工程力学第6章 静力学专题new

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1、静力学第六章静力学专题•§1桁架•§2摩擦•§3重心谢传锋:工程力学(静力学)1静力学§1桁架一、桁架概述建筑桥梁通讯输电谢传锋:工程力学(静力学)2静力学§1桁架桁架:由一些细长直杆按适当方式分别在两端连接而成的几何形状不变的结构。谢传锋:工程力学(静力学)3静力学§1桁架桁架的类型：桁架的类型：按材料的类型可分为：木桁架钢桁架谢传锋:工程力学(静力学)钢筋混凝土桁架4静力学§1桁架桁架的类型桁架的类型按空间分布形式可分为：平面桁架空间桁架组成桁架的所有杆组成桁架的杆件件轴线都在同一平面内轴线不在同一平面内谢传锋:工程力学(静力学)5静力学§1桁架桁架的节点桁架

2、的节点工程上把几根直杆连工程上把几根直杆连接的地方称为节点接的地方称为节点谢传锋:工程力学(静力学)6静力学§1桁架木桁架节点木桁架节点榫接谢传锋:工程力学(静力学)7静力学§1桁架钢桁架节点钢桁架节点铆接谢传锋:工程力学(静力学)焊接8静力学§1桁架钢筋混凝土桁架节点钢筋混凝土桁架节点刚接谢传锋:工程力学(静力学)9静力学§1桁架桁架模型简化的基本假设假设1：各杆件都用光滑铰链相连接谢传锋:工程力学(静力学)10静力学§1桁架假设2：各杆件轴线都是直线，并通过铰链中心谢传锋:工程力学(静力学)11静力学§1桁架假设3：所有外力（荷载及支座约束力）都作用在节点上谢

3、传锋:工程力学(静力学)12静力学§1桁架桁架模型简化的基本假设：假设1：各杆件都用光滑铰链相连接假设2：各杆件轴线都是直线，并通过铰链中心假设3：所有外力（荷载及支座约束力）都作用在节点上满足上述基本假设的桁架称为理想桁架谢传锋:工程力学(静力学)13静力学§1桁架理想桁架中杆件受力的特点：二力杆ABFAFBAB轴向力轴向力FFBC谢传锋:工程力学(静力学)CB14静力学§1桁架二、平面桁架内力的计算方法1、节点法（以节点为研究对象计算杆件内力的方法）例:在图示桁架中,已知水平杆和铅垂杆等长,求各杆内力。AD4研究节点E→杆1、2的内力173研究节点C→杆3、6

4、的内力56E研究节点D→杆4、5的内力2BCP研究节点B→杆7内力和B处的约束力F3=0•零力杆：在桁架中受力为零的杆件谢传锋:工程力学(静力学)15静力学§1桁架零杆的判断零杆的判断：：yF=0N？？F=0N1FPFN2=0x谢传锋:工程力学(静力学)16静力学§1桁架例题：试确定图示桁架中的零力杆FEPHCIAGDBFP谢传锋:工程力学(静力学)17静力学§1桁架节点法的特点:1、研究对象为节点（汇交力系）2、每个节点可以建立两个独立的平衡方程1问题1:在图示桁架中,哪些杆件为零力杆?问题2:在图示桁架中,杆1的内力如何求?谢传锋:工程力学(静力学)18静力学

5、§1桁架2、截面法(以部分桁架为研究对象计算杆件内力的方法)例:求图示F1Ay桁架中杆1的内力。FAxFBF2解:1、选取截面2、画受力图F13、建立平衡方程F3研究整体:∑MA=0→FBFB研究部分桁架∑Fy=0→F1谢传锋:工程力学(静力学)19静力学§1桁架杆件受压会产生失稳谢传锋:工程力学(静力学)20静力学§1桁架截面法特点:研究对象为部分桁架,可建立3个独立的平衡方程思考题：确定图示结构的静定性ADAD(1)(2)OOEEBCBCADAD(3)(4)OOEEBCBC未知量个数=独立平衡方程的个数谢传锋:工程力学(静力学)21静力学§1桁架思考题：试确定

6、图示桁架中的零力杆。ACFB谢传锋:工程力学(静力学)22静力学§1桁架例:求图示结构中,CB杆上C端的约束力和杆1的内力已知:M,P,AE=EC=CD=DB=DH=EG=LECDBAF1F1GAMPGFGH解题思路：GHFCyCDB1、研究销钉GFCx2、研究结构右半部分FFGHB3、研究整体谢传锋:工程力学(静力学)H23静力学§1桁架解:1、研究整体ECDBA∑MA=0→FB1MPFB2、研究分离体GH∑MC=0→FGHFCyCDBFCxF13、研究销钉GFFGHBFGAF=F1GHHGFGH谢传锋:工程力学(静力学)24静力学§2重心•重心：物体重力合力的

7、作用点∫ρxdVVx=在均匀重力场中，物体的重心C∫ρdV相对物体本身是固定不变的。Vz∫ρyVdVy=C∫ρdVVy∫ρzVdVz=C∫ρdVx设：物体的质量密度为ρV谢传锋:工程力学(静力学)25静力学§2重心重点是：组合形体的重心。见教材108-109页。谢传锋:工程力学(静力学)26静力学本章结束谢传锋:工程力学(静力学)27