静定桁架结构和组合结构.pptVIP

第6章 静定桁架和组合结构 基本假设 特性：只有轴力，而没有弯矩和剪力。轴力又称为主内力（primary internal forces）。 注意 桁架结构的分类： 一、根据维数分类 1. 平面（二维）桁架（plane truss） ——所有组成桁架的杆件以及荷载的作用线都在同一平面内 简单桁架 （simple truss） 1. 梁式桁架 §6-2 结点法 指以只有一个结点的隔离体为研究对象，用汇交力系的平衡方程求解各杆内力的方法 结点法计算注意事项: 1、每个结点的未知力一般不应超过两个（避免解联立方程组），选择合理的计算顺序 2、力的分力，可用投影的比例关系求得（建立平衡关系时常将杆的内力分解为水平分力和竖直分力）。 对称结构在对称或反对称的荷载作用下，结构的内力和变形（也称为反应）必然对称或反对称，这称为对称性（symmetry）。 6. 零杆 零内力杆简称零杆（zero bar）。 判断结构中的零杆 课堂练习 判断习题6.1-6.7中的零杆 §6.3 截面法 截取桁架的某一局部作为隔离体，由平面任意力系的平衡方程即可求得未知的轴力。 对于平面桁架，由于平面任意力系的独立平衡方程数为 3，因此所截断的杆件数一般不宜超过3。 用截面法灵活截取隔离体 §6-4 截面法与结点法联合应用 §6-5 静 定 组 合 结 构 作业： 6.10 6.11 6.15 6.18 6.19 6.25 6.28 m 6m A B FP FP FP FP FP 1 2 3 4 例2、试用截面法求图示桁架指定杆件的内力 2.5FP 2.5FP m m n n FN1 =-3.75FP FN2 =3.33FP FN3 =-0.50FP FN4=0.65FP 截面单杆 截面法取出的隔离体，不管其上有几个轴力，如果某杆的轴力可以通过列一 个平衡方程求得，则此杆称为截面单杆。 可能的截面单杆通常有相交型和平行型两种形式。 相 交 情 况 FP FP FP FP FP FP a为截面单杆 平行情况 FP FP b为截面单杆 FP FP FP FN2 FN1 FN3 FAy FP FP 1 2 3 凡需同时应用结点法和截面法才能确定杆件内力时，统称为联合法 （combined method）。 例3、试求图示K式桁架指定杆1、2、3的轴力 ED杆内力如何求? 小结： 熟练掌握计算桁架内力的基本方法： 结点法和截面法 采取最简捷的途径计算桁架内力 一、组合结构的概念 链 杆 梁式杆件 组合结构——由链杆和梁式杆件混合组成的结构 8 kN 2 m 2 m 2 m 4 m 4 m 4 m A B C D E G F I I 5 kN 3 kN 一般情况下应先计算链杆的轴力 ； 取隔离体时宜尽量避免截断受弯杆件 12 -6 -6 12 4 6 FN图(kN) 5 6 5 6 M图(kN m) . 例4、试求如图所示组合结构二力杆的轴力及梁式杆的弯矩 并绘出弯矩图 取D点求DA、DF 取E点求EG、EB 小 结 特点 既有链杆，又有梁式杆， 一般有一些关键的联系杆 求解的关键点 选择恰当方法解决关键杆内力计算； 选择截面时，必须注意区分两类杆 * 一、桁架结构：指由杆件（通过焊接、铆接或螺栓连接等）组成的结构体系，当荷载只作用在结点上时，各杆内力主要为轴力，截面上的应力基本上分布均匀，可以充分发挥材料的作用。是大跨结构常用的一形式。 §6.1 桁架的特点和组成分类 主桁架 上弦杆 下弦杆 竖杆 斜杆 跨度 桁高 弦杆 腹杆 节间 d 二、桁架各杆件名称介绍 2. 空间（三维）桁架（space truss） ——组成桁架的杆件不都在同一平面内 二、按外型分类 1. 平行弦桁架 2. 三角形桁架 3. 抛物线桁架 4. 梯形桁架 联合桁架 （combined truss） 复杂桁架（complicated truss） 三、按几何组成分类 四、按受力特点分类： 2. 拱式桁架 竖向荷载下将产生水平反力 轴力分力与杆件尺寸间的关系 例1. 求以下桁架各杆的内力 -33 34.8 19 19 0 -33 34.8 19 19 0 -33 -8 -33 34.8 -33 -8 19 19 0 37.5 -5.4 8 kN -33 34.8 -33 -8 37.5 -5.4 19 19 0 -5.4 -8 -33 -33 34.8 结点法计算步骤: （