結(jié)構(gòu)力學(xué)上冊PPT學(xué)習(xí)教案

1、會計(jì)學(xué)1結(jié)構(gòu)力學(xué)上冊結(jié)構(gòu)力學(xué)上冊第第5章章二、桁架各部分的名稱及分類二、桁架各部分的名稱及分類1 1、名稱：、名稱：斜桿斜桿豎桿豎桿腹桿腹桿2 2、分類：、分類：（1）按外形分：）按外形分： 平行弦、折弦、三角形、梯形等。平行弦、折弦、三角形、梯形等。（2）按豎向荷載作用下支座是否產(chǎn)生水平推力分：）按豎向荷載作用下支座是否產(chǎn)生水平推力分： （a）無推力桁架（梁式桁架）；）無推力桁架（梁式桁架）； （b）有推力桁架（拱式桁架）。）有推力桁架（拱式桁架）。桁高桁高H節(jié)間節(jié)間d跨度跨度 l上弦桿上弦桿下弦桿下弦桿豎桿豎桿斜桿斜桿第1頁/共26頁第第5章章（3 3）按幾何組成分：）按幾何組成分：簡單桁

2、架簡單桁架聯(lián)合桁架聯(lián)合桁架復(fù)雜桁架復(fù)雜桁架 a)簡單桁架：簡單桁架：由基礎(chǔ)或基本鉸結(jié)三角形開始，依次增由基礎(chǔ)或基本鉸結(jié)三角形開始，依次增加二元體而形成的桁架。加二元體而形成的桁架。 b)聯(lián)合桁架：聯(lián)合桁架：若干個(gè)簡單桁架按幾何不變體系組成規(guī)若干個(gè)簡單桁架按幾何不變體系組成規(guī)則鉸結(jié)而成的桁架。則鉸結(jié)而成的桁架。 c)復(fù)雜桁架：復(fù)雜桁架：不屬于以上兩類的靜定桁架（可采用不屬于以上兩類的靜定桁架（可采用“零載法零載法”分析）。分析）。第2頁/共26頁第第5章章5.2 5.2 靜定平面桁架的計(jì)算靜定平面桁架的計(jì)算一、結(jié)點(diǎn)法一、結(jié)點(diǎn)法 1 1、定義：定義：利用各結(jié)點(diǎn)的平衡條件求解桁架內(nèi)力的方法。利用各結(jié)

3、點(diǎn)的平衡條件求解桁架內(nèi)力的方法。 2 2、實(shí)質(zhì)：實(shí)質(zhì)：作用在結(jié)點(diǎn)上的各力組成一平面匯交力系。作用在結(jié)點(diǎn)上的各力組成一平面匯交力系。 3 3、注意點(diǎn)：注意點(diǎn)： （1 1）一般結(jié)點(diǎn)上的未知力不能多余兩個(gè)。）一般結(jié)點(diǎn)上的未知力不能多余兩個(gè)。 （2 2）可利用比例關(guān)系求解各軸力的鉛直、水平分量。）可利用比例關(guān)系求解各軸力的鉛直、水平分量。第3頁/共26頁4 4、結(jié)點(diǎn)法舉例：、結(jié)點(diǎn)法舉例： 解解：求求支支座座反反力力 000ABMMX )(10)(300KNVKNVHBAA 校校核核：01020101030Y 第第5章章第4頁/共26頁分別以各結(jié)點(diǎn)為研究對象，求各桿之軸力：分別以各結(jié)點(diǎn)為研究對象，求各桿

4、之軸力：第第5章章第5頁/共26頁分別以各結(jié)點(diǎn)為研究對象，求各桿之軸力：分別以各結(jié)點(diǎn)為研究對象，求各桿之軸力：第第5章章第6頁/共26頁分別以各結(jié)點(diǎn)為研究對象，求各桿之軸力：分別以各結(jié)點(diǎn)為研究對象，求各桿之軸力：第第5章章第7頁/共26頁分別以各結(jié)點(diǎn)為研究對象，求各桿之軸力：分別以各結(jié)點(diǎn)為研究對象，求各桿之軸力：第第5章章第8頁/共26頁將計(jì)算結(jié)果標(biāo)在桁架計(jì)算簡圖上：將計(jì)算結(jié)果標(biāo)在桁架計(jì)算簡圖上：第第5章章第9頁/共26頁5 5、結(jié)點(diǎn)平衡特殊情況的簡化計(jì)算、結(jié)點(diǎn)平衡特殊情況的簡化計(jì)算 （1 1）在不共線的兩桿結(jié)點(diǎn)上，若無外荷載作用，則兩桿內(nèi)）在不共線的兩桿結(jié)點(diǎn)上，若無外荷載作用，則兩桿內(nèi)力均為

5、零。力均為零。第第5章章N N2 2N N1 1N N1 1=N=N2 2=0=0N N1 1N N2 2N N1 1=N=N2 2N N3 3=0=0N N3 3N N1 1N N2 2N N1 1=N=N2 2N N3 3=N=N4 4N N3 3N N4 4 （2 2）三桿結(jié)點(diǎn)無外荷載作用時(shí)，如其中兩桿在一條直線上，）三桿結(jié)點(diǎn)無外荷載作用時(shí)，如其中兩桿在一條直線上，則共線的兩桿內(nèi)力性質(zhì)相同，而第三桿內(nèi)力為零則共線的兩桿內(nèi)力性質(zhì)相同，而第三桿內(nèi)力為零 （3 3）四桿結(jié)點(diǎn)無外荷載作用時(shí)，如其中兩桿在一條直線上，）四桿結(jié)點(diǎn)無外荷載作用時(shí)，如其中兩桿在一條直線上，另外兩桿在另一條直線上，則同一直

6、線上的兩桿內(nèi)力性質(zhì)相同。另外兩桿在另一條直線上，則同一直線上的兩桿內(nèi)力性質(zhì)相同。第10頁/共26頁二、截面法二、截面法 1 1、定義：截取桁架的一部分（至少兩個(gè)結(jié)點(diǎn)），利用平、定義：截取桁架的一部分（至少兩個(gè)結(jié)點(diǎn)），利用平衡條件求解桁架內(nèi)力的方法。衡條件求解桁架內(nèi)力的方法。 2 2、實(shí)質(zhì)：作用在隔離體上的各力組成一平面任意力系。、實(shí)質(zhì)：作用在隔離體上的各力組成一平面任意力系。 3 3、注意點(diǎn)：、注意點(diǎn)： （1 1）一般隔離體上上的未知力不能多余三個(gè)。）一般隔離體上上的未知力不能多余三個(gè)。 （2 2）技巧：選取平衡方程時(shí)，最好使一個(gè)方程只含一）技巧：選取平衡方程時(shí)，最好使一個(gè)方程只含一個(gè)未知數(shù)。

7、個(gè)未知數(shù)。4、截面法舉例：、截面法舉例：第第5章章第11頁/共26頁例題例題1 1：試求圖示桁架桿：試求圖示桁架桿2525、3535、3434之軸力。之軸力。0 kn30 kn10 kn11求求出出支支座座反反力力后后，作作 1-1 截截面面，研研究究其其左左半半部部： （1）03M：0230210125N 拉力）(4025KNN （2）將軸力）將軸力 N35移至結(jié)點(diǎn)移至結(jié)點(diǎn) 5 處沿處沿 x、y 方向分解后：方向分解后： 01M：02204sin35N 壓力）(36.2235KNN （3）將軸力）將軸力 N34移至結(jié)點(diǎn)移至結(jié)點(diǎn) 4 處沿處沿 x、y 方向分解后：方向分解后： 05M： 022

8、04)1030(2cos34N 壓力）(36.2234KNN 第第5章章第12頁/共26頁例題例題2：試求圖示桁架：試求圖示桁架 桿桿67、56之軸力。之軸力。第第5章章解：解： （1）求出支座反力后，作）求出支座反力后，作 1-1 截面，研究其截面，研究其 左半部左半部(圖圖 2)： 0Y 0sin101053067N 拉力）(2567KNN （2）作）作 2-2 截面，研究其左半部（圖截面，研究其左半部（圖 3）：）： 0Y 01053056N （壓力）KNN1556 第13頁/共26頁 結(jié)點(diǎn)法、截面法是計(jì)算桁架的兩種基本方法。計(jì)算簡單桁架時(shí)結(jié)點(diǎn)法、截面法是計(jì)算桁架的兩種基本方法。計(jì)算簡單

9、桁架時(shí) ，兩種方法均很簡單；而結(jié)算聯(lián)合桁架時(shí)，需要聯(lián)合應(yīng)用。兩種方法均很簡單；而結(jié)算聯(lián)合桁架時(shí)，需要聯(lián)合應(yīng)用。 用結(jié)點(diǎn)法計(jì)算出用結(jié)點(diǎn)法計(jì)算出1、2、3結(jié)點(diǎn)后，無論向結(jié)點(diǎn)結(jié)點(diǎn)后，無論向結(jié)點(diǎn)4或結(jié)點(diǎn)或結(jié)點(diǎn)5均無法繼續(xù)均無法繼續(xù)運(yùn)算。作運(yùn)算。作K-K截面：截面： M8=0，求，求N5-11；進(jìn)而可求其它桿內(nèi)力。；進(jìn)而可求其它桿內(nèi)力。KK例題1 求圖示桁架各桿之軸力。三、結(jié)點(diǎn)法與截面法的聯(lián)合應(yīng)用三、結(jié)點(diǎn)法與截面法的聯(lián)合應(yīng)用第第5章章第14頁/共26頁例題例題2：試求圖示桁架各桿之軸力。：試求圖示桁架各桿之軸力。 求出支座反力后作封閉截面求出支座反力后作封閉截面K，以其內(nèi)部或外部為研究對象，可求，以其內(nèi)

10、部或外部為研究對象，可求出出NAD、NBE、NCF，進(jìn)而可求出其它各桿之內(nèi)力。，進(jìn)而可求出其它各桿之內(nèi)力。K第第5章章第15頁/共26頁例題例題3：試求圖示桁架各桿之軸力。：試求圖示桁架各桿之軸力。 求出支座反力后作封閉截面求出支座反力后作封閉截面K，以其內(nèi)部或外部為研究對象，可求，以其內(nèi)部或外部為研究對象，可求出出NAC、NDE、NBF（右圖），進(jìn)而可求出其它各桿之內(nèi)力。（右圖），進(jìn)而可求出其它各桿之內(nèi)力。K第第5章章第16頁/共26頁例題例題4：試求圖示桁架各桿之軸力。：試求圖示桁架各桿之軸力。 求出支座反力后作截面求出支座反力后作截面K-K，以其左半部或右半部為研究對象，利，以其左半部或

11、右半部為研究對象，利用用 C=0，可求出可求出NAB，進(jìn)而可求出其它各桿之內(nèi)力。，進(jìn)而可求出其它各桿之內(nèi)力。KK第第5章章第17頁/共26頁例題例題5：試求圖示桁架各桿之軸力。：試求圖示桁架各桿之軸力。 求出支座反力后作截面求出支座反力后作截面K-K，以其上半部或下半部為研究對象，利，以其上半部或下半部為研究對象，利用用 MC=0，可求出可求出NEF，進(jìn)而可求出其它各桿之內(nèi)力。，進(jìn)而可求出其它各桿之內(nèi)力。KK第第5章章第18頁/共26頁例題例題6 6：試求圖示桁架桿：試求圖示桁架桿a a、b b、c c之軸力。之軸力。 （1）求出支座反力后作）求出支座反力后作1-1截面，以其左半部為研究對象（

12、圖截面，以其左半部為研究對象（圖2）：）：（2）以結(jié)點(diǎn)）以結(jié)點(diǎn)C為研究對象（圖為研究對象（圖3）：）： 0nF )(3壓力壓力PNNbC 00NCFM 02222022 bAaaNVaVaN )(3)(32拉拉力力拉拉力力PVNPNAba 第第5章章第19頁/共26頁5.3 5.3 靜定組合結(jié)構(gòu)的計(jì)算靜定組合結(jié)構(gòu)的計(jì)算一、組合結(jié)構(gòu)的組成一、組合結(jié)構(gòu)的組成 組合結(jié)構(gòu)是由只承受軸力的組合結(jié)構(gòu)是由只承受軸力的二力桿二力桿和同時(shí)承受彎矩、剪力、軸力和同時(shí)承受彎矩、剪力、軸力的的梁式桿梁式桿所組成?？梢哉J(rèn)為是所組成?？梢哉J(rèn)為是桁架和梁的組合體桁架和梁的組合體。二、組合結(jié)構(gòu)的計(jì)算方法二、組合結(jié)構(gòu)的計(jì)算方法

13、 （1）先求出二力桿的內(nèi)力。）先求出二力桿的內(nèi)力。 （2）將二力桿的內(nèi)力作用于梁式桿上，再求梁式桿的內(nèi)力。）將二力桿的內(nèi)力作用于梁式桿上，再求梁式桿的內(nèi)力。三、組合結(jié)構(gòu)計(jì)算舉三、組合結(jié)構(gòu)計(jì)算舉例例第第5章章第20頁/共26頁例題：例題： 試求（圖試求（圖1 1）所示組合結(jié)構(gòu)，繪內(nèi)力圖。）所示組合結(jié)構(gòu)，繪內(nèi)力圖。 1 1、內(nèi)力計(jì)算、內(nèi)力計(jì)算 作作1-11-1截面，研究其左半部（圖截面，研究其左半部（圖2 2）：）： 研究結(jié)點(diǎn)研究結(jié)點(diǎn)E E（圖（圖3 3）：）： 研究結(jié)點(diǎn)研究結(jié)點(diǎn)G G（圖（圖3 3）：）： 0CM 拉力）拉力）(67.50KNNEG 00YX （壓壓力力）（拉拉力力）KNNKNN

14、EDEA383463 00YX （壓壓力力）（拉拉力力）KNNKNNGFGB383463 第第5章章25kN0kN50.67kN50.67kN50.67kN51kN25kN0kN12kN8kN/m4m4m4m4m3m第21頁/共26頁2 2、根據(jù)計(jì)算結(jié)果，繪出內(nèi)力圖如下：、根據(jù)計(jì)算結(jié)果，繪出內(nèi)力圖如下： 3 3、對計(jì)算結(jié)果進(jìn)行校核（略）。、對計(jì)算結(jié)果進(jìn)行校核（略）。 第第5章章50.67-38-3850.6763.3463.34N圖（圖（kN)1313191913Q圖（圖（kN)5212M圖（圖（kN.m)第22頁/共26頁四、多跨靜定剛架的計(jì)算四、多跨靜定剛架的計(jì)算 計(jì)算多跨靜定剛架的方法與

15、計(jì)算多跨靜定梁的方法類計(jì)算多跨靜定剛架的方法與計(jì)算多跨靜定梁的方法類似，即在分析其組成規(guī)律后，似，即在分析其組成規(guī)律后，首先計(jì)算附屬部分，再計(jì)算基首先計(jì)算附屬部分，再計(jì)算基本部分本部分；在這一過程中還應(yīng)；在這一過程中還應(yīng)注意區(qū)分二力桿和梁式桿注意區(qū)分二力桿和梁式桿。例題：例題： 試?yán)L制圖示多跨靜定剛架彎矩圖。試?yán)L制圖示多跨靜定剛架彎矩圖。第第5章章第23頁/共26頁 （1 1）以附屬部分）以附屬部分GHIGHI為研究對象（圖為研究對象（圖1 1）：）： （2 2）以）以AFCDEBAFCDEB為研究對象（圖為研究對象（圖2 2）：）：（3 3）以）以DEBDEB為研究對象（圖為研究對象（圖3 3）：）：000 YXMI )(20)(10)(10 KNVKNHKNNIIEG拉力拉力壓力壓力 000XYM