桁架受力分析

1、3.4靜定平面桁架靜定平面桁架教學(xué)要求教學(xué)要求掌握靜定平面桁架結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，熟練掌握桁架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算方法——結(jié)點(diǎn)法、截面法、聯(lián)合法3.4.1桁架的特點(diǎn)和組成桁架的特點(diǎn)和組成3.4.1.1靜定平面桁架靜定平面桁架桁架結(jié)構(gòu)是指若干直桿在兩端鉸接組成的靜定結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)形式在橋梁和房屋建筑中應(yīng)用較為廣泛，如南京長江大橋、鋼木屋架等。實(shí)際的桁架結(jié)構(gòu)形式和各桿件之間的聯(lián)結(jié)以及所用的材料是多種多樣的，實(shí)際受力情況復(fù)雜，要對它們進(jìn)行精確

2、的分析是困難的。但根據(jù)對桁架的實(shí)際工作情況和對桁架進(jìn)行結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明，由于大多數(shù)的常用桁架是由比較細(xì)長的桿件所組成，而且承受的荷載大多數(shù)都是通過其它桿件傳到結(jié)點(diǎn)上，這就使得桁架結(jié)點(diǎn)的剛性對桿件內(nèi)力的影響可以大大的減小，接近于鉸的作用，結(jié)構(gòu)中所有的桿件在荷載作用下，主要承受軸向力，而彎矩和剪力很小，可以忽略不計(jì)。因此，為了簡化計(jì)算，在取桁架的計(jì)算簡圖時(shí)，作如下三個方面的假定：（1）桁架的結(jié)點(diǎn)都是光滑的鉸結(jié)點(diǎn)。（2）各桿的軸線都是直線并

3、通過鉸的中心。（3）荷載和支座反力都作用在鉸結(jié)點(diǎn)上。通常把符合上述假定條件的桁架稱為理想桁架。3.4.1.2桁架的受力特點(diǎn)桁架的受力特點(diǎn)桁架的桿件只在兩端受力。因此，桁架中的所有桿件均為二力桿。在桿的截面上只有軸力。3.4.1.3桁架的分類桁架的分類（1）簡單桁架：由基礎(chǔ)或一個基本鉸接三角形開始，逐次增加二元體所組成的幾何不變體。（圖314a）（2）聯(lián)合桁架：由幾個簡單桁架聯(lián)合組成的幾何不變的鉸接體系。（圖314b）（3）復(fù)雜桁架：不屬

4、于前兩類的桁架。（圖314c）常見的以上幾種情況可使計(jì)算簡化：1、不共線的兩桿結(jié)點(diǎn)，當(dāng)結(jié)點(diǎn)上無荷載作用時(shí)，兩桿內(nèi)力為零（圖315a）。F1=F2=02、由三桿構(gòu)成的結(jié)點(diǎn)，當(dāng)有兩桿共線且結(jié)點(diǎn)上無荷載作用時(shí)（圖315b），則不共線的第三桿內(nèi)力必為零，共線的兩桿內(nèi)力相等，符號相同。F1=F2F3=03、由四根桿件構(gòu)成的“K”型結(jié)點(diǎn)，其中兩桿共線，另兩桿在此直線的同側(cè)且夾角相同（圖315c），當(dāng)結(jié)點(diǎn)上無荷載作用時(shí)，則不共線的兩桿內(nèi)力相等，符號相

5、反。F3=F44、由四根桿件構(gòu)成的“X”型結(jié)點(diǎn)，各桿兩兩共線（圖315d），當(dāng)結(jié)點(diǎn)上無荷載作用時(shí)，則共線桿件的內(nèi)力相等，且符號相同。F1=F2F3=F45、對稱桁架在對稱荷載作用下，對稱桿件的軸力是相等的，即大小相等，拉壓相同；在反對稱荷載作用下，對稱桿件的軸力是反對稱的，即大小相等，拉壓相反。計(jì)算桁架的內(nèi)力宜從幾何分析入手，以便選擇適當(dāng)?shù)挠?jì)算方法，靈活的選取隔離體和平衡方程。如有零桿，先將零桿判斷出來，再計(jì)算其余桿件的內(nèi)力。以減少運(yùn)算