结力I-03-3-静定结构受力分析(桁架)课件

11第三章

静定结构的受力分析§3-1

梁的内力计算回顾§3-2

静定多跨梁受力分析§3-3

静定平面刚架受力分析§3-4

静定平面桁架受力分析§3-5

组合结构受力分析§3-6

三铰拱受力分析§3-7

隔离体方法及截取顺序优选§3-8

虚位移原理§3-4

静定桁架受力分析3-4-1

桁架特点和组成21、桁架(Truss)的构成掏空的梁

—— 桁架可以看成是从梁衍化而来32、桁架的计算简图上弦杆腹杆下弦杆ABCFP

FP

FP4DEACFPDFPFPBFP/2EFP/25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。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）6

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优点：梁和刚架以承受弯矩为主，因而截面应力分布不均匀，材料不能得到充分利用；桁架杆承受轴力为主，可克服梁和刚架的不足。内力组成：次内力远小于主内力73.桁架的分类（按几何构造）1、简单桁架2、联合桁架3、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。8分析时的注意事项：1、尽量建立独立方程：选取包含等于两个未知数的结点。2、避免使用三角函数llxlyNNYNX

N

=

X

=

Yl

lx

ly3、假设拉力为正+93-4-2

结点法123456784×3m=12m4m40kN60kN80kNH=0V1=80kNV8=100kN一、平面汇交力系N13N1X1312Y13453结点18024060N24结点2N2336080N35X3440

Y34N34结点3-10010604060-905023456784×3m=12m4m40kN60kN80kNH=0V1=80kNV8=100kN80

60

604060

30+-9040

0-90+15757520

80

75100-11-二、结点单杆概念P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。12V结点T结点K结点零杆关于零杆的判断13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：“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。“T”型结点：无荷载，一根零杆。“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。1234567891011ABD

C例1.试指出零杆。问题：能否去掉零杆?ABC意义：简化计算14试指出哪些杆是零杆？思考题15FPFPFPFP习题：试指出零杆。习题3-5(d)16oooo共4根零杆习题3-5(a)oooooo共6根零杆FP外载分组FP/2

DE

FP/2F

GAC

BCDEFGABCFP/2

D

EFP/2F

GABC对称C平衡F

G反对称F

G平衡17提高题：利用结构对称性判断零杆、简化计算。一、 平面一般力系O18y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。截面单杆的内力可直接根据隔离体平衡条件求出。3-4-3

截面法AB1‘2’

3’

4’dP1

2

3

4

5P6dPacb

de解：(1)求支座反力例1、求图示平面桁架结构中指定杆件的内力。19AB3’

4’dP

Pacb

de(2)2’1’1

2P1‘

2’1

2

3

4

5P6d20AB6ddPbca

de

1

2

3

4

5P

P(3)1’

2’

3’

4’B4

5

4’Pde21AB6ddPPabcde1’

2’

3’

4’

1

2

3

4

5P

B4

5Pk2d2d(4)4’22

ABCP122

1

N1DABCDP1P22N2例1、求图示平面桁架结构中指定杆P件的

内力。23

PABRARBRBk。PP。kP24二、特殊截面简单桁架——一般采用结点法计算；联合桁架——一般采用截面法计算。3-4-4

结点法与截面法的联合应用C

DT1.3P0.5PPT0.5P为了使计算简捷应注意：选择一个合适的出发点；选择合适的隔离体；选择合适的平衡方