建筑力学 教学课件 ppt 作者 刘玉清 张成 主编第十三章 静定结构的内力分析.PPT

零杆的判定 : 桁架中轴力为零的杆件称为零杆。 通常下列几种情况中会出现零杆： （1）不共线的两杆组成的结点上无荷载作用时，该两杆均为零杆。 （2）不共线的两杆组成的结点上有荷载作用时，若荷载与其中的 一杆共线，则另一杆必为零杆。 （3）三杆组成的结点上无荷载作用时，若其中两杆共线，则另一 杆必为零杆，且共线的两杆内力相等。 轴力分量应用： 例1：试用结点法计算图示桁架中各杆的内力。 （二）截面法 用截面法截断的杆件数目一般不应超过三根。截面法适用于求 简单桁架中某些指定杆件的轴力以及联合桁架的计算。 截面法是用一截面（平面或曲面）截取桁架的某一部分（两个 结点以上）为隔离体，利用该部分的静力平衡方程来计算截断杆的 轴力。 （三）结点法和截面法的联合应用 在各种桁架的计算中，若只需求解某几根指定杆件的内力， 而单独应用结点法和截面法又不能一次求出结果时，则联合应用 结点法和截面法，常可获得较好的效果。 例2.求图13-20（a）所示桁架中杆a、b、c、d的内力。 解：（1）求支座反力。由整体的平衡方程，可得支座反力为： （2）求杆a、b、c的内力 用截面I-I将桁架截开，取左半部分为脱离体，列平衡方程 （3）求杆d的内力 联合应用结点法和截面法计算杆d的内力较为方便。先取结点 E为隔离体，由平衡方程 ，得 再用截面II-II将桁架截开，取左半部分为脱离体,列平衡方程 利用比例关系, 第十三章 静定结构的内力分析 学习目标 1．了解桁架的组成、特点、分类及几种主要桁架受力性能的比较；拱的受力特点及几种常见的合理拱轴线； 2．理解多跨静定梁、静定平面刚架的组成、特点、分类；合理拱轴线的概念； 3．掌握运用截面法绘制多跨静定梁、静定平面刚架的内力图；用结点法和截面法计算桁架内力；三铰拱的内力计算方法； 第一节 多跨静定梁 一、多跨静定梁的几何组成特性 多跨静定梁常用于桥梁结构。从几何组成特点看，它的组成可以区分为基本部分和附属部分。 二、分析多跨静定梁的一般步骤 对如图所示的多跨静定梁，应先从附属部分CE开始分析：将支座C 的支反力求出后，进行附属部分的内力分析、画内力图，然后将支座 C 的反力反向加在基本部分AC 的C 端作为荷载，再进行基本部分的内力分析和画内力图，将两部分的弯矩图和剪力图分别相连即得整个梁的弯矩图和剪力图 。 C A E （a） （b） E A C A C E （c） 如图所示梁，其中 AC 部分不依赖于其它部分，独立地与大地组成一个几何不变部分，称它为基本部分；而CE部分就需要依靠基本部分AC才能保证它的几何不变性，相对于AC 部分来说就称它为附属部分。 A B C D E F G H P q A B F G H q E C D P D E F q C A B P C A B D E F P q 分析下列多跨连续梁结构几何构造关系，并确定内力计算顺序。 注意： 从受力和变形方面看：基本部分上的荷载仅能在其自身上产生内力和弹性变形，而附属部分上的荷载可使其自身和基本部分均产生内力和弹性变形。 因此，多跨静定梁的内力计算顺序也可根据作用于结构上的荷载的传力路线来决定。即从附属部分开始算起。 例1: 2m 2m 2m 1m 2m 2m 1m 4m 2m 80k N·m A B 40k N C D E 20k N/m F G H 80k N·m 20 20 40 40 40k N C 20 25 5 20 50 20 20k N/m F G H 10 20 40 55 85 25 50 40k N C A B F G H 20k N/m 80k N·m 构造关系图 20 50 40 40 10 20 40 50 例2： 50 20 50 40 40 20 10 40 2m 2m 2m 1m 2m 2m 1m 4m 2m 80k N·m A B 40k N C D E 20k N/m F G H 25 5 55 85 M 图（k N·m） 25 40k N 5 55 85 20k N/m 25 15 20 35 45 40 FS 图（k N） §13-2 静定平面刚架 刚架是由梁和柱以刚性结点相连组成的，其优点是将梁柱形成一个刚性整体，使结构具有较大的刚度，内力分布也比较均匀合理，便于形成大空间。 (a) (b) (c) 下图是常见的几种刚架：图（a）是车站雨蓬，图（b）是多层多跨房屋，图（c）是具有部分铰结点的刚架。