结构力学5平面桁架讲解.ppt

第五章,静定桁架和组合结构,5-1桁架的特点和组成分类,桁架结构（trussstructure）,桁架内力分析,经抽象简化后，杆轴交于一点，且“只受结点荷载作用的直杆、铰结体系”的工程结构.特性：只有轴力，而没有弯矩和剪力。轴力又称为主内力（primaryinternalforces）。,次内力的影响举例,实际结构中由于结点并非是理想铰，同时还将产生弯矩、剪力，但这两种内力相对于轴力的影响是很小的，故称为次内力（secondaryinternalforces）。,杆号起点号终点号桁架轴力刚架轴力124-35.000-34.966246-60.000-59.973368-75.000-74.9774810-80.000-79.9775130.0000.03263535.00035.00575760.00059.99787975.00074.991,桁架结构的分类：,一、根据维数分类1.平面（二维）桁架（planetruss）所有组成桁架的杆件以及荷载的作用线都在同一平面内,2.空间（三维）桁架（spacetruss）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,简单桁架（simpletruss）,联合桁架（combinedtruss）,复杂桁架（complicatedtruss）,三、按几何组成分类,1.梁式桁架,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,5-2结点法,分析时的注意事项：,1、尽量建立独立方程：,W=2j-b=0,方程式数,未知内力数,2、避免使用三角函数,l,lx,ly,FNX,FNY,FN,l,=,FNX,lx,=,FNY,ly,3、假设拉力为正,+,1,2,3,4,5,6,7,8,43m=12m,4m,40kN,60kN,80kN,H=0,一、平面汇交力系,FN13,FN12,FX13,FY13,结点1,2,40,60,FN23,FN24,结点2,3,40,60,80,FN35,FX34,FY34,FN34,结点3,-100,60,40,60,-90,50,80,_,60,60,40,60,40,30,+,-90,0,-90,20,15,+,75,75,80,75,_,100,二、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。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,A,B,C,D,一、平面一般力系,O,截面单杆：任意隔离体中，除某一杆件外，其它所有待求内力的杆件均相交于一点时，则此杆件称为该截面的截面单杆。截面单杆的内力可直接根据隔离体矩平衡条件求出。,5-3截面法,a,b,c,d,e,(1),例1、求图示平面桁架结构中指定杆件的内力。,(2),4,k,(3),FN1,D,FN2,RB,。,k,P,。,k,P,二、特殊截面,简单桁架一般采用结点法计算；联合桁架一般采用截面法计算。,5-4结点法与截面法的联合应用,为了使计算简捷应注意：,1）选择一个合适的出发点；,2）选择合适的隔离体；,3）选择合适的平衡方程,例：计算桁架中a杆的内力。,由结点T,1.25P,F,5-5组合结构,钢筋混凝土,型钢,钢筋混凝土,型钢,RA=6,RB=6,15,15,+,3.5,A,F,C,2.5,15,3.5,15,Y=0,弯矩,由F以右,0.25m,剪力与轴力,0.75,0.75,M图(kN.m),0.75,-3.5,剪力与轴力,如截面A,2