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结构力学——静定桁架 结构力学——静定桁架 第一节 桁架的构成和分类 1、桁架的构成 法国埃菲尔铁塔 第一节 桁架的构成和分类 桁架是由梁演变而来的，将梁离中性轴近的未被充分利用的材料掏空，就得到桁架。 ↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓ ↓↓↓↓ 荷载通过横梁作用在桁架的结点上。 ↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓ ↓↓↓↓ 1、桁架的构成 关于桁架计算简图的三个假定 1）各结点都是光滑的理想铰。 2）各杆轴线都是直线，且通过结点铰的中心。 3）荷载和支座反力都作用在结点上，且通过铰的中心。 满足以上假定的桁架，称为理想桁架 上弦杆 下弦杆 节间长度 跨度l d h 桁高 斜杆 竖杆 1 2 1 2 FN FN FS1=0 FS2=0 第一节 桁架的构成和分类 1、桁架的构成 2、桁架的计算简图 A B C FP D E FP FP FP/2 FP/2 理想桁架简图假设： 理想光滑铰接； 直杆且过铰心； 力只作用在结点。 桁架 是由链杆组成的格构体系，当荷载仅作用在结点上时，杆件仅承受轴向力，截面上只有均匀分布的正应力，是最理想的一种结构形式。 第一节 桁架的构成和分类 1、桁架的构成 2、桁架的计算简图 计算简图与实际结构的偏差 并非铰接（结点有较大刚性） 并非直杆（部分杆件为曲的，轴线未必汇交） 并非只有结点荷载（但可进行静力等效处理） 主内力:按计算简图计算出的内力 次内力:实际内力与主内力的差值 第一节 桁架的构成和分类 1、桁架的构成 2、桁架的计算简图 按几何组成分类： 简单桁架 — 在基础或一个铰结三角形上依次加二元体构成的桁架。 3、桁架的分类 悬臂型简单桁架 简支型简单桁架 第一节 桁架的构成和分类 1、桁架的构成 2、桁架的计算简图 按几何组成分类： 3、桁架的分类 联合桁架 — 由简单桁架按基本组成规则构成桁架 第一节 桁架的构成和分类 1、桁架的构成 2、桁架的计算简图 按几何组成分类： 3、桁架的分类 复杂桁架 — 非上述两种方式组成的静定桁架 按外型分类 1. 平行弦桁架 2. 三角形桁架 3. 抛物线桁架 按受力特点分类 2. 拱式桁架 竖向荷载下将产生水平反力 1. 梁式桁架 第一节 桁架的构成和分类 1、桁架的构成 2、桁架的计算简图 3、桁架的分类 由于桁架杆是二力杆，为方便计算常将斜杆的轴力双向分解处理 FN FN 通常采用的计算方法是结点法、截面法或结点法与截面法的联合应用。 第二节 桁架计算的结点法 分析桁架时每次截取的隔离体只含一个结点的方法，称结点法 隔离体只包含一个结点时，隔离体上受到的是平面汇交力系，应用两个独立的投影方程求解，故一般应先截取只包含两个未知轴力杆件的结点。 由于平面汇交力系向平面上任意一点的力矩代数和等于零，故除了投影方程外，亦可以用力矩方程求解。 平衡方程为： 或 作用在结点上的力系为平面汇交力系，有两个平衡方程，可以求出两个未知力。当结点上的未知力有三个或三个以上时结点法失效，但有时能求得其中的一个未知力。 1.只要是通过二元体的方式扩展组成的结构，就可用结点法求出全部杆内力 2.一般来说结点法适合计算简单桁架。 3.尽量不要用联立方程求桁架各杆的轴力，一个方程求出一个未知轴力。 简单桁架，截取结点隔离体的顺序与桁架几何组成顺序相反。 注意