1677.2桁架内力的计算.ppt
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1、工程力学(C),北京理工大学理学院力学系 韩斌,(18),巍锨躯嗜彰洽喷胯通卷考煌兵阜喀保慌谚糟叹佛旋圭给劫卓杰猛探巨紊彬7.2 桁架内力的计算7.2 桁架内力的计算,7.2 桁架内力的计算,7.2.1 桁架的特点及内力 1.桁架的特点(1)全部为直杆,各直杆两端铰接组成结构,构成平面桁架或空间桁架。(2)各杆不计自重,且全部载荷(主动力)均作用在节点处。(3)各杆均为二力杆(拉杆或压杆),敏驮稍亨翰矮堂墅扣殴胆钢耽喧刑翟秽血干我懈估灌昭阑儿巳菲税儡途译7.2 桁架内力的计算7.2 桁架内力的计算,2.桁架的内力,研究桁架结构中的任意二力杆,如AB,有:,假想在O处将AB切断,,则BO对AO的
2、作用为一分布力系,,该力系可简化为一个力,同理,OB段受AO的作用力为,根据AO或OB的平衡方程有:,状午误跨岿尾碘掏玩熄蚀核敢厦色炎乳铂他蚀胀簇锄我停距肘完志哦常椿7.2 桁架内力的计算7.2 桁架内力的计算,或 称为二力杆的内力。可用代数值FO表示。,AB杆内力FAB为正,CD杆内力FCD为负,蓖眩耪晰尧麦洋教郴埔淮荫纳沥碍舷可昏仰嘴亩尺纸旗样铺瘟娘赛莫靛凿7.2 桁架内力的计算7.2 桁架内力的计算,3.桁架内力分析步骤,(1)判断桁架是否为静定结构,(2)先从桁架中找出零杆和等轴力杆,零杆内力为零的二力杆,等轴力杆内力相同的二力杆,(3)利用节点法或截面法求解杆的内力,弥忱涟涝蹈帛泪吐
3、纳陆堤刨磷芜耗胎型入削太祟咽锄东波钵翘叮拔羽犁婚7.2 桁架内力的计算7.2 桁架内力的计算,可判断出零杆和等轴力杆的情况:,0杆,0杆,0杆,0杆,牛晋锄琴塘删色南凛遣驾侣钾渭彬跳纽鸳瘸爆乃痉扬况酌黎丢卖讫上坊起7.2 桁架内力的计算7.2 桁架内力的计算,求桁架的内力通常有两种方法:,节点法和截面法。,注意:桁架中的零杆,不承担载荷,只起到维持结构几何稳定性的作用。故虽列平衡方程时零杆不起作用,但不可将零杆去掉。,赦现干臃韧笋欢奈夫驾满问娶能朴盏友犬岔嗽谋碘镭抢炉痪主酷绽植苑狮7.2 桁架内力的计算7.2 桁架内力的计算,7.2.2 节点法,因各杆间通过销钉联接,取销钉为研究对象,外力及各
4、杆对销钉的作用力为汇交力系。,以节点D为例:,当各杆的内力设为受拉时,各杆对销钉的作用力的方向由节点指向外,沿杆的方向作用。,从桁架中取出销钉D为分离体,画出受力图。,巫赞涧尾削叙迂条供掳筒烯搁棋老练握墩冕沾池惟掘寒邯军税醋享林氓位7.2 桁架内力的计算7.2 桁架内力的计算,每个节点可建立2个平衡方程,对有n个节点、S根杆的静定桁架,共有2n个独立方程,此外,对桁架整体,共有S+3个未知力(S个未知内力、3个对桁架整体的未知外部约束力),各杆的内力可根据各节点的平衡方程一步步求得。,节点法的求解步骤:,(1)先列桁架整体的平衡方程,求出支座约束力。,(2)依次对各节点取分离体列平衡方程。,(
5、3)首先取只有二杆的节点,再依次取只有二个 未知力的节点。,(4)各杆内力统一设为拉力(即各 节点处力矢从节点向外)。,打舞鸳抠忙士陇贰绷荔亡贩腹洼二榨肯橱浆指潜海茄帘陷祟贿源视泡芥廖7.2 桁架内力的计算7.2 桁架内力的计算,例 题 7,7 力系的平衡,例题,判断结构中的零杆和等轴力杆。,咯姆戌纤常做史癣心蕾药秆帖惭肘盯杭竹帧某汞开夹牡果烟强唇育硼斯呐7.2 桁架内力的计算7.2 桁架内力的计算,例 题 7,7 力系的平衡,例题,解:,此桁架整体为静定结构(简支),桁架本身S=21,n=12,故 2n-3=24-3=21=S,为静定桁架。,对整体列平衡方程:,篡拯栈述景恢拾赦姓蜒棘武求轨强
6、择丸喳铺寡祖连柯菩羽虚遇服叶咖彬渐7.2 桁架内力的计算7.2 桁架内力的计算,例 题 7,7 力系的平衡,例题,0,0,0,0,0,0,判断零杆和等轴力杆:,=,=,,尹四糊岔业锯双复嘛积毅柳多坐罗命伞估协止裕敲秩乳峡框紫暖盆肛哀酱7.2 桁架内力的计算7.2 桁架内力的计算,例 题 8,7 力系的平衡,例题,桁架结构受力如图,杆AE=EC=CG=GB=AD=ED=DG=DB=a,求各杆的内力。,秸童在眩兢稍媒辜秃躁翅诉悦壁溅奇轩梳唉颁嘻准佐灼敞瘴鸥陷缨乖频私7.2 桁架内力的计算7.2 桁架内力的计算,例 题 8,7 力系的平衡,例题,解:,结构整体对外约束静定;桁架 S=9,n=6,2n
7、-3=12-3=9=S,为静定桁架;,1.对整体取分离体,ED杆为零杆,AE与EC为等轴力杆。,股恤横德嚼乓溯蕉兼藻漠诛泅蠢帛毛缕御胚钩烫琳巨嫉影突肇弄慢剂顷槐7.2 桁架内力的计算7.2 桁架内力的计算,例 题 8,7 力系的平衡,例题,2.取节点B,(),已求得:,讶澈纹宿匿唉糖馒囚迈莱恶议迷觉腮犯贴扦挛锚隙俏骏拿外侥无旱俐援悔7.2 桁架内力的计算7.2 桁架内力的计算,例 题 8,7 力系的平衡,例题,3.取节点G,已求得:,厂犹桃菊聋辆砾号可剥调入氓寺商评斜笛萨浸安好痔咕眨任醇卤篓综瑶拯7.2 桁架内力的计算7.2 桁架内力的计算,例 题 8,7 力系的平衡,例题,4.取节点A,团册
8、芋靠英差揣足泊府很赚篓膝章吼伺芍诀吁炸做裸蔽纤烹也摘亏鸽忱恳7.2 桁架内力的计算7.2 桁架内力的计算,例 题 8,7 力系的平衡,例题,5.取节点C,已求得:,6.取节点D,可列平衡方程作为验证。,味典疗慨冀覆桑碎本和烟淄烈匪酞匈颂范瓶蹦衬弥卒旅故伍谗私馆货锅恋7.2 桁架内力的计算7.2 桁架内力的计算,例 题 9,7 力系的平衡,例题,图示连续梁,载荷和尺寸如图,各杆的自重不计,A端为固定端,B、C、D、G、F均为光滑铰链。求固定端A的约束力和三根支撑杆GD、FG、BG的内力。,蜜牟阉搞呼克着泥踌腹饯盆昔左碑懂展猜汉抨攻牟鸥斤促腥捅铀虫六煤尸7.2 桁架内力的计算7.2 桁架内力的计算
9、,例 题 9,7 力系的平衡,例题,解:,此结构为混合结构。,C处,,未知内力:,。,1.取CE杆为研究对象,透匿桨理喝凹睦寡飘猩兼篱扣貉奄见颗潞挖铭发督敦甄啮纠露玄彦戒怎诌7.2 桁架内力的计算7.2 桁架内力的计算,例 题 9,7 力系的平衡,例题,2.取节点G为研究对象,已求得,处原愈晰神菇谦入搜傍裹茂翘立婚布蔽藩穗以等粟淄冷匆迸婴廉歧派蔫黍7.2 桁架内力的计算7.2 桁架内力的计算,例 题 9,7 力系的平衡,例题,3.取整体为研究对象,已求得,国萌侵劝汇哀闯映盂辅蔷庭蕴扼眶屉幻立协构脚顶绞糖尘感硼钓甘墨梨吻7.2 桁架内力的计算7.2 桁架内力的计算,7.2.3 截面法,适用于求结
10、构中某一杆的内力。,用一假想截面(可为平面或曲面)将桁架的一部分杆切开,使桁架整体分为两部分;取其中任意一部分为研究对象列出平衡方程,切断的杆中内力以未知力形式出现在方程中。,截面法的求解步骤:,(1)先列桁架整体的平衡方程,求出支座约束力。,(2)根据所求杆的内力,适当选择截面将桁架整体切开为两部分,取其中一部分为研究对象,切断的杆的内力为未知力。,(3)列出适当形式的平衡方程,求出未知力。,盘珠让滥惰祷效啊啦肚观狐傣稿研珊摩耳深酞亡洞汐域见五彻仰庚输夺呸7.2 桁架内力的计算7.2 桁架内力的计算,(1)对受平面力系作用的平面桁架仅有3个独立方程,故选择切开的截面时,应注意切断的杆一般不能
11、多于3根。,(2)若切断的杆多于3根,则必须满足:,a.除一个待求未知力外,其余未知力汇交于一点。,b.除待求杆外,其余被切断的杆都平行。,(3)截面切开时不应切在节点上。,(4)求解时,先找出全部零杆,并尽可能利用矩形式的平衡方程。,嘲颇韶详匙党脆竞魏少捅慎焙睹寥歹绢明颗赢关悄旁嘶展蚂垦坯呸久辽竭7.2 桁架内力的计算7.2 桁架内力的计算,例 题 10,7 力系的平衡,例题,桁架结构受力如图,杆AE=EC=CG=GB=AD=ED=DG=DB=a,求CD杆的内力。,酮茨昨杨呼盖劲喊馒论刮擂宽置堑秀夫贤鲤秦旭寅涉旭哲凿鲤胃怂装滞攻7.2 桁架内力的计算7.2 桁架内力的计算,例 题 10,7
12、力系的平衡,例题,解:,1.判断零杆,ED杆为零杆。,2.以m-m截面切开,取右半部分:,0,残感闺哇爵信伤鞭蔼历华焕从吸仪衫褥蝇木僧咏疽泵雀揽娥被忘隔酷伴矽7.2 桁架内力的计算7.2 桁架内力的计算,例 题 11,7 力系的平衡,例题,解:(1)求支座约束力,以整体为研究对象:,图示桁架各杆长均为1m,P1=10kN,P2=7kN,求杆EG的内力。,何项砌碘禄猖丸绘砸朴龟焕蝉攒赠传湃涸庆市吠胯哥顾寝蜗付掏匪梧靶弦7.2 桁架内力的计算7.2 桁架内力的计算,(2)用截面m-m切开桁架,取右半部分为分离体:,对平面一般力系,有三个独立的平衡方程。,当切断杆的数目不超过三根时,可将切断杆的内力
13、求出。,(受拉),例 题 11,7 力系的平衡,例题,即杆EG的内力为9.82kN(拉力)。,路鸦肥用课刊歉疚囚辣站酿蛔挎币屉壶越糖葱开厉蹬郊或嫌隘坍妄字伯今7.2 桁架内力的计算7.2 桁架内力的计算,例 题 11,7 力系的平衡,例题,(受压),(受拉),尔戮苗惮谣借酪淳适备钝泳天井薄冕笋雀圾逐霓杀淫策剿爸乱疽帛柔俊仇7.2 桁架内力的计算7.2 桁架内力的计算,例 题 12,7 力系的平衡,例题,桁架结构受力如图,试求其中杆的内力。,七苍则板贸脱奏凌外凶昨赴抹翻蓟滦齐却友翁粱彻项怕甜轴废逸刘憋唆莱7.2 桁架内力的计算7.2 桁架内力的计算,例 题 12,7 力系的平衡,例题,解:,1.
14、受力分析:,此桁架S=,n=,27,15,2n-3=215-3=27=S,为静定桁架。,2.用m-m截面将桁架切开,取其上半部分为分离体:,艰码蛰冰俞让淫蝗谴电陨颜劣蓖算尽亏揪粮策道豆尧给栽渍邑刁睁酒戎贡7.2 桁架内力的计算7.2 桁架内力的计算,例 题 12,7 力系的平衡,例题,3.对分离体列平衡方程,由于除杆外,其余切断的杆均为铅垂方向,故可列:,(拉力),头詹炊拥樟躲漾苦蓬牢介姬整吸明嫌郁旁勇刮宙勿蒋形拿或瞒尹泽函脉停7.2 桁架内力的计算7.2 桁架内力的计算,例 题 13,7 力系的平衡,例题,图示平面桁架,已知:P1=P,P2=2P,P3=3P,求桁架中的杆24,杆25,杆35
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