﹡各种种结结构构型型式式的的受受力力特特点点§5.7静定定结结构构总总论论对静静定定结结构构来来说说，，所所能能建建立立的的独独立立的的平平衡衡方方程程的的数数目目=所含含的的未未知知力力的的数数目目。。为为了了避避免免解解联联立立方方程程应应按按一一定定的的顺顺序序截截取取单单元元，，尽尽量量使使一一个个方方程程中中只只含含一一个个未未知知量量。。ABCDEFXCYCXDYDYCXCYDXDYAXAYBYFYE静定结结构的的受力力分析析，主主要是是利用用平衡衡方程程确定定支座座反力力和内内力，，作出出内力力图。。PPABCDEFqCD1静定结结构受受力分分析的的方法法结点：：桁架架的结结点法法、刚刚架计计算中中已知知Q求N时取结结点为为单元元。杆件：：静定定梁的的计算算、刚刚架计计算中中已知知M求Q时取杆杆件为为单元元。杆件体体系：：桁架架、刚刚架计计算的的截面面法取取杆件件体系系为单单元。。P2P1结点单元P杆件单元P杆件体系单元P2P1一、单单元的的形式式及未未知力力PP1静定结结构受受力分分析的的方法法二、平平衡方方程的的数目目单元平平衡方方程的的数目目=单元的的自由由度数数，不不一定定等于于单元元上未未知力力的数数目。。结点单元PPP2P1杆件体系单元P2P11静定结结构受受力分分析的的方法法计算简简化的的原则则：避避免解解联立立方程程，尽量使使一个个方程程中只只含一个未未知量量。a)根据结结构的的内力力分布布规律律来简简化计计算①在桁架计算中中先找找出零杆,常可使使简化化计算算;②对称称结构构在对对称荷荷载作作用下下,内力和和反力力也是是对称称的;③对称称结构构在反反对称称荷载载作用用下,内力和和反力力也是是反对对称的的。b)分析几几何组组成,合理地地选择择截取取单元元的次次序①主从从结构构,先先算附附属部部分,后算算基本本部分分;②简单单桁架架,按按去除除二元元体的的次序序截取取结点点;③联合合桁架架,先先用截截面法法求出出连接接杆的的轴力力,再再计算算其它它杆。。三、计计算的的简化化与截截取单单元的的次序序1静定结结构受受力分分析的的方法法一、温温度改改变、、支座座移动动和制制造误误差等等因素素在静静定结结构中不引引起内内力静定结结构是是无多多余约约束的的几何何不变变体系系；其其全部部内力力和反反力可可由平平衡方方程唯唯一确确定。。2静定结结构的的一般般性质质二、静静定结结构的的局部部平衡衡特性性在荷载载作用用下，，如果果静定定结构构中的的某一一局部部可以以与荷荷载平平衡，则则其余余部分分的内内力必必为零零。局部平平衡部部分也也可以以是几几何可可变的的只要在在特定定荷载载作用用下可可以维维持平平衡PPP2PPaaaaPP2静定结结构的的一般般性质质P2PPBA＝+荷载分分布不不同，，但合合力相相同当静定定结构构的一一个几几何不不变部分分上的的荷载载作等等效变变换时时，其余部部分的的内力力不变变。三、静静定结结构的的荷载载等效特特性仅AB杆受力力，其其余杆杆内力力为零零除AB杆内力力不同同，其其余部分分的内内力相相同。。2PBAPPBA结论：：桁架架在非非结点点荷载载作用下下的内内力，，等于于桁架架在等等效荷载作作用下下的内内力，，再叠叠加上上在局部平平衡荷荷载作作用下下所产产生的的局部内力力（M、Q、N）。2静定结结构的的一般般性质质PABPAB四、静静定结结构的的构造造变换换特性性PNABNABP/2P/2NABNABP/2P/2P＝+＝+＝当静定定结构构的一一个内内部几几何不不变部部分作作构造造变换换时,其余部部分的的内力力不变变。≠NABNABP/2P/2ABNABNABP/2P/2AB2静定结结构的的一般般性质质几种典典型结结构：：梁、、刚架架、拱拱、桁桁架、、组合合结构构。{无推力力结构构：梁梁、梁梁式桁桁架有推推力力结结构构：：三三铰铰拱拱、、三三铰铰刚刚架架、、拱拱式式桁桁架架、、组组合合结结构构杆件件{链杆杆梁式式杆杆组成桁架组成梁、刚架组合结构为达达到到物物尽尽其其用用，，尽尽量量减减小小杆杆件件中中的的弯弯矩矩。。链杆杆只只有有轴轴力力，，无无弯弯矩矩，，截截面面上上正正应应力力均均布布，，充充分分利利用用了了材料料的的强强度度。。梁梁式式杆杆有有弯弯矩矩，，截截面面上上正正应应力力不不均均布布，，没没有有充充分分利利用用材材料料强强度度。。一、、梁梁、、刚刚架架、、拱拱、、桁桁架架的的受受力力特特点点3各种种结结构构型型式式的的受受力力特特点点1)在静静定定多多跨跨梁梁和和伸伸臂臂梁梁中中，，利利用用杆杆端端负负弯弯矩矩可可减减小小跨跨中中正弯弯矩矩；；2)在推推力力结结构构中中，，利利用用水水平平推推力力可可减减小小弯弯矩矩峰峰值值；；3)在桁桁架架中中，，利利用用杆杆件件的的铰铰结结及及荷荷载载的的结结点点传传递递，，使使各各杆杆处于于无无弯弯矩矩状状态态；；4)三铰铰拱拱采采用用合合理理拱拱轴轴线线可可处处于于无无弯弯矩矩状状态态。。ql2/8

fql2/32为了了对对各各种种结结构构型型式式的的力力学学特特点点进进行行比比较较，，给