【正文】 拋物線形桁架 r、 M0都按拋物線規(guī)律變化， 各上弦桿內(nèi)力的水平分力相等等于各下弦桿內(nèi)力；腹桿不受力。 弦桿軸力： rMN 0??r自跨中向兩端按直線規(guī)律變化比M0 減少的快， 弦桿內(nèi)力兩端大，中間?。桓箺U內(nèi)力兩端小中間大。 端部腹桿軸力大，中間腹桿軸力小 0Q P P P P P 6 d h M 0 P P P P P 4Pd 2 各種結(jié)構(gòu)型式的受力特點(diǎn) 結(jié)構(gòu)力學(xué) 中南大學(xué) 返回退出 06:04 三角形桁架 幾類簡支桁架的共同特點(diǎn)是：上弦受壓，下弦受拉， 豎桿、斜桿內(nèi)力符號相反。 0Mb) 腹桿軸力： 0QY ?? 是相應(yīng)簡支梁中對應(yīng)桁架節(jié)間的剪力值。 上弦桿受壓取負(fù)，下弦桿受拉取正。 a) 弦桿軸力： rMN 0?? 為相應(yīng)簡支梁對應(yīng)矩心位置的彎矩。 ql2/48 ql2/48 ql2/48 q 2 各種結(jié)構(gòu)型式的受力特點(diǎn) 結(jié)構(gòu)力學(xué) 中南大學(xué) 返回退出 06:04 簡支梁 M最大 (使用于小跨度結(jié)構(gòu) )；伸臂梁、多跨靜定梁、 三鉸剛架、組合結(jié)構(gòu) M次之 (使用于中跨度結(jié)構(gòu) )；桁架、具有 合理軸線的三鉸拱 M為零 (使用于大跨度結(jié)構(gòu) )。 一、梁、剛架、拱、桁架的受力特點(diǎn) 3 各種結(jié)構(gòu)型式的受力特點(diǎn) 結(jié)構(gòu)力學(xué) 中南大學(xué) 返回退出 06:04 1)在靜定多跨梁和伸臂梁中，利用桿端負(fù)彎矩可減小跨中 正彎矩； 2)在推力結(jié)構(gòu)中，利用水平推力可減小彎矩峰值； 3)在桁架中，利用桿件的鉸結(jié)及荷載的結(jié)點(diǎn)傳遞，使各桿 處于無彎矩狀態(tài)； 4)三鉸拱采用合理拱軸線可處于無彎矩狀態(tài)。 鏈桿只有軸力，無彎矩，截面上正應(yīng)力均布，充分利用了 材料的強(qiáng)度。 ≠ NAB NAB P/2 P/2 A B NAB NAB P/2 P/2 A B 2 靜定結(jié)構(gòu)的一般性質(zhì) 結(jié)構(gòu)力學(xué) 中南大學(xué) 返回退出 06:04 幾種典型結(jié)構(gòu)：梁、剛架、拱、桁架、組合結(jié)構(gòu)。 2P B A P P B A 結(jié)論：桁架在非結(jié)點(diǎn)荷載 作用下的內(nèi)力，等于桁架在等效 荷載作用下的內(nèi)力，再疊加上在 局部平衡荷載作用下所產(chǎn)生的局 部內(nèi)力（ M、 Q、 N） 。 局部平衡部分也可以是幾何可變的 只要在特定荷載作用下可以維持平衡 P P P 2P P a a a a P P 2 靜定結(jié)構(gòu)的一般性質(zhì) 結(jié)構(gòu)力學(xué) 中南大學(xué) 返回退出 06:04 P 2P P B A ＝ + 荷載分布不同，但合力相同 當(dāng)靜定結(jié)構(gòu)的一個幾何不 變部分上的荷載作等效變換時， 其余部分的內(nèi)力不變。 三、計算的簡化與截取單元的次序 1 靜定結(jié)構(gòu)受力分析的方法 結(jié)構(gòu)力學(xué) 中南大學(xué) 返回退出 06:04 一、溫度改變、支座移動和制造誤差等因素在靜定結(jié)構(gòu) 中不引起內(nèi)力 靜定結(jié)構(gòu)是無多余約束的幾何不變體系；其全部內(nèi)力和反力可由平衡方程唯一確定。 ②簡單桁架 ,按去除二元體的次序截取結(jié)點(diǎn) 。 ③對稱結(jié)構(gòu)在反對稱荷載作用下 ,內(nèi)力和反力也是反對稱的 。 a)根據(jù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分布規(guī)律來簡化計算 ①在 桁架 計算中先找出 零桿 ,常可使簡化計算 。 P2 P1 結(jié)點(diǎn)單元 P 桿件單元 P 桿件體系 單元 P2 P1 一、單元的形式及未知力 P P 1 靜定結(jié)構(gòu)受力分析的方法 結(jié)構(gòu)力學(xué) 中南大學(xué) 返回退出 06:04 二、平衡方程的數(shù)目 單元平衡方程的數(shù)目 =單元的自由度數(shù)，不一定等于單元上未知力的數(shù)目。 桿件：靜定梁的計算、剛架計算中已知 M求 Q時取桿件為單元。 A B C D E F XC YC XD YD YC XC YD XD YA XA YB YF YE 靜定結(jié)構(gòu)的受力分析，主要是利用平衡方程確定支座反力和內(nèi)力，作出內(nèi)力圖。 靜定結(jié)構(gòu)總論 結(jié)構(gòu)力學(xué) 中南大學(xué) 返回退出 06:04 對靜定結(jié)構(gòu)來說，所能建立的獨(dú)立的平衡方程的數(shù)目 =所含的未知力的數(shù)目。 組合結(jié)構(gòu)的計算 結(jié)構(gòu)力學(xué) 中南大學(xué) 返回退出 06:04 A Summary of Statically Determinate Structure 基本要求： 了解靜定結(jié)構(gòu)受力分析的方法及簡化計算 方法；掌握 靜定結(jié)構(gòu)的一般性質(zhì)；理解 梁、 拱、剛架和桁架的受力特點(diǎn)。 組合結(jié)構(gòu)的計算 結(jié)構(gòu)力學(xué) 中南大學(xué) 返回退出 06:04 例 可不求出反力 ， 直接作出受彎桿 M圖 ， 再由此 M圖及對稱性 、 結(jié)點(diǎn)法求出所有二力桿軸力 。 組合結(jié)構(gòu)的計算 結(jié)構(gòu)力學(xué) 中南大學(xué) 返回退出 06:04 思考： 取隔離體時 ,可否用截面 Ⅱ Ⅱ 將結(jié)構(gòu)截斷？ 注意： 準(zhǔn)確判斷哪些桿件是梁式桿，哪些桿件是鏈桿，是計算的關(guān)鍵。 考慮截面 Ⅰ Ⅰ 右側(cè)部分平衡 ， 可以作用類似方法和步驟求得 CB 桿的內(nèi)力圖 。 組合結(jié)構(gòu)的計算 結(jié)構(gòu)力學(xué) 中南大學(xué) 返回退出 06:04 由 ， ，得 02345c osN ???? FF EA0??X(3) 取鉸 E為隔離體 (壓）FF EA 2 23N ?( 拉）FFF ED 2321223N ??????EFFNN EDEA FF NFF21. 75AED C CXCYNNFFEH由 ， ， 得 045s inNN ???? EDEA FF0??Y 167。 組合結(jié)構(gòu)的計算 結(jié)構(gòu)力學(xué) 中南大學(xué) 返回退出 06:04 (2) 作截面 Ⅰ Ⅰ ，考慮左半部分平衡。 解 : AC桿、 CB桿是承受彎曲的桿件。 組合結(jié)構(gòu)的計算 下一頁上一頁結(jié)構(gòu)力學(xué) 中南大學(xué) 返回退出 06:04 作截面 II拆開鉸 C并截斷拉桿 DE， 取右邊為隔離體 ，由 ∑MC=0 有 3kN 8mFNDE 2=0 得 FNDE=12kN(拉力 ) 分別取結(jié)點(diǎn) D、 E = FNFD 、 FNAD 、 FNEG 、 FNEB 3） 分析受彎桿件 取 AC桿為隔離體 ， 考慮其平衡可得 FCH=12kN(←)， FCV=3kN(↑) 繪制內(nèi)力圖 167。 組合結(jié)構(gòu)的計算 結(jié)構(gòu)力學(xué) 中南大學(xué) 返回退出 06:04 例 53 試分析圖示組合結(jié)構(gòu)的內(nèi)力 。 選擇恰當(dāng)方法解決關(guān)鍵桿內(nèi)力計算 選擇截面時 ， 必須注意區(qū)分兩類桿 求解的關(guān)鍵點(diǎn) : 求解此類結(jié)構(gòu)的方法應(yīng)與求解梁的方法和求解桁架的方法結(jié)合應(yīng)用 。 167。 各式桁架比較 結(jié)構(gòu)力學(xué) 中南大學(xué) 返回退出 06:04 FP 如何 計算？ 結(jié)構(gòu)力學(xué) 中南大學(xué) 返回退出 06:04 比較內(nèi)力 結(jié)構(gòu)力學(xué) 中南大學(xué) 返回退出 06:04 組合結(jié)構(gòu)定義： 鏈桿只受軸力 ， 受彎桿件同時受有彎矩和剪力 。 （ 3） 拋物線形桁架內(nèi)力分布均勻 ， 材料使用較為經(jīng)濟(jì) ， 但結(jié)點(diǎn)構(gòu)造復(fù)雜 ， 適合于跨度較大的橋梁和屋架 。 各式桁架比較 結(jié)構(gòu)力學(xué) 中南大學(xué) 返回退出 06:04 二 、 桁架的應(yīng)用 （ 1） 平行弦桁架有利于標(biāo)準(zhǔn)化 ， 便于制作和施工拼裝；適用于輕型桁架 ， 采用一致截面的弦桿而不至于有很大的浪費(fèi) 。 在大跨度的結(jié)構(gòu)中采用拋物線型桁架是一種比較合理的選擇 。 問：拋物線形桁架其腹桿的內(nèi)力為零嗎 ？ 對于拋物線形桁架由于各結(jié)間的下弦桿內(nèi)力均相等 ， 故可判斷其腹桿的內(nèi)力均為零 。 靠近支座外腹桿的內(nèi)力較大 ， 跨中的腹桿內(nèi)力較小 。 豎桿的內(nèi)力和斜桿內(nèi)力的豎向分力 ,分別等于代梁對應(yīng) 結(jié) 間 處 的 剪 力FS0 ， 即 0SNy FF ??0s FFFFFFh6 dA B1234567822 F/FFFFFF/F33 FⅠⅠⅡⅡhF/2 F F F F F F/26 d FFB3 3 167。 hF/FFFFFF/ 22lhMF U0N ?