静定桁架和组合结构.pptVIP

*****kk结构力学多媒体课件城市与环境学院结构力学教研室Chapter6StaticallyDeterminatePlaneTrussandCompositeStructure基本要求:熟悉各种常见桁架的计算简图；理解桁架的受力特点及按几何组成分类;熟练运用结点法和截面法及其联合法计算桁架内力;掌握零杆判定及组合结构的计算。教学内容：﹡桁架的特点和组成分类﹡结点法﹡截面法﹡结点法和截面法的联合应用﹡组合结构的计算4.1桁架的特点和组成分类檩横梁屋架桥梁结构纵梁1.桁架：一、桁架计算简图的假设及内力特点由若干直杆两端用铰连接而组成的结构。AB6.1桁架的特点和组成分类实际桁架结点的构造并非理想铰结，如钢桁架或混凝土桁架的杆件采用节点板或预埋铁件焊接时，并不是铰结点；木桁架和钢桁架采用螺栓连接时，其结点比较接近于铰结。而且各杆的轴线也不一定是理想直线，结点上各杆的轴线也不一定完全交与一点。钢屋架4.1桁架的特点和组成分类2．理想桁架假设（1）各结点都是无摩擦的理想铰；（2）各杆轴线都是直线,且通过铰的中心；（3）荷载和支座反力都作用在结点上。3．理想桁架中杆的内力只有轴力，拉力为正，压力为负。NN平面桁架：当桁架各杆轴线和外力都作用在一个平面内。4.1桁架的特点和组成分类节间桁高4．桁架的特点及各部分的名称同梁和刚架比较，桁架各杆只有轴力，截面上的应力分布均匀，可以充分发挥材料的作用，具有重量轻，承受荷载大，是大跨度结构常用的一种形式。l跨度上弦杆竖杆斜杆下弦杆4.1桁架的特点和组成分类二．桁架按几何组成分类简单桁架——由基础或一个基本铰结三角形开始，依此增加二元体所组成的桁架4.1桁架的特点和组成分类联合桁架：由简单桁架按几何不变体系组成法则所组成的。复杂桁架：不属于以上两类桁架之外的其它桁架。其几何不变性往往无法用两刚片及三刚片组成法则加以分析，需用零荷载法等予以判别。复杂桁架不仅分析计算麻烦，而且施工也不大方便。工程上较少使用。4.2结点法取单结点为分离体，其受力图为一平面汇交力系,它有两个独立的平衡方程。为避免解联立方程,应从未知力不超过两个的结点开始计算。【例6.1】用结点法计算图示桁架各杆的轴力。2m1.5m1.5m2m1.5mCBAGFED9kN6kN9kN12kN12kN解：1)求支座反力2)求各杆轴力由比例关系得:12kNNAFNACYACXACA4.2结点法2m1.5m1.5m2m1.5mCBAGFED9kN6kN9kNC9kN16kN12kNNCDNCF20kN－20＋16＋3－16FNFG16kN3kNNFDXFDYFD由比例关系得:－4.24＋19－4.24＋16－16－203)利用对称性可得其它杆的轴力4)利用D结点的平衡条件来校核二、结点单杆概念P结点平面汇交力系中，除某一杆件外，其它所有待求内力的杆件均共线时，则此杆件称为该结点的结点单杆。结点单杆的内力可直接根据静力平衡条件求出。零杆1234567891011ABCDABC练习:试指出零杆4.2结点法PN1=0N2=0N2=N1N3=0N1ββN1N2=－N1N3N4N4=N3N2N3N1=N2N1=0N2=PP特殊结点的力学特性？4.3截面法取桁架中包含两个或两个以上结点的部分为分离体,其受力图为一平面任意力系,可建立三个独立的平衡方程。【例题】求指定三杆的内力解：取截面以左为分离体∑MD=2aP+N1h=0得N1=－2Pa/h∑MC=3aP－Pa－N3h=0得N3=2Pa/h∑Y=Y2+P－P=0得Y2=0∴N2=0截面法可用来求指定杆件的内力。对两未知力交点取矩、沿与两平