第五章静定平面桁架ppt课件.ppt

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1、桁架是由梁演变而来的将梁中性轴附近未被充分利用的材料掏空7/27/20211桁架的有关名称上弦杆下弦杆竖杆斜杆跨度桁高弦杆腹杆结间矩d7/27/20212桁架内力计算假定：1.桁架的结点都是光滑的铰结点。2.各杆的轴线都是直线并通过铰的中心。3.荷载和支座反力都作用在结点上。满足以上假定的桁架称为理想桁架。根据以上假定，理想桁架的各杆为二力杆，只承受轴力。7/27/20213桁架结构的分类：1、根据维数分类平面（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空间（三维）桁架（spacetruss）——组成桁架的

2、杆件不都在同一平面内7/27/202142、按几何组成分类：简单桁架（Simpletruss）—在基础或一个铰结三角形上依次加二元体构成的桁架。悬臂型简单桁架简支型简单桁架7/27/20215联合桁架Compoundtruss—由简单桁架按基本组成规则构成桁架复杂桁架Complicatedtruss—非上述两种方式组成的静定桁架7/27/202163、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1）梁式桁架4、按受力特点分类：2）拱式桁架7/27/20217桁架内力计算常用方法1.结点法2.截面法3.联合法7/27/20218取桁

3、架结点为隔离体，利用平面汇交力系的两个平衡方程求解各杆内力的方法铰结链杆体系的计算自由度：W=2j-b对于静定桁架：W=0。所以2j=b,因此，利用j个结点的2j个平衡方程可确定全部b个杆件的未知力。一般来说结点法适合计算简单桁架。7/27/20219桁架内力计算由于桁架杆是二力杆，为方便计算常将斜杆的轴力双向分解处理，避免使用三角函数。FxFyFNFNxy举例7/27/202110两杆都是斜杆情况1Fdabh2ABCF2FF1ABCF1xF1y由∑Mc＝0,得F1x=Fd/h7/27/2021111.结点单杆如果在同一结点的所有内力为未知的各杆中，

4、除某一杆外，其余各杆都在同一直线上，则该杆为称为此结点的单杆单杆单杆结点单杆两种情况1.结点只包含两个未知力杆，且两杆不共线，则每杆都是单杆2.结点只包含三个未知力杆，其中两杆共线，则第三杆是单杆简化计算方法：7/27/202112结点单杆性质：单杆内力由平衡方程直接得出，非单杆须建立联立方程求解；结点无荷载时，单杆内力为零，称零杆；如靠拆单杆的方式可将结构拆完，则此结构可用结点法求全部内力。计算程序应按照拆除单杆的程序进行。7/27/202113+1055-52.5+52.5+-7.5-557/27/202114零杆判断举例零杆判断小结：1.结点仅

5、两杆相连，两杆不共线，且结点无外荷载，则两杆都是零杆2.结点仅两杆相连，两杆不共线，若外力与一个杆共线，则另一杆是零杆3.三杆结点，若两杆共线，则第三杆是单杆，若结点无荷载，则单杆必为零杆，其余两杆轴力大小相等方向相反。7/27/202115桁架中的零杆虽然不受力，但却是保持结构坚固性所必需的。因为桁架中的载荷往往是变化的。在一种载荷工况下的零杆，在另种载荷工况下就有可能承载。如果缺少了它，就不能保证桁架的坚固性。分析桁架内力时，如首先确定其中的零杆，这对后续分析往往有利。受力分析时可以去掉零杆，是否表明该杆可有可无？7/27/2021162、特殊

6、结点X形结点K形结点S1S2=S1S3S4=S3S1S2=S1直线交叉形四杆结点，若无外荷载作用，则同一直线上两杆的轴力相等，且性质相同侧杆倾角相同的k形结点，若无外荷载作用，则两侧杆的轴力相等，且性质相反7/27/202117对称结构在对称或反对称的荷载作用下，结构的内力和变形（也称为反应）必然对称或反对称，这称为对称性（symmetry）。3.对称性的利用如果结构的杆件轴线对某轴对称，结构的支座也对同一条轴对称的静定结构，则该结构称为对称结构（symmetricalstructure）对称结构只需计算半边结构，另一半可由对称性得出7/27/20

7、2118FAyFBy对称结构受对称荷载作用,内力和反力均为对称:E点无荷载,红色杆不受力7/27/202119FAyFBy对称结构受反对称荷载作用,内力和反力均为反对称:垂直对称轴的杆不受力7/27/202120对称轴处的杆不受力7/27/202121FP/2FP/2FP/2FP/2FP/2FP/2FP/2FP/2FP/2FPaaaFP/2FP利用对称性解题7/27/202122对称性结构计算：适用于线弹性结构对称性结构作内力图要注意利用对称性：对称结构在对称荷载作用下，反力和内力都呈对称分布，弯矩图和轴力图对称，剪力图反对称；对称结构在反对称荷载作

8、用下，反力和内力都呈反对称分布，弯矩图和轴力图反对称，剪力图对称（1）将荷载分为对称荷载和反对称荷载（2）叠