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1、第二部分 靜定結(jié)構(gòu)受力分析,第五章 靜定桁架,,(Statically determinate trusses),主內(nèi)力:按計(jì)算簡(jiǎn)圖計(jì)算出的內(nèi)力 次內(nèi)力:實(shí)際內(nèi)力與主內(nèi)力的差值,簡(jiǎn)圖與實(shí)際的偏差：并非理想鉸接； 并非理想直桿； 并非只有結(jié)點(diǎn)荷載；,5-1 、概述,桁架----直桿鉸接體系.荷載只在結(jié)點(diǎn)作用， 所有桿均為只有軸力的二力桿 .,1.桁架的計(jì)算簡(jiǎn)圖,2.桁架的分類(lèi),按幾何組成分類(lèi)： 簡(jiǎn)單桁架在基礎(chǔ)或一個(gè)鉸結(jié)三角形上依次加二元體構(gòu)成的 聯(lián)合桁架由簡(jiǎn)單桁架按基本組成規(guī)則構(gòu)成 復(fù)雜桁架非上述兩種方式組成的靜定桁架,簡(jiǎn)單桁架,簡(jiǎn)單桁架,聯(lián)
2、合桁架,復(fù)雜桁架,5-2 、結(jié)點(diǎn)法,取隔離體時(shí),每個(gè)隔離體只包含一個(gè)結(jié)點(diǎn)的方法. 隔離體上的力是平面匯交力系,只有兩個(gè)獨(dú)立的平衡方程 可以利用,固一般應(yīng)先截取只包含兩個(gè)未知軸力桿件的結(jié)點(diǎn).,1.求支座反力,其它桿件軸力求 法類(lèi)似. 求出所有軸力后, 應(yīng)把軸力標(biāo)在桿件旁.,,2.取結(jié)點(diǎn)A,3.取結(jié)點(diǎn)C,4.取結(jié)點(diǎn)D,結(jié)點(diǎn)法列力矩方程,取結(jié)點(diǎn)A,結(jié)點(diǎn)法列力矩方程,取結(jié)點(diǎn)D,結(jié)點(diǎn)單桿:利用結(jié)點(diǎn)的一個(gè)平衡方程可求出內(nèi)力的桿件,單桿,零桿:軸力為零的桿,例:試指出零桿,練習(xí):試指出零桿,受力分析時(shí)可以去掉零桿, 是否說(shuō)該桿在結(jié)構(gòu)中是可 有可無(wú)的?,練習(xí):試指出零桿,5-3 、截面法,有些情況下,用結(jié)
3、點(diǎn)法求解不方便,如:,截面法:隔離體包含不少于兩個(gè)結(jié)點(diǎn). 隔離體上的力是一個(gè)平面任意力系,可列出三個(gè)獨(dú)立的 平衡方程.取隔離體時(shí)一般切斷的未知軸力的桿件不多余三 根.,5-3 、截面法,解: 1.求支座反力,2.作1-1截面,取右部作隔離體,,3.作2-2截面,取左部作隔離體,,,,截面單桿: 用截面切開(kāi)后，通過(guò)一個(gè)方程可求出內(nèi)力的桿.,截面上被切斷的未知軸力的 桿件只有三個(gè),三桿均為單桿.,截面上被切斷的未知軸力的 桿件除一個(gè)外交于一點(diǎn),該桿 為單桿.,截面法計(jì)算步驟: 1.求反力； 2.判斷零桿； 3.合理選擇截面，使待求內(nèi)力的桿為單桿； 4.列方程求內(nèi)力,5-4 、
4、結(jié)點(diǎn)法與截面法的聯(lián)合應(yīng)用,,,對(duì)稱(chēng)性的利用,對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu):幾何形狀和支座對(duì)某軸對(duì)稱(chēng)的結(jié)構(gòu).,,,對(duì)稱(chēng)荷載:作用在對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)軸兩側(cè),大小相等,方向和作 用點(diǎn)對(duì)稱(chēng)的荷載,反對(duì)稱(chēng)荷載:作用在對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)軸兩側(cè),大小相等,作用點(diǎn) 對(duì)稱(chēng),方向反對(duì)稱(chēng)的荷載,,,對(duì)稱(chēng)性的利用,對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn):在對(duì)稱(chēng)荷載作用下內(nèi)力是對(duì)稱(chēng)的, 在反對(duì)稱(chēng)荷載作用下內(nèi)力是反對(duì)稱(chēng)的.,,,,對(duì)稱(chēng)性的利用,例:試求圖示桁架A支座反力.,,,,C,,0,,,,對(duì)稱(chēng)性的利用,例:試求圖示桁架各桿內(nèi)力.,,一、組合結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn),先算二力桿，后算彎曲桿 .,由兩類(lèi)構(gòu)件組成: 彎曲桿(梁式桿) 二力桿(桁架桿
5、)；,二、組合結(jié)構(gòu)的受力分析,5-5 靜 定 組 合 結(jié) 構(gòu)(Statically determinate composite structures),M,Q,N,一.靜定結(jié)構(gòu)基本性質(zhì),滿足全部平衡條件的解答是靜定結(jié)構(gòu)的 唯一解答,,,證明的思路： 靜定結(jié)構(gòu)是無(wú)多余聯(lián)系的幾何不變體系，用剛體 虛位移原理求反力或內(nèi)力，解除約束以“力”代替后， 體系成為單自由度系統(tǒng)，一定能發(fā)生與需求“力”對(duì) 應(yīng)的虛位移，因此體系平衡時(shí)由外力的總虛功等于 零一定可以求得“力”的唯一解答。,2-6 靜定結(jié)構(gòu)總論 Statically determinate structures general i
6、ntroduction,剛體虛位移原理 的虛功方程,P - M =0,可唯一地求得 : M= P /,,,剛體虛位移原理 的虛功方程,M不能唯一確定,靜定結(jié)構(gòu)滿足全部平衡 條件的解答是唯一的. 超靜定結(jié)構(gòu)滿足全部平 衡條件的解答不是唯一的.,二.靜定結(jié)構(gòu)派生性質(zhì),1. 支座微小位移、溫度改變不產(chǎn)生反力和內(nèi)力,,,二.靜定結(jié)構(gòu)派生性質(zhì),1. 支座微小位移、溫度改變不產(chǎn)生反力和內(nèi)力 2. 若取出的結(jié)構(gòu)部分（不管其可變性）能夠平衡外荷載，則其他部分將不受力,,,二.靜定結(jié)構(gòu)派生性質(zhì),1. 支座微小位移、溫度改變不產(chǎn)生反力和內(nèi)力 2. 若取出的結(jié)構(gòu)部分（不管其可變性）能夠平衡外荷載，則其他部分將不受力 3. 在結(jié)構(gòu)某幾何不變部分上荷載做等效變換時(shí)，荷載變化部分之外的反力、內(nèi)力不變,,,二.靜定結(jié)構(gòu)派生性質(zhì),1. 支座微小位移、溫度改變不產(chǎn)生反力和內(nèi)力 2. 若取出的結(jié)構(gòu)部分（不管其可變性）能夠平衡外荷載，則其他部分將不受力 3. 在結(jié)構(gòu)某幾何不變部分上荷載做等效變換時(shí)，荷載變化部分之外的反力、內(nèi)力不變 4. 結(jié)構(gòu)某幾何不變部分，在保持與結(jié)構(gòu)其他部分連接方式不變的前提下，用另一方式組成的不變體代替，其他部分的受力情況不變,,,
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