静定桁架和组合结构.ppt

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1、檩横梁屋架桥梁结构纵梁1.桁架：一、桁架计算简图的假设及内力特点由若干直杆两端用铰连接而组成的结构。AB桁架的特点和组成分类实际桁架结点的构造并非理想铰结，如钢桁架或混凝土桁架的杆件采用节点板或预埋铁件焊接时，并不是铰结点；木桁架和钢桁架采用螺栓连接时，其结点比较接近于铰结。而且各杆的轴线也不一定是理想直线，结点上各杆的轴线也不一定完全交与一点。钢屋架桁架的特点和组成分类2．理想桁架假设（1）各结点都是无摩擦的理想铰；（2）各杆轴线都是直线,且通过铰的中心；（3）荷载和支座反力都作用在结点上。3．理想桁架中杆的内力只有轴力，拉力为正，压力为负。桁架的特点和组成分类NN平面

2、桁架：当桁架各杆轴线和外力都作用在一个平面内。节间桁高4．桁架的特点及各部分的名称同梁和刚架比较，桁架各杆只有轴力，截面上的应力分布均匀，可以充分发挥材料的作用，具有重量轻，承受荷载大，是大跨度结构常用的一种形式。l跨度上弦杆竖杆斜杆桁架的特点和组成分类下弦杆二．桁架按几何组成分类简单桁架——由基础或一个基本铰结三角形开始，依此增加二元体所组成的桁架桁架的特点和组成分类联合桁架：由简单桁架按几何不变体系组成法则所组成的。复杂桁架：不属于以上两类桁架之外的其它桁架。其几何不变性往往无法用两刚片及三刚片组成法则加以分析，需用零荷载法等予以判别。复杂桁架不仅分析计算麻烦，而且施

3、工也不大方便。工程上较少使用。桁架的特点和组成分类取单结点为分离体，其受力图为一平面汇交力系,它有两个独立的平衡方程。为避免解联立方程,应从未知力不超过两个的结点开始计算。【例6.1】用结点法计算图示桁架各杆的轴力。2m1.5m1.5m2m1.5mCBAGFED9kN6kN9kN12kN12kN解：1)求支座反力2)求各杆轴力由比例关系得:12kNNAFNACYACXACA结点法2m1.5m1.5m2m1.5mCBAGFED9kN6kN9kNC9kN16kN12kNNCDNCF20kN－20＋16＋3－16FNFG16kN3kNNFDXFDYFD由比例关系得:－4.24＋

4、19－4.24＋16－16－203)利用对称性可得其它杆的轴力4)利用D结点的平衡条件来校核结点法PN1=0N2=0N2=N1N3=0N1ββN1N2=－N1N3N4N4=N3N2N3N1=N2N1=0N2=PP特殊结点的力学特性？结点法截面法取桁架中包含两个或两个以上结点的部分为分离体,其受力图为一平面任意力系,可建立三个独立的平衡方程。【例题】求指定三杆的内力解：取截面以左为分离体∑MD=2aP+N1h=0得N1=－2Pa/h∑MC=3aP－Pa－N3h=0得N3=2Pa/h∑Y=Y2+P－P=0得Y2=0∴N2=0截面法可用来求指定杆件的内力。对两未知力交点取矩、沿

5、与两平行未知力垂直的方向投影列平衡方程，可使一个方程中只含一个未知力。123PPACDPP6ahPPN1N2N3DC截面法中的特殊情况当所作截面截断三根以上的杆件当所作截面截断三根以上的杆件除了杆1外，其余各杆均交于一点则对O点列矩方程可求出杆1轴力。1N1O1截面法除了杆1外，其余各杆均互相平，则由投影方程可求出杆1轴力。单独使用结点法或截面法有时并不简洁。为了寻找有效的解题途径，必须不拘先后地应用结点法和截面法。那就是要注意：①选择合适的出发点，即从哪里计算最易达到计算目标；②选择合适的截面，即巧取分离体，使出现的未知力较少。③选用合适的平衡方程，即巧取矩心和投影轴，

6、并注意列方程的先后顺序，力求使每个方程中只含一个未知力。结点法和截面法的联合应用【例题】求图示桁架指定杆轴力。解：①找出零杆如图示000000②由D点12CDE4×4m2×3m5mABPP结点法和截面法的联合应用③1-1以右为研究对象FCPNCE11④2-2以下为研究对象或取C点为分离体12CDE4×4m2×3m5mABPP结点法和截面法的联合应用PN1PN10C22组合结构由两类杆件组成：二力杆：只承受轴力。梁式杆：同时承受弯矩、轴力、剪力组合结构多应用于工业与民用建筑中的屋架结构、吊车梁及桥梁建筑中的承重结构。下撑式五角形屋架角钢钢筋混凝土组合结构yxz高层建筑中，通

7、过斜撑，加强结构的抗风能力。同时也起到了跨间支撑作用。组合结构计算组合结构时应注意：①注意区分链杆（只受轴力）和梁式杆（受轴力、剪力和弯矩）；②前面关于桁架结点的一些特性对有梁式杆的结点不再适用；③一般先计算反力和链杆的轴力，然后计算梁式杆的内力；④取分离体时，尽量不截断梁式杆。链杆是两端是铰、中间不受力、也无连结的直杆。梁式杆①N1=N2=0②N1=－N2③N1≠N2④N1=N2≠0PP12对称结构受对称荷载作用√组合结构【例6.5】作出图示组合屋架的内力图。解：1)求支座反力3m3m3m3mCBAFEDG3m1kN/m6k