工程力学工程力学((CC))北京理工大学理学院力学系韩斌(18)(18)§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)ABCDEFPPP2.桁架的内力ABAFOOFF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的作用为一分布力系,该力系可简化为一个力OF同理,OB段受AO的作用力为OFOOFOFBFBOAFAOBF根据AO或OB的平衡方程有:BAOOFFFFBAFFABCDEFPPP通常约定二力杆的内力未知时按受拉假设二力杆的内力未知时按受拉假设:当求得二力杆的内力为正时,即为受拉,当求得二力杆的内力为负时,即为受压。OFOFBFBOAFAO或称为二力杆的内力二力杆的内力。可用代数值FO表示。OFOF二力杆内力的符号规定:二力杆内力的符号规定:二力杆的内力以二力杆的内力以拉力为正,压力为负。拉力为正,压力为负。ABABFABFAB杆内力FAB为正CDCDFCDFCD杆内力FCD为负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零杆和等轴力杆等轴力杆零杆——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作为一个整体的桁架中,杆数为S,节点数为n,静定桁架:S=2n-3静不定(超静定)桁架:S>2n-3桁架若可以作为一个整体,外界的支承条件是否为静定?★桁架作为一个整体本身是否为静定桁架?★可判断出零杆和等轴力杆的情况:无主动力的三杆节点,其中二杆共线00杆杆等轴力杆等轴力杆无主动力的不共线二杆节点00杆杆00杆杆F不共线的二杆节点,主动力沿其中一杆00杆杆无主动力,共线的二杆节点或两两共线的四杆节点等轴力杆等轴力杆两对等轴力杆两对等轴力杆还可利用对称性:F等轴力杆等轴力杆求桁架的内力通常有两种方法:节点法节点法和截面法截面法。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。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。P1F2F3FD从桁架中取出销钉D为分离体,画出受力图。ABCDEFPPP每个节点可建立2个平衡方程...