《结构力学李廉锟版-静定平面桁架(》-精选·课件.ppt

三角形桁架，力臂h 值由两端向中间按直线规律递增，而各结点对应的M 0值按抛物线规律变化。力臂的增长比弯矩的增大来得快。弦杆内力变化的是：靠近支座处弦杆的内力较大而逐渐向跨中递减。 梯形桁架，其形状介于平行弦桁架和三角形桁架之间，其内力相对比较均匀。 抛物线桁架，当计算下弦杆的内力时，M 0和h 均按抛物线变化。下弦杆的内力为一常数。上弦杆内力的水平分力也相等。整个桁架的上下弦杆的内力分布比较均匀。 §5.5 各式桁架比较 2.桁架的外形对腹杆（竖杆或斜杆）内力的影响 竖杆6-5(或斜杆6-7)的内力可由截面Ⅱ-Ⅱ(或Ⅰ-Ⅰ)以左部份平衡条件∑Y=0 求得。 竖杆的内力和斜杆内力的竖向分力,分别等于代梁对应结间处的剪力FS0 ，即 §5.5 各式桁架比较 由 可见： 腹杆的内力可正可负，其数值与代梁的剪力有关。 靠近支座外腹杆的内力较大，跨中的腹杆内力较小。 桁架的弦杆主要是承担弯矩而腹杆则主要承担剪力。 问：抛物线形桁架其腹杆的内力为零吗？ 对于抛物线形桁架由于各结间的下弦杆内力均相等，故可判断其腹杆的内力均为零。 上述几种类型的桁架中，抛物线形桁架的内力最为均匀，但构造复杂。在大跨度的结构中采用抛物线型桁架是一种比较合理的选择。 §5.5 各式桁架比较 二、桁架的应用 （1）平行弦桁架有利于标准化，便于制作和施工拼装；适用于轻型桁架，采用一致截面的弦杆而不至于有很大的浪费。 （2）三角形桁架符合屋顶构造需要，常在屋架中采用，其端结点构造布置较为困难。 （3）抛物线形桁架内力分布均匀，材料使用较为经济，但结点构造复杂，适合于跨度较大的桥梁和屋架。 §5.5 各式桁架比较 FP 如何 计算？ 比较内力 组合结构定义： 链杆只受轴力，受弯杆件同时受有弯矩和剪力。 受力特点： 组合结构是指由链杆和受弯杆件混合组成的结构。 §5.6 组合结构的计算 分析步骤： 先求反力，然后计算各链杆轴力，最后分析受弯杆件。 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 求解的关键点: 求解此类结构的方法应与求解梁的方法和求解桁架的方法结合应用。 §5.6 组合结构的计算 例5-3 试分析图示组合结构的内力。 1）首先求出反力 8 kN 2 m 2 m 2 m 4 m 4 m 4 m A B C D E G F 5 kN I I 3 kN 2）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 5 6 -6 12 -6 5 6 M图(kN.m) FN图(kN) §5.6 组合结构的计算 作截面I-I拆开铰C并截断拉杆DE，取右边为隔离体，由∑MC=0 有 3kN×8m-FNDE×2=0 得FNDE=12kN(拉力) 分别取结点D、E = FNFD 、 FNAD 、FNEG 、 FNEB 3）分析受弯杆件 取AC杆为隔离体，考虑其平衡可得 FCH=12kN(←)， FCV=3kN(↑) 绘制内力图 §5.6 组合结构的计算 例5-4 组合结构如图示，试求AC 杆的内力图。 解: AC杆、CB杆是承受弯曲的杆件。 (1) 求支座反力 , , §5.6 组合结构的计算 (2) 作截面Ⅰ-Ⅰ，考虑左半部分平衡。 由 ， ， 得 由 得 由 ， ，得 §5.6 组合结构的计算 由 ， ，得 (3) 取铰E为隔离体 由 ， ， 得 §5.6 组合结构的计算 (4) 作AC 杆的内力图。 考虑截面Ⅰ-Ⅰ右侧部分平衡，可以作用类似方法和步骤求得CB 杆的内力图。 §5.6 组合结构的计算 思考：取隔离体时,可否用截面Ⅱ-Ⅱ将结构截断？ 注意：准确判断哪些杆件是梁式杆，哪些杆件是链杆，是计算的关键。 §5.6 组合结构的计算 例 ?可不求出反力，直接作出受弯杆M图，再由此M图及对称性、结点法求出所有二力杆轴力。 §5.6 组合结构的计算 5-6 5-9 5-11 5-14 5-17 5-19 本章课后作业： 解: (1) 求出支座反力FA和FB。