黄老师 发表于 2013-5-6 08:39:14

吉大13春《结构力学》第五章静定平面桁架复习资料

吉大13春《结构力学》第五章静定平面桁架复习资料
主要知识点掌握程度
了解理想平面桁架的基本假设以及计算简图的抽象;熟练掌握计算桁架内力结点法;熟练掌握计算桁架内力截面法;掌握联合法求内力原理;掌握组合结构内力的计算方法。重点及难点为计算桁架内力的基本方法,即结点法和截面法。
 知识点整理
一、平面桁架的结构简图
(一)概述

桁架结构简图:

经抽象简化后,杆轴交于一点,且“只受结点荷载作用的直杆、铰结体系”的工程结构。
特性:只有轴力,而没有弯矩和剪力。轴力又称为主内力。
实际结构中由于结点并非是理想铰,同时还将产生弯矩、剪力,但这两种内力相对于轴力的影响是很小的,故称为次内力。
(二)桁架结构的分类
1、根据维数分类
(1)平面(二维)桁架——所有组成桁架的杆件以及荷载的作用线都在同一平面内。

(2)空间(三维)桁架——组成桁架的杆件不都在同一平面内。

2、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

3、按几何组成分类
(1)简单桁架

(2)联合桁架

(3)负责桁架

4、按受力特点分类
(1)梁式桁架

(2)拱式桁架

二、结点法
1、概念
以只有一个结点的隔离体为研究对象,用汇交力系的平衡方程求解各杆内力的方法。
2、计算斜杆内力时常用的比例关系

例1 求以下桁架各杆的内力。

解:



3、小结
(1)以结点作为平衡对象,结点承受汇交力系作用。
(2)按与“组成顺序相反”的原则,逐次建立各结点的平衡方程,则桁架各结点未知内力数目一定不超过独立平衡方程数。
(3)由结点平衡方程可求得桁架各杆内力。
三、截面法
1、概念
截取桁架的某一局部作为隔离体,由平面任意力系的平衡方程即可求得未知的轴力。
对于平面桁架,由于平面任意力系的独立平衡方程数为3,因此所截断的杆件数一般不宜超过3。
例1:试用截面法求图示桁架指定杆件的内力。

例2 试用截面法求图示桁架指定杆件的内力。

2、截面单杆
截面法取出的隔离体,不管其上有几个轴力,如果某杆的轴力可以通过列一个平衡方程求得,则此杆称为截面单杆。
可能的截面单杆通常有相交型和平行型两种形式。


3、零杆:零内力杆简称零杆。

4、判断结构中的零杆


四、截面法和结点法的联合应用
凡需同时应用结点法和截面法才能确定杆件内力时,统称为联合法。
例:试求图示K式桁架指定杆1、2、3的轴力。


五、各式桁架的比较

六、组合结构的计算
1、概念
组合结构——由链杆和受弯杆件混合组成的结构。
2、计算步骤
一般情况下应先计算链杆的轴力,取隔离体时宜尽量避免截断受弯杆件。

具体步骤如下:
(1)计算支座反力,取整体为研究对象

(2)作截面I-I拆开铰C和截断拉杆DE,并取右边部分为隔离体

再考虑D和E的平衡,便可求得其余各链杆的内力。
(3)分析受弯梁的受力和内力
七、小结
熟练掌握:计算桁架内力的基本方法结点法和截面法;采取最简捷的途径计算桁架内力。
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