結(jié)力I-03-3-靜定結(jié)構(gòu)受力分析(桁架)課件

11第三章

靜定結(jié)構(gòu)的受力分析§3-1

梁的內(nèi)力計(jì)算回顧§3-2

靜定多跨梁受力分析§3-3

靜定平面剛架受力分析§3-4

靜定平面桁架受力分析§3-5

組合結(jié)構(gòu)受力分析§3-6

三鉸拱受力分析§3-7

隔離體方法及截取順序優(yōu)選§3-8

虛位移原理§3-4

靜定桁架受力分析3-4-1

桁架特點(diǎn)和組成21、桁架(Truss)的構(gòu)成掏空的梁

—— 桁架可以看成是從梁衍化而來(lái)32、桁架的計(jì)算簡(jiǎn)圖上弦桿腹桿下弦桿ABCFP

FP

FP4DEACFPDFPFPBFP/2EFP/25理想桁架簡(jiǎn)圖假設(shè)：理想光滑鉸接；直桿且過(guò)鉸心；力只作用在結(jié)點(diǎn)。桁架

是由鏈桿組成的格構(gòu)體系，當(dāng)荷載僅作用在結(jié)點(diǎn)上時(shí)，桿件僅承受軸向力，截面上只有均勻分布的正應(yīng)力。計(jì)算簡(jiǎn)圖與實(shí)際結(jié)構(gòu)的偏差

并非鉸接（結(jié)點(diǎn)有較大剛性）

并非直桿（部分桿件為曲的，軸線未必匯交）

并非只有結(jié)點(diǎn)荷載（但可進(jìn)行靜力等效處理）6

主內(nèi)力:按計(jì)算簡(jiǎn)圖計(jì)算出的內(nèi)力

次內(nèi)力:實(shí)際內(nèi)力與主內(nèi)力的差值優(yōu)點(diǎn)：梁和剛架以承受彎矩為主，因而截面應(yīng)力分布不均勻，材料不能得到充分利用；桁架桿承受軸力為主，可克服梁和剛架的不足。內(nèi)力組成：次內(nèi)力遠(yuǎn)小于主內(nèi)力73.桁架的分類（按幾何構(gòu)造）1、簡(jiǎn)單桁架2、聯(lián)合桁架3、復(fù)雜桁架計(jì)算方法：結(jié)點(diǎn)法、截面法或結(jié)點(diǎn)法與截面法的聯(lián)合應(yīng)用。8分析時(shí)的注意事項(xiàng)：1、盡量建立獨(dú)立方程：選取包含等于兩個(gè)未知數(shù)的結(jié)點(diǎn)。2、避免使用三角函數(shù)llxlyNNYNX

N

=

X

=

Yl

lx

ly3、假設(shè)拉力為正+93-4-2

結(jié)點(diǎn)法123456784×3m=12m4m40kN60kN80kNH=0V1=80kNV8=100kN一、平面匯交力系N13N1X1312Y13453結(jié)點(diǎn)18024060N24結(jié)點(diǎn)2N2336080N35X3440

Y34N34結(jié)點(diǎn)3-10010604060-905023456784×3m=12m4m40kN60kN80kNH=0V1=80kNV8=100kN80

60

604060

30+-9040

0-90+15757520

80

75100-11-二、結(jié)點(diǎn)單桿概念P結(jié)點(diǎn)平面匯交力系中，除某一桿件外，其它所有待求內(nèi)力的桿件均共線時(shí)，則此桿件稱為該結(jié)點(diǎn)的結(jié)點(diǎn)單桿。結(jié)點(diǎn)單桿的內(nèi)力可直接根據(jù)靜力平衡條件求出。12V結(jié)點(diǎn)T結(jié)點(diǎn)K結(jié)點(diǎn)零桿關(guān)于零桿的判斷13分析桁架內(nèi)力時(shí)，如首先確定其中的零桿，這對(duì)后續(xù)分析往往有利。判斷原則：“V”型結(jié)點(diǎn)：無(wú)荷載時(shí)兩根零桿；荷載與一桿共線時(shí)，另一桿為零桿。“T”型結(jié)點(diǎn)：無(wú)荷載，一根零桿?！癒”型結(jié)點(diǎn)：對(duì)稱荷載作用下的對(duì)稱結(jié)構(gòu)的對(duì)稱位置的“K”結(jié)點(diǎn)，無(wú)荷載作用時(shí)2根零桿。1234567891011ABD

C例1.試指出零桿。問(wèn)題：能否去掉零桿?ABC意義：簡(jiǎn)化計(jì)算14試指出哪些桿是零桿？思考題15FPFPFPFP習(xí)題：試指出零桿。習(xí)題3-5(d)16oooo共4根零桿習(xí)題3-5(a)oooooo共6根零桿FP外載分組FP/2

DE

FP/2F

GAC

BCDEFGABCFP/2

D

EFP/2F

GABC對(duì)稱C平衡F

G反對(duì)稱F

G平衡17提高題：利用結(jié)構(gòu)對(duì)稱性判斷零桿、簡(jiǎn)化計(jì)算。一、 平面一般力系O18y截面單桿：任意隔離體中，除某一桿件外，其它所有待求內(nèi)力的桿件均相交于一點(diǎn)（或彼此平行）時(shí)，則此桿件稱為該截面的截面單桿。截面單桿的內(nèi)力可直接根據(jù)隔離體平衡條件求出。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、求圖示平面桁架結(jié)構(gòu)中指定桿件的內(nèi)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、求圖示平面桁架結(jié)構(gòu)中指定桿P件的

內(nèi)力。23

PABRARBRBk。PP。kP24二、特殊截面簡(jiǎn)單桁架——一般采用結(jié)點(diǎn)法計(jì)算；聯(lián)合桁架——一般采用截面法計(jì)算。3-4-4

結(jié)點(diǎn)法與截面法的聯(lián)合應(yīng)用C

DT1.3P0.5PPT0.5P為了使計(jì)算簡(jiǎn)捷應(yīng)注意：選擇一個(gè)合適的出發(fā)點(diǎn)；選擇合適的隔離體；選擇合適的平衡方