桁架内力分析

桁架内力分析第1页，课件共34页，创作于2023年2月经抽象简化后，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。轴力又称为主内力（primaryinternalforces）。上弦杆下弦杆竖杆斜杆跨度桁高

弦杆腹杆节间d第2页，课件共34页，创作于2023年2月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）。第3页，课件共34页，创作于2023年2月杆号起点号终点号桁架轴力刚架轴力124-35.000-34.966246-60.000-59.973368-75.000-74.9774810-80.000-79.9775130.0000.03263535.00035.00575760.00059.99787975.00074.991

第4页，课件共34页，创作于2023年2月桁架结构的分类：一、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第5页，课件共34页，创作于2023年2月2.空间（三维）桁架（spacetruss）——组成桁架的杆件不都在同一平面内第6页，课件共34页，创作于2023年2月二、按外型分类1.平行弦桁架2.三角形桁架3.抛物线桁架4.梯形桁架第7页，课件共34页，创作于2023年2月简单桁架（simpletruss）联合桁架（combinedtruss）复杂桁架（complicatedtruss）三、按几何组成分类第8页，课件共34页，创作于2023年2月1.梁式桁架2.拱式桁架四、按受力特点分类：第9页，课件共34页，创作于2023年2月结点法（nodalanalysismethod）

以只有一个结点的隔离体为研究对象，用汇交力系的平衡方程求解各杆的内力的方法例1.求以下桁架各杆的内力第10页，课件共34页，创作于2023年2月-3334.819190第11页，课件共34页，创作于2023年2月-3334.819190-33-8第12页，课件共34页，创作于2023年2月-3334.8-33-819190-8kN37.5-5.4第13页，课件共34页，创作于2023年2月-3334.8-33-837.5-5.419190-5.4-8-33-3334.8第14页，课件共34页，创作于2023年2月以结点作为平衡对象，结点承受汇交力系作用。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。由结点平衡方程求得桁架各杆内力。小结：第15页，课件共34页，创作于2023年2月对称结构在对称或反对称的荷载作用下，结构的内力和变形（也称为反应）必然对称或反对称，这称为对称性（symmetry）。在用结点法进行计算时，注意以下三点，可使计算过程得到简化。1.对称性的利用

如果结构的杆件轴线对某轴（空间桁架为某面）对称，结构的支座也对同一条轴对称的静定结构，则该结构称为对称结构（symmetricalstructure）。第16页，课件共34页，创作于2023年2月FAyFBy

对称结构受对称荷载作用,内力和反力均为对称:E点无荷载,红色杆不受力第17页，课件共34页，创作于2023年2月FAyFBy

对称结构受反对称荷载作用,内力和反力均为反对称:垂直对称轴的杆不受力第18页，课件共34页，创作于2023年2月对称轴处的杆不受力第19页，课件共34页，创作于2023年2月3.零杆零内力杆简称零杆（zerobar）。FN2=0FN1=0FN=0FN=02.结点单杆

以结点为平衡对象能仅用一个方程求出内力的杆件，称为结点单杆（nodalsinglebar）。利用这个概念，根据荷载状况可判断此杆内力是否为零。第20页，课件共34页，创作于2023年2月FP/2FP/2FPFPFP判断结构中的零杆第21页，课件共34页，创作于2023年2月截面法

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。对于平面桁架，由于平面任意力系的独立平衡方程数为3，因此所截断的杆件数一般不宜超过3第22页，课件共34页，创作于2023年2月m6mABFPFPFPFPFP1234试用截面法求图示桁架指定杆件的内力。2.5FP2.5FPmmnnFN1=-3.75FPFN2=3.33FPFN3=-0.50FPFN4=0.65FP第23页，课件共34页，创作于2023年2月试用截面法求图示桁架指定杆件的内力。截面单杆截面法取出的隔离体，不管其上有几个轴力，如果某杆的轴力可以通过列一个平衡方程求得，则此杆称为截面单杆。可能的截面单杆通常有相交型和平行型两种形式。FN1=-3.75FPFN2=3.33FPFN3=-0.50FPFN4=0.65FP第24页，课件共34页，创作于2023年2月

相交情况FPFPFPFPFPFP第25页，课件共34页，创作于2023年2月平行情况FPFP第26页，课件共34页，创作于2023年2月FPFPFPFN2FN1FN3FAyFPFP用截面法灵活截取隔离体123第27页，课件共34页，创作于2023年2月联合法

凡需同时应用结点法和截面法才能确定杆件内力时，统称为联合法（combinedmethod）。试求图示K式桁架指定杆1、2、3的轴力第28页，课件共34页，创作于2023年2月ED杆内力如何求?第29页，课件共34页，创作于2023年2月第30页，课件共34页，创作于2023年2月FP如何计算？返回章作业:2-1;2-2(b);2-3;2-4;2-5;2-6(a,c,e)第31页，课件共34页，创作于2023年2月小结：熟练掌握计算桁架内力的基本方法：结点法和截面法采取最简捷的途径计算桁架内力能够分析和计算组合结构的内力尤其注意区分二力杆和非二力杆第32页，课件共34页，创作于2023年2月组合结构的计算组合结构——由链杆和受弯杆件混合组成的结构。8kN2m2m2m4m4m4mABCDEGFII5kN3kN一般情况下应先计算链杆的轴力