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1、第二部分 靜定結(jié)構(gòu)受力分析,第五章 靜定桁架,,(Statically determinate trusses),主內(nèi)力:按計算簡圖計算出的內(nèi)力 次內(nèi)力:實際內(nèi)力與主內(nèi)力的差值,簡圖與實際的偏差：并非理想鉸接； 并非理想直桿； 并非只有結(jié)點荷載；,5-1 、概述,桁架----直桿鉸接體系.荷載只在結(jié)點作用， 所有桿均為只有軸力的二力桿 .,1.桁架的計算簡圖,2.桁架的分類,按幾何組成分類： 簡單桁架在基礎(chǔ)或一個鉸結(jié)三角形上依次加二元體構(gòu)成的 聯(lián)合桁架由簡單桁架按基本組成規(guī)則構(gòu)成 復(fù)雜桁架非上述兩種方式組成的靜定桁架,簡單桁架,簡單桁架,聯(lián)

2、合桁架,復(fù)雜桁架,5-2 、結(jié)點法,取隔離體時,每個隔離體只包含一個結(jié)點的方法. 隔離體上的力是平面匯交力系,只有兩個獨立的平衡方程 可以利用,固一般應(yīng)先截取只包含兩個未知軸力桿件的結(jié)點.,1.求支座反力,其它桿件軸力求 法類似. 求出所有軸力后, 應(yīng)把軸力標(biāo)在桿件旁.,,2.取結(jié)點A,3.取結(jié)點C,4.取結(jié)點D,結(jié)點法列力矩方程,取結(jié)點A,結(jié)點法列力矩方程,取結(jié)點D,結(jié)點單桿:利用結(jié)點的一個平衡方程可求出內(nèi)力的桿件,單桿,零桿:軸力為零的桿,例:試指出零桿,練習(xí):試指出零桿,受力分析時可以去掉零桿, 是否說該桿在結(jié)構(gòu)中是可 有可無的?,練習(xí):試指出零桿,5-3 、截面法,有些情況下,用結(jié)

3、點法求解不方便,如:,截面法:隔離體包含不少于兩個結(jié)點. 隔離體上的力是一個平面任意力系,可列出三個獨立的 平衡方程.取隔離體時一般切斷的未知軸力的桿件不多余三 根.,5-3 、截面法,解: 1.求支座反力,2.作1-1截面,取右部作隔離體,,3.作2-2截面,取左部作隔離體,,,,截面單桿: 用截面切開后，通過一個方程可求出內(nèi)力的桿.,截面上被切斷的未知軸力的 桿件只有三個,三桿均為單桿.,截面上被切斷的未知軸力的 桿件除一個外交于一點,該桿 為單桿.,截面法計算步驟: 1.求反力； 2.判斷零桿； 3.合理選擇截面，使待求內(nèi)力的桿為單桿； 4.列方程求內(nèi)力,5-4 、

4、結(jié)點法與截面法的聯(lián)合應(yīng)用,,,對稱性的利用,對稱結(jié)構(gòu):幾何形狀和支座對某軸對稱的結(jié)構(gòu).,,,對稱荷載:作用在對稱結(jié)構(gòu)對稱軸兩側(cè),大小相等,方向和作 用點對稱的荷載,反對稱荷載:作用在對稱結(jié)構(gòu)對稱軸兩側(cè),大小相等,作用點 對稱,方向反對稱的荷載,,,對稱性的利用,對稱結(jié)構(gòu)的受力特點:在對稱荷載作用下內(nèi)力是對稱的, 在反對稱荷載作用下內(nèi)力是反對稱的.,,,,對稱性的利用,例:試求圖示桁架A支座反力.,,,,C,,0,,,,對稱性的利用,例:試求圖示桁架各桿內(nèi)力.,,一、組合結(jié)構(gòu)的受力特點,先算二力桿，后算彎曲桿 .,由兩類構(gòu)件組成: 彎曲桿(梁式桿) 二力桿(桁架桿

5、)；,二、組合結(jié)構(gòu)的受力分析,5-5 靜 定 組 合 結(jié) 構(gòu)(Statically determinate composite structures),M,Q,N,一.靜定結(jié)構(gòu)基本性質(zhì),滿足全部平衡條件的解答是靜定結(jié)構(gòu)的 唯一解答,,,證明的思路： 靜定結(jié)構(gòu)是無多余聯(lián)系的幾何不變體系，用剛體 虛位移原理求反力或內(nèi)力，解除約束以“力”代替后， 體系成為單自由度系統(tǒng)，一定能發(fā)生與需求“力”對 應(yīng)的虛位移，因此體系平衡時由外力的總虛功等于 零一定可以求得“力”的唯一解答。,2-6 靜定結(jié)構(gòu)總論 Statically determinate structures general i

6、ntroduction,剛體虛位移原理 的虛功方程,P - M =0,可唯一地求得 : M= P /,,,剛體虛位移原理 的虛功方程,M不能唯一確定,靜定結(jié)構(gòu)滿足全部平衡 條件的解答是唯一的. 超靜定結(jié)構(gòu)滿足全部平 衡條件的解答不是唯一的.,二.靜定結(jié)構(gòu)派生性質(zhì),1. 支座微小位移、溫度改變不產(chǎn)生反力和內(nèi)力,,,二.靜定結(jié)構(gòu)派生性質(zhì),1. 支座微小位移、溫度改變不產(chǎn)生反力和內(nèi)力 2. 若取出的結(jié)構(gòu)部分（不管其可變性）能夠平衡外荷載，則其他部分將不受力,,,二.靜定結(jié)構(gòu)派生性質(zhì),1. 支座微小位移、溫度改變不產(chǎn)生反力和內(nèi)力 2. 若取出的結(jié)構(gòu)部分（不管其可變性）能夠平衡外荷載，則其他部分將不受力 3. 在結(jié)構(gòu)某幾何不變部分上荷載做等效變換時，荷載變化部分之外的反力、內(nèi)力不變,,,二.靜定結(jié)構(gòu)派生性質(zhì),1. 支座微小位移、溫度改變不產(chǎn)生反力和內(nèi)力 2. 若取出的結(jié)構(gòu)部分（不管其可變性）能夠平衡外荷載，則其他部分將不受力 3. 在結(jié)構(gòu)某幾何不變部分上荷載做等效變換時，荷載變化部分之外的反力、內(nèi)力不變 4. 結(jié)構(gòu)某幾何不變部分，在保持與結(jié)構(gòu)其他部分連接方式不變的前提下，用另一方式組成的不變體代替，其他部分的受力情況不變,,,