理論力學(xué)桁架計(jì)算

理論力學(xué)桁架計(jì)算第1頁(yè)/共12頁(yè)桁架是由若干直桿在兩端通過(guò)焊接、鉚接所構(gòu)成的幾何形狀不變的工程承載結(jié)構(gòu)。焊接螺栓連接桁架中各桿軸線的交點(diǎn)稱為節(jié)點(diǎn)。

優(yōu)點(diǎn)：能夠充分發(fā)揮一般鋼材抗拉、壓性能強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，具有用料省、自重輕、承載能力強(qiáng)、裝配拆卸方便等優(yōu)點(diǎn)。房屋建筑、起重機(jī)架、高壓線塔、油田井架以及鐵路橋梁等，多采用這種結(jié)構(gòu)。鉚接一、什么是桁架？第2頁(yè)/共12頁(yè)實(shí)際建筑中的桁架結(jié)構(gòu)

第3頁(yè)/共12頁(yè)各桿件軸線不在同一平面內(nèi)的桁架，稱為空間桁架。各桿件軸線都在同一平面內(nèi)的桁架，稱為平面桁架。平面桁架空間桁架第4頁(yè)/共12頁(yè)1.各桿件為直桿，各桿軸線位于同一平面內(nèi)。2.桿件與桿件間均用光滑鉸鏈連接。3.外力都作用在節(jié)點(diǎn)上。4.各桿件自重不計(jì)或平均分布在節(jié)點(diǎn)上。桁架中每根桿件均為二力桿考慮如下幾點(diǎn)假設(shè)：理想桁架二、建立平面桁架力學(xué)模型

第5頁(yè)/共12頁(yè)

對(duì)于簡(jiǎn)單理想桁架，各桿所傳遞的力均可通過(guò)力系的平衡方程來(lái)計(jì)算。

節(jié)點(diǎn)法——

應(yīng)用平面匯交力系平衡條件，逐一研究桁架上每個(gè)節(jié)點(diǎn)的平衡。截面法——

應(yīng)用平面任意力系的平衡條件，研究桁架由截面切出的某些部分的平衡。

1.無(wú)論采用哪種方法，往往都應(yīng)先求支座的約束反力。

3.應(yīng)注意正確選取節(jié)點(diǎn)的順序，使未知力數(shù)目與平衡方程數(shù)目相等，簡(jiǎn)化計(jì)算過(guò)程。

2.為了便于用計(jì)算結(jié)果的正、負(fù)來(lái)判斷各桿的受力特性，一般在分析各桿受力時(shí)，先假定各桿受拉。注意三、簡(jiǎn)單理想桁架的內(nèi)力計(jì)算

第6頁(yè)/共12頁(yè)例：已知:平面桁架節(jié)點(diǎn)E處受荷載P，各桿長(zhǎng)度均為l；其中A處為固定鉸支座，B處為可動(dòng)鉸支座；求：1、2、3桿受力。解:取整體,求支座約束力由平面力系平衡條件列平衡方程

節(jié)點(diǎn)法

依次取節(jié)點(diǎn)A，C，E為研究對(duì)象

對(duì)節(jié)點(diǎn)A由平面匯交力系平衡條件列平衡方程

得

第7頁(yè)/共12頁(yè)對(duì)節(jié)點(diǎn)C由平面匯交力系平衡條件列平衡方程

對(duì)節(jié)點(diǎn)E由平面匯交力系平衡條件列平衡方程

依次取各節(jié)點(diǎn)為研究對(duì)象并畫(huà)出相應(yīng)的受力圖；應(yīng)用相應(yīng)的匯交力系的平衡條件列平衡方程求出各桿件的未知力。

節(jié)點(diǎn)法求解要點(diǎn)第8頁(yè)/共12頁(yè)用截面m-n分桁架為兩部分，取桁架左邊部分截面法

假想用一截面截取出桁架的某一部分作為研究對(duì)象，此時(shí)被截桿件的內(nèi)力作為研究對(duì)象的外力，可應(yīng)用一般力系的平衡條件列平衡方程求出被截桿件的未知內(nèi)力。截面法求解要點(diǎn)第9頁(yè)/共12頁(yè)用截面法求桿1，2，3的內(nèi)力。用截面m，并取上半部分。求出桿3的內(nèi)力F3。求出桿1的內(nèi)力F1。求出桿2的內(nèi)力F2。

思考題

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