第4章静定桁架内力计算分解.ppt

结构力学 北京科技大学天津学院 静定结构的内力计算 结构力学 STRUCTURAL MECHANICS 主桁架 一、概述 1.4.3 静定桁架 * 北京科技大学天津学院 * 理想桁架的三点假设： （1）所有的结点都是无摩擦的理想铰结点； （2）各杆的轴线都是直线，并通过铰的中心； （3）荷载和支座反力都作用在结点上。 * 北京科技大学天津学院 * 一、概述 1.4.3 静定桁架 经简化后，“只承受结点荷载作用的直杆、铰结体系”，这样的的工程结构——桁架。 上弦杆 下弦杆 竖杆 斜杆 跨度 桁高 腹杆 节间距 d 一、概述 1.4.3 静定桁架 * 北京科技大学天津学院 * 理想与实际桁架的区别： 杆的连接方式有差异； 杆的几何性质有差异； 结构上的荷载有差异； 特点：理想桁架中各杆只有轴力，而没有弯矩和剪力。 二、桁架结构的分类 1. 平面（二维）桁架 ——所有组成桁架的杆件及荷载作用线都在同一平面内 （一）根据维数分类 2. 空间（三维）桁架 ——组成桁架的杆件不都在同一平面内 1.4.3 静定桁架 * 北京科技大学天津学院 * （二）按外型分类 1. 平行弦桁架 2. 三角形桁架 3. 抛物线桁架 二、桁架结构的分类 1.4.3 静定桁架 * 北京科技大学天津学院 * 联合桁架：由简单桁架按两刚片、三刚片法则组成。 复杂桁架：非上述两种方式组成。 （三）按几何组成分类 简单桁架：在基础或一个铰结三角形上依次加二元体构成。 二、桁架结构的分类 * 北京科技大学天津学院 * 1.4.3 静定桁架 1. 梁式桁架 2. 拱式桁架 （四）按竖向荷载作用下支座是否产生水平推力分类： 二、桁架结构的分类 1.4.3 静定桁架 * 北京科技大学天津学院 * 三、静定平面桁架的内力计算 1.4.3 静定桁架 * 北京科技大学天津学院 * 三、静定平面桁架的内力计算 1.4.3 静定桁架 一、结点法 1、定义：截取桁架的一个结点为隔离体计算内力的方法。 2、实质：作用在结点上的各力组成了平面汇交力系。 3、注意： （1）一般结点上的未知力不能多余两个。 （2）可利用比例关系求解各轴力的铅直、水平分量。 * 北京科技大学天津学院 * 三、静定平面桁架的内力计算 （一）结点法 以一个结点为隔离体，用汇交力系的平衡方程求解各杆的内力的方法。 1.求支座反力 1.4.3 静定桁架 * 北京科技大学天津学院 * 1.求支座反力 2.取结点A 3.取结点C 1.4.3 静定桁架 * 北京科技大学天津学院 * 1.求支座反力 2.取结点A 3.取结点C 4.取结点D 1.4.3 静定桁架 * 北京科技大学天津学院 * 1.求支座反力 2.取结点A 3.取结点C 4.取结点D 1.4.3 静定桁架 * 北京科技大学天津学院 * 4.取结点D 1.4.3 静定桁架 * 北京科技大学天津学院 * 4.取结点D 1.4.3 静定桁架 * 北京科技大学天津学院 * 1.求支座反力 2.取结点A 3.取结点C 4.取结点D 其它杆件轴力求法类似。求出所有轴力后,把轴力标在杆件旁，得桁架的轴力图。 1.4.3 静定桁架 * 北京科技大学天津学院 * 1.求支座反力 2.取结点A 3.取结点C 4.取结点D 其它杆件轴力求法类似。 求出所有轴力后,把轴力标在杆件旁，得桁架的轴力图。 40 40 -50 -40 -30 -10 -14.42 32 24 -14.42 -10 40 40 32 -30 -40 -50 FN图（kN） 1.4.3 静定桁架 * 北京科技大学天津学院 * 结点法以结点作为隔离体，且结点承受汇交力系作用。 由于平面汇交力系独立平衡方程只有两个，因此所选结点包含的未知轴力数目不超过2个。 对简单桁架，按与“组成顺序相反”的原则，逐次建立各结点的平衡方程，则桁架各结点未知内力数目一定不超过独立平衡方程数。 对称结构、对称荷载时，轴力也是对称分布的，处于对称位置的两根杆具有相同轴力，因此只需计算结构的半边杆件的轴力即可。 三、静定平面桁架的内力计算 （一）结点法--小结 1.4.3 静定桁架 * 北京科技大学天津学院 * 40 40 -50 -40 -30 -10 -14.42 32 24 -14.42 -10 40 40 32 -30 -40 -50 FN图（kN） * 北京科技大学天津学院 * 教程例题6-1 三、静定平面桁架的内力计算 1.4.3 静定桁架 结点平衡特殊情况 （1）在不共线的两杆结点上，若无外荷载作用，则两杆内力均为零。