结构力学——静定桁架要点解析.ppt

第五节 几种梁式桁架的受力比较 考察简支桁架的内力分布 上弦结点位于 M0 与 r 变化规律相同，故下弦杆内力相同受拉。上弦杆受压，上弦杆轴力的水平分量相等且等于下弦内力（因为合理拱轴）。 6a h FP FP/2 FP FP FP FP FP/2 3/ 抛物线形桁架 弦杆内力水平分量： 腹杆内力：斜杆轴力为零；竖杆轴力上承时为零，下承时为结点荷载。 第五节 几种梁式桁架的受力比较 几类简支桁架的共同特点是： 上弦受压，下弦受拉， 竖杆、斜杆内力符号相反。斜杆向内斜受拉，向外斜受压。 基于上述受力性能分析，在使用上 ? 平行弦桁架内力分布不均，但构件规整，利于标准化，便于施工，宜用于跨度不大情况。 ? 抛物线桁架内力分布均匀，腹杆轻，自重小，宜用于大跨结构，但抛物线弦杆施工复杂。 ? 三角形桁架内力分布不均匀，支座处内力最大，端结点交锐角构造复杂，宜用于跨度小、坡度大的屋盖。 第六节 静定组合结构受力分析 1、组合结构的构成 组合结构是由链杆和受弯构件混合组成的结构。 结构的特点是一部分杆件是以受弯为主的杆件，称梁式杆；一部分杆件抗弯刚度较小，与桁架杆相似，称链杆，链杆起着加强梁式杆的作用。常用于吊车梁、桥梁的承重结构、房屋中的屋架。 第六节 静定组合结构受力分析 注意分清各种杆件的受力性能 链杆只受轴力，是二力杆； 梁式构件受弯、剪和轴力作用。 计算由几何组成分析入手 弄清结构的几何组成顺序，以便确定计算的先后次序； 通常是先求联系杆轴力，然后计算其它二力杆轴力，最后计算梁杆内力。 联系着两类杆件的结点与桁架结点应予区别；若截面切在梁式杆上，将暴露三个未知力，故为减少隔离体上未知力个数，应使截面通过受弯杆的端铰。 第六节 静定组合结构受力分析 NAB= NCD=0 （ ） A B C 2FP/3 D FP ① N1=N2=0 ② N1=－N2 ③ N1≠N2 ④ N1=N2≠0 对称结构受对称荷载作用 × × A C × × × √ 1 2 FP FP 第六节 静定组合结构受力分析 例题、对图示组合结构进行受力分析 q a a a a f2 f1 f A B C D E F G 1) 求支反力 FAy FBy FAx [解] 第六节 静定组合结构受力分析 2) 求联系杆DE内力及C点约束力 q A C D F FNDE FCx FCy FAy q a a a a f2 f1 f A B C D E F G I I 第六节 静定组合结构受力分析 3) 求其它杆内力 D FNDE FNDF FNDA q a a a a f2 f1 f A B C D E F G 第六节 静定组合结构受力分析 4) 绘制梁杆内力图 FS M q A C D F FNDF 2qa FNDA FN 第六节 静定组合结构受力分析 5) 影响下承式五角形组合屋架内力状态的重要因素： 高跨比 f1 ~ f2 的关系(保持 f 等于常数时考察弯矩) 当坡度减小时，上弦正弯矩增大，f2 ＝0 时为下承式平行弦组合结构，上弦全部为负弯矩； 当坡度增大时，上弦负弯矩增大，f1 ＝0 时为带拉杆的三铰斜屋架，上弦全部为正弯矩； f1 ? f2 ? 0 时，最大弯矩介于两者之间。 练习. 绘制结构内力图 50kN 8m 3m 4?4 m A B C D E 练习. 绘制结构内力图 FP a a a A B C D E F 练习. 绘制结构内力图 FP a a a A B C D E F 组合结构是由桁杆（二力杆）和梁式杆所组成的、常用于房屋建筑中的屋架、吊车梁以及桥梁的承重结构。 计算组合结构时，先分清各杆内力性质，并进行几何组成分析，对可分清主次结构的，按层次图，由次要结构向主要结构的顺序，逐结构进行内力分析；对无主次结构关系的，则需在求出支座反力后，先求联系桁杆的内力，再分别求出其余桁杆以及梁式杆的内力，最后，作出其M、FQ和FN图。 FP FP q A A B B C C 需强调的是，要注意区分桁杆和梁式杆。 在建立平衡方程计算中，要尽可能避免截取由桁杆和梁式杆相连的结点。 FP A A A A B B B B C C C 桁杆 桁杆 梁式杆 梁式杆 （全铰） （组合结点） 【例5-11】试求图示组合结构的内力，并作内力图。 解：其层次图和计算路径，如图所示 FP FP A A B B C C B D D E E F F a a a 2FP a 2FP 2FP FP FP Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ FP a 0 根据计算结果，作出M、FQ和FN图，如图所示。 2FP a FP a M图 FP FP FP 2FP 2FP F