关于研究桁架受力的一些讨论

1、江西师范大学2014届本科毕业论文关于研究桁架受力的一些讨论Some discussi on about the truss stress院系名称：物理与通信电子学院学生姓名：徐斌学生学号：1007021067专 业：物理学（师范类）扌旨导老师：胡利云完成时间：2013年4月摘要桁架是由若干直杆组成的一般具有三角形区格的平面或空间承重构件。在荷载作用下，桁架杆件主要承受轴向压力或拉力， 从而能充分利用材料的强度，在 跨度较大时可比实腹梁节省材料，减轻自重和增大刚度，故适用于较大跨度的承 重结构（如屋架，支撑桁架，楼盖桁架梁、 桥梁、吊车桥架）及高耸结构（如输 电线路塔、无线电塔、卫星发射塔）。

2、其他如水工闸门，起重机架也可采用桁架。 缺点是制造时耗费劳动量和结构本身占用建筑空间较大。桁架按力学性能分为静定桁架和超静定桁架，在房屋建筑中一般用静定桁架。 按受力特征分为平面桁架和空间桁架，前者为杆件和荷载处于同一平面内，后者 可以不在同一平面内。按所用材料分为钢桁架、钢筋混凝土桁架、预应力混凝土 桁架、木桁架以及钢与木组合桁架和钢与混凝土组合桁架。按桁架外形分为三角 形桁架、梯形桁架、平行弦桁架、多边形桁架。按所采用的腹杆形式分为斜腹杆 桁架和无斜腹杆桁架即空腹桁架。AbstractTruss is composed of several rods gen erally has the

3、tria ngle area of pla ne or space beari ng comp onent. Un der loads, the truss rods mainly bear axial stress or stra in, which can make full use of the stre ngth of the material, the span is larger than the plain girder to save material, reduce weight and in crease the stiff ness of the beari ng str

4、ucture of reas on is suitable for large spa n (such as roof, support truss, floor truss beam, Bridges, crane bridge) and tall structures (such as tower of transmission line tower, radio, satellite towers). Other such as hydraulic gate hoist frame and truss can be applied. Manu facturi ng is weak nes

5、s of labor and the structure itself takes up space.Truss accord ing to the mecha ni cal properties of divided into statically determi nate truss and statically in determ in ate truss, gen eral use statically determinate truss in housing construction. According to the mecha ni cal characteristics are

6、 divided in to pla ne truss and spatial truss, the former for bar and load in the same plane, the latter can not in the same plane. According to the materials used are divided into steel truss, rein forced con crete truss, prestressed con crete truss, wood truss and steel/wood composite truss and st

7、eel and con crete composite truss. Accord ing to the truss shape is divided into a tria ngle truss, trapezoid truss, parallel chord truss, polygo n truss. The diag onal form adopted by the divided oblique CHS truss and truss CHS viere ndeel truss.1引言只受结点荷载作用的等直杆的理想铰结体系称桁架结构。它是由一些杆轴 交于一点的工程结构抽象简化而成的。

8、桁架在建造木桥和屋架上最先见诸实用。 古罗马人用桁架修建横跨多瑙河的特雷 江桥的上部结构（发现于罗马的浮雕中， 文艺复兴时期，意大利建筑师（帕拉迪奥Palladio ）也开始采用木桁架建桥出 现朗式、汤式、豪式桁架。 英国最早的金属桁架是在1845年建成的，适合汤式 木桁架相似的格构桁架，第二年又采用了三角形的 华伦式桁架。桁架可按不同的特征进行分类。一、根据桁架的外形分为：1平行弦桁架（便于布置双层结构；利于标准化生产，但杆力分布不够均匀）；2. 折弦桁架（如抛物线形桁架梁，外形同均布荷载下简支梁的弯矩图，杆力分布 均匀，材料使用经济，构造较复杂）；3. 三角形桁架（杆力分布更不均匀，构造布

9、置困难，但斜面符合屋顶排水需要）。二、以桁架几何组成方式分：1简单桁架（由一个基本铰结三角形依次增加二元体组成）；2. 联合桁架（由几个简单桁架按几何不变体系的简单组成规则联合组成）；3. 复杂桁架（不同于前两种的其它静定桁架）。三、按所受水平推力分：1. 无推力的梁式桁架（与相应的实梁结构比较，掏空率大，上下弦杆抗弯，腹杆主要抗剪，受力合理，用材经济）；2. 有推力的拱式桁架（拱圈与拱上结构联为一体整体性好，便于施工，跨越能力 强，节省钢材料）。本文主要着眼于一下几个方面的研究1.用虚位移法，结点法和截面法计算简单平面桁架受力。2用能量方法求解静定桁架结构。3. 用力法对超静定桁架结构进行求

10、解。2简单平面桁架受力分析2.1桁架模型简化桁架是工程中常用的一种结构，各结构在同一平面的桁架称为平面桁架。 简 单平面桁架是指在一个基本三角框架上每增加各个杆件的同时增加一个结点而 形成的桁架。他始终保持其坚固性，且在这种桁架中除去任何一个杆件都会使桁 架失去稳固性。在简单平面桁架中，杆件的数目 m与结点数目n之间有确定关系。基本三 角框架的杆件数和结点数都等于 3。此后增加的杆件数（m-3）节点数（n-3）之 间的比例是2： 1，故有m3=2n3 即m+3=2 n在计算载荷作用下平面桁架各杆件的所受力时，为简化计算，工程上一般作如下规定：（1）各杆件都是直杆，并用光滑铰链连接；（2）杆件所

11、受的外载荷都作用在各节点上，各力作用线都在桁架平面内；（3）各杆件的自重忽略不计；在以上假设下，每一杆件都是二力构件，故所受力都沿其轴线，或为拉力， 或为压力。为便于分析，在受力图中总是假设杆件承受拉力，若计算结果为负值， 则表示杆件承受压力。2.2计算桁架受力的三种方法1.虚位移法接触所求杆的约束，用约束反力代替，系统仍处于平衡状态，但有一个自由 度。假设系统沿此自由度的方向有一微小的运动， 可得出各主动力作用点及所加 约束力的一组虚位移，根据虚位移原理可列出一个方程，解出约束反力的大小。0例1.求解图2.2-1所示平面桁架中1杆的 约束力。解:去掉1 杆,用N1和N1，代替。假设EFG 转

12、一小角度，则Ei爱情的美妙，就在于人的多情和心甘情愿，在甜蜜的热恋阶段，全身心的投入和付出都无怨无悔。男人深情缱绻地对女人说：我负责赚钱养家，你负责貌美如花。”那时那刻的话语，相信他是真心的，出自于肺腑之言。随着感情在烟火生活中的磨砺，渐渐淡化或者冷却，他对她越来越没有之前的殷勤，越来越没有之前的心甘情愿。工作的压力，生活的琐碎，让他感觉身边的女人为何不能自食其力，为何像寄生虫一般依附着他，让他感到压抑和逃避。电视剧我的前半生里的罗子君就是最好的例子。貌美如花的她，嫁给深爱她的陈俊生，听了他的情话我负责赚钱养家，你负责貌美如花”之后，立刻辞掉工作，专心在家做一个少奶奶，养尊处优，每天把自己打扮的美美哒，只为了保持 貌美如花”给老公看。最后的结局不想而知，她的老公出轨了，理由是他太累了，他每天累死累活地工作，回家却跟罗子君没有共同语言，心里的苦闷无处安放，只能找一个灵魂知己。对于罗子君和陈俊生两个人的婚姻，不能说孰是孰非，最根本的症结在于这句情话我负责赚钱养家，你负责貌美如花”.两个人的婚姻在于共同成长，共同支持，而不是把自己的一生寄托在另一个人的身上。不管是女人，还是男人，独立的人格和独立的经济是必须的，只有自己独立