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文檔簡介

1、第二章 軸向拉伸和壓縮第一節(jié) 軸向拉壓桿的內力1.1 工程實際中的軸向受拉桿和軸向受壓桿在工程實際中，經(jīng)常有承受軸向拉伸荷載或軸向壓縮荷載的等直桿。例如圖2-1a所示桁架的豎桿、斜桿和上、下弦桿，圖2-1b所示起重機構架的各桿及起吊重物的鋼索，圖2-1c所示的鋼筋混凝土電桿上支承架空電纜的橫擔結構，BC、AB桿，此外，千斤頂?shù)穆輻U，連接氣缸的螺栓及活塞連桿等都是軸間拉壓桿。鋼木組合桁架起重機圖d工程實際中的軸向受拉（壓）桿1.2 軸向拉壓桿的內力軸力和軸力圖bxc圖用截面法求桿的內力為設計軸向拉壓桿，需首先研究桿件的內力，為了顯示桿中存在的內力和計算其大小，我們采用在上章中介紹過的截面法。（如

2、圖2-2a）所示等直桿，假想地用一截面m-m將桿分割為I和II兩部分。取其中的任一部分（例如I）為脫離體，并將另一部分（例如II）對脫離體部分的作用，用在截開面上的內力的合力N來代替（圖2-2b），則可由靜力學平衡條件：åX=0 N-P=0求得內力N=P同樣，若以部分II為脫離體（圖2-2c），也可求得代表部分I對部分II作用的內力為NP，它與代表部分II對部分I的作用的內力等值而反向，因內力N的作用線通過截面形心 即沿桿軸線作用，故稱為軸力。 軸力量綱為力，在國際單位制中常用的單位是N（牛）或kN（千牛）。為區(qū)別拉伸和壓縮，并使同一截面內力符號一致，我們規(guī)定：軸力的指向離開截面時為

3、正號軸力；指向朝向截面時為負號軸力。即拉力符號為正，壓力符號為負。據(jù)此規(guī)定，圖2-2所示m-m截面的軸力無論取左脫離體還是右脫離體，其符號均為正。1.3 軸力圖當桿受多個軸向外力作用時，桿不同截面上的軸力各不相同。為了形象表示軸力沿桿軸線的變化情況，以便于對桿進行強度計算，需要作出軸力圖，通常用平行于桿軸線的坐標表示截面位置，用垂直桿軸線的坐標表示截面上軸力大小，從而給出表示軸力沿截面位置關系的圖例，即為軸力圖。 下面用例題說明軸力的計算與軸力圖的作法。例題2-1：變截面桿受力情況如圖2-3所示，試求桿各段軸力并作軸力圖。解：（1）先求支反力固定端只有水平反力，設為XA，由整個桿平衡條件åX=0，X+53+20，X5+234kN AA（2）求桿各段軸力力作用點為分段的交界點，該題應分成AB、BD和DE三段。在AB段內用任一橫截面1-1將桿截開后，研究左段桿的平衡。在截面上假設軸力N1為拉力（如圖2-3(b)）。由平衡條件åX=0得XN1XA

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