第6章桁架和组合结构.ppt

1、1.工程背景，混凝土屋架，长沙体育馆屋盖承重结构，南京长江大桥主体结构，图6-1，6.1桁架特点及组成分类，出口，2。静定平面桁架结构计算图，取桁架计算图时采用的假设：(1)各杆件两端用理想铰连接；(2)每个杆的轴线都是绝对直的，在同一平面内，并穿过铰链的中心。(3)荷载和支座反力都作用在节点上，位于桁架平面内。图6-2、3。平面桁架结构的主要应力特征是静定的。直杆穿过由铰链连接组成的链杆系统，仅承受节点载荷。其受力特点是结构的内力只有轴向力，没有弯矩和剪力。图6-3、退出、4。桁架零件的名称和分类，1。姓名：2。分类：(1)按形状划分：平行弦、断弦、三角形等。图6-5，图6-4，出口，(3)

2、根据几何组成：a)简单桁架：从基础或基本铰接三角形开始依次添加二元体形成的桁架。(2)根据轴承在垂直载荷下是否产生水平推力：(1)无推力桁架(梁桁架)；推力桁架(拱形桁架)。图6-6，图6-7、出口、b)连接桁架：许多简单桁架根据几何不变系统规则地铰接。图6-8、出口、c)复杂桁架：静定桁架，不属于上述两类。图6-9、退出、1、定义：利用各节点的平衡条件求解桁架内力的方法。2.本质：作用在节点上的每个力构成一个平面相交力系统。3.注意事项：(1)轴向力与拉力成正相关，即远离隔离器的方向为正。(2)一般节点处的未知力不应超过两个。(3)每个轴向力的垂直和水平分量可以用比例关系求解。图6-10，6

3、.2计算静定平面桁架的节点法、出口、4、节点法示例：示例1计算图中所示各杆件的轴力。解决方案：计算轴承反作用力，检查：图6-11、(2)在两个非共线杆的连接处，如果外力沿一个杆作用，另一个杆的轴向力将为零(图B)。(3)对于没有外力的三杆接头，如果两个杆在一条直线上，两个共线杆的轴向力特性是相同的，而第三个杆的轴向力为零(图C)。5。节点余额特殊情况简化计算，图6-14、退出，图6-15、退出，1。定义：截取桁架的一部分(至少两个节点)并利用平衡条件求解桁架内力的方法。2.本质：作用在隔离器上的力构成一个平面任意力系统。3.注意事项：(1)隔离器上的未知力不应超过三个。(2)技巧：选择平衡方程

4、时，最好使一个方程只包含一个未知数。4.横截面法示例：示例1:尝试找出图中所示的桁架杆24、35和34的轴向力。图6-16，6.3静定平面桁架计算的截面法，图6-17，出口，例2:试求图中桁架杆a、b、c的轴力。图6-18、退出、5在截面法的特殊情况下，(a)在截断钢筋中间，所有其他钢筋都在一个点上交，所以在使用截面拼桁架内力时，尽量使不超过三个截断钢筋。这样，通过使用隔离器的三个平衡方程，可以直接计算三个杆的内力。然而，在以下两种特殊情况下，尽管被截面切断的杆的数量超过三个，并且隔离器上未知轴向力的数量超过三个，但是一些未知轴向力仍然可以直接从平衡方程中获得。图6-19，Exit，示例1，图

5、6-20，(b)在截断的杆中，所有其他杆都是平行的，图6-22，Exit，示例2，图6-23，Exit计算简单桁架时，这两种方法非常简单。计算节点桁架时，需要节点应用。例1。试着找出图中桁架指定杆件的轴向力。图6-24，6.4节点法和截面法的联合应用、退出，可以通过使用比例关系得到，即图6-25、退出、1。复合结构的组成复合结构由两个力杆(桁架杆)组成，两个力杆仅承受轴向力，同时承受弯矩和剪力，可视为桁架和梁的组合。2.组合结构的计算方法(1)首先，找出连杆和相关的约束力。(2)计算双力杆的内力。(3)将双力杆的内力施加到梁杆上，然后计算梁杆的内力。3。组合结构计算中应注意的问题，图5-33，

6、第5节静定组合结构的计算，组合节点处的链杆轴力一般不为零。图5-34、退出、4。以组合结构计算为例，尝试对图中所示的底部支撑五边形屋架进行分析，绘制梁杆的内力图，并求解(1)从整体平衡计算支座反力，(2)计算连杆及相关的约束力，这是由两个刚性件ACD和BEC用铰链C和链杆DE连接而成。当计算时，它可以作为一个横截面-切饺子C和链杆德，把它的权利部分作为隔离器，并得到它。(4)计算梁杆的内力。(3)计算双力杆的轴向力。图5-35、(5)绘制内力图，图5-36、静态结构，满足所有平衡条件的唯一解，静态结构的导数性质，(1)轴承的小位移和温度变化不产生反作用力和内力，图5-37，第7节静态(3)当对静定结构的几何不变部分作用的载荷进行等效变换时，只有该部分的内力发生变化，而其他部分的内力和反作用力保持不变。图5-39、退出，图5-40、(4)结构的几何不变部分在保持与结构其他部分的连接方式不变的前提下，由另一种方式组成的不变部分代替，其他部分的受力情况不变，图5-41、退出，零载荷法前提：系统的计算自由度等于零。结论：无载荷时不可能有非零反作用力和静内力系统，否则系统将是可变的(一般是瞬态的)。分析步骤：计算系统的自由度w，应等于零，去掉