理论力学零杆判断方法
零杆的定义与判断的方法
图a所示一桁架,求杆3的内力。
例2.5-6图解:如图建立参考基。
1.计算支座约束反力。
以桁架整体为对象,设定固定支座A与滑动支座B约束力的正向如图所示。
:由此可得(1)2.计算杆3的内力。
取由I-I分割的右边子系统为对象,受力图如图c所示。
未知的内力有5个,不能直接用3个平衡方程求解F3。
根据判断零杆的结论(2)可知,杆8、9、7与10均为零杆。
即(2)取杆BD为对象,受力图如图b所示。
未知的内力有3个。
为了直接得到杆1的内力,根据图示的具体情况,定义局部参考基如图d所示,其中垂直于杆BD,平行于杆BD。
:考虑到式(1),由此可得,(拉)(3)对于图示c的子系统,对局部参考基:考虑到式(1)- (3),由此可得,(压零杆的定义与判断的方法图2-30 受拉二力杆约束力与内力的正向桁架中内力为零的杆件称为零杆。
如上例的杆6。
零杆的判断对桁架内力的计算具有积极的意义。
利用节点法不难得到判断零杆的结论:1.一节点上有三根杆件,如果节点上无外力的作用,其中两根共线,则另一杆为零杆(见图2-30a);2.一节点上只有两根不共线杆件,如果节点上无外力的作用,则两杆件均为零杆(见图2-30b);3.一节点上只有两根不共线杆件,如果作用在节点上的外力沿其中一杆,则另一杆为零杆(见图2-30c)。
上例中已知杆6为零杆,考虑节点D,由结论(1),可知杆9为零杆。
同理可推知,杆11与12也为零杆。
零力杆的四种判断方法
零力杆的四种判断方法零力杆是解决力学问题时常用的一种分析工具,可以帮助我们确定物体的受力情况。
在使用零力杆进行力学分析时,有四种判断方法,即力的平衡条件、力矩平衡条件、力的分解和合成、以及力的转向判断。
本文将分别介绍这四种判断方法,并通过具体例子加以说明。
第一种判断方法是力的平衡条件。
根据牛顿第一定律,当物体受到的合外力为零时,物体将保持静止或匀速直线运动。
因此,当我们在分析一个物体受力情况时,如果物体处于静止状态或匀速直线运动状态,且合外力为零,则可以判断该物体力的平衡。
例如,一个静止的书本放在桌子上,由于合外力为零,我们可以判断书本受到的力是平衡的。
第二种判断方法是力矩平衡条件。
力矩是力对物体产生旋转效果的力矩。
根据力矩平衡条件,当物体处于平衡状态时,物体所受外力的力矩和为零。
换句话说,物体在平衡状态下,物体受到的合外力在任意一点的力矩之和为零。
例如,一个悬挂在天花板上的吊灯,由于吊灯保持静止,我们可以判断吊灯所受外力的力矩和为零。
第三种判断方法是力的分解和合成。
力的分解是将一个力分解为多个分力,力的合成是将多个分力合成为一个力。
在使用零力杆进行力学分析时,我们可以将一个复杂的力分解为若干个简单的力,然后分别分析这些力对物体的作用效果。
例如,一个物体受到两个斜向上的力,我们可以将这两个力分解为水平方向和竖直方向的分力,然后分别分析这两个分力对物体的作用效果。
第四种判断方法是力的转向判断。
力的转向指的是力的作用方向。
在使用零力杆进行力学分析时,我们需要判断力的作用方向,以确定物体受力情况。
例如,一个物体受到多个力的作用,我们可以通过观察力的作用方向,判断这些力是使物体向左还是向右运动,或是使物体产生转动。
根据力的转向判断,我们可以推断物体所受力的方向和大小。
在实际应用中,我们常常需要结合这四种判断方法来分析物体的受力情况。
通过力的平衡条件,我们可以判断物体是否受到平衡力;通过力矩平衡条件,我们可以判断物体是否处于平衡状态;通过力的分解和合成,我们可以分析物体所受力的作用效果;通过力的转向判断,我们可以确定物体所受力的方向和大小。
判断0杆的一些简单原则
判断0杆的一些简单原则
1.不在同一直线上的两杆结点上若没有荷载作用,两杆均为零杆
2.不共线的两杆结点,若荷载沿一杆作用,则另一杆为零杆
3.无荷载的三杆结点,若两杆在一条直线上,则第三杆为零杆
4.对称桁架在对称荷载作用下,对称轴上的K形结点若无荷载,则该结点上的两根斜杆为零杆
5.对称桁架在反对称荷载作用下,与对称轴重合或垂直相交的杆件为零杆
6.由四根杆件构成的K形结点,其中两根共线,另两根在此直线的同侧且夹角相同,在无荷载作用时,则不共线的两杆内力相等,符号相反
7.由四根杆件构成的X形结点,各杆两两共线,在无荷载作用时,则共线的两杆内力相等,且符号相同。
建筑结构零杆判断法
建筑结构零杆判断法引言:建筑结构零杆判断法是一种用于评估和判断建筑结构稳定性的方法。
在建筑设计和施工过程中,结构的稳定性是一个非常重要的考虑因素。
通过使用零杆判断法,工程师可以确定结构中是否存在潜在的零杆,从而避免可能的结构失稳问题。
一、零杆的定义和特点:零杆,顾名思义,是指在结构中承受零负荷的杆件。
在建筑结构中,零杆通常是由于结构的对称性或者杆件连接的方式造成的。
特点上,零杆的存在意味着它不承担任何的力或负荷,但它对整个结构的稳定性却有着重要的影响。
二、零杆的判断方法:1. 零杆的结构特征我们需要了解零杆的结构特征。
零杆通常是由于结构的对称性或者杆件连接的方式造成的。
在判断零杆时,我们可以通过观察结构的几何形状和杆件的连接方式来确定哪些杆件可能是零杆。
2. 杆件分析法杆件分析法是判断零杆的常用方法之一。
通过对结构中的杆件进行力学分析,我们可以确定哪些杆件处于零负荷状态。
在分析过程中,我们需要考虑结构的几何形状、材料特性以及荷载情况等因素。
3. 力平衡法力平衡法是另一种常用的判断零杆的方法。
通过对结构中各个节点的力平衡方程进行求解,我们可以确定哪些杆件处于零负荷状态。
在力平衡分析中,我们需要考虑结构的荷载情况、支座条件以及材料特性等因素。
三、零杆的影响:1. 结构稳定性零杆的存在对结构的稳定性有着重要的影响。
如果结构中存在较多的零杆,那么结构的整体稳定性可能会受到影响,从而增加结构失稳的风险。
2. 结构梁柱比零杆的存在还会对结构的梁柱比产生影响。
梁柱比是指结构中梁和柱的数量和尺寸比例。
如果结构中存在较多的零杆,那么梁柱比可能会偏离设计要求,从而导致结构的承载能力下降。
3. 结构的荷载分配零杆的存在会对结构的荷载分配产生影响。
在结构中,荷载通常是通过杆件传递的。
如果存在零杆,那么荷载的传递路径可能会发生变化,从而导致荷载分配的不均匀,进而影响结构的承载能力。
四、应对零杆的措施:1. 结构优化设计在结构设计阶段,工程师可以通过优化结构的几何形状和杆件的连接方式来减少或避免零杆的存在。
判断零杆方法及例题
判断零杆方法及例题零杆方法是一种在数学问题中常用的技巧,它可以帮助我们解决一些复杂的问题,特别是在微积分和数学分析中经常会用到。
本文将介绍零杆方法的基本思想和应用,并通过一些例题来帮助读者更好地理解这一方法。
首先,让我们来了解一下零杆方法的基本思想。
零杆方法是一种通过寻找函数零点的方法来解决问题的技巧。
在数学中,函数的零点指的是函数取零值的点,也就是函数图像与横轴相交的点。
通过找到函数的零点,我们可以解决一些关于函数性质和方程解的问题。
接下来,我们将通过一个例题来说明零杆方法的应用。
假设我们要求解函数f(x) = x^2 4x + 3的零点。
我们可以通过将函数f(x)化简为(x-1)(x-3)的形式,从而得到函数f(x)的零点为x=1和x=3。
这就是零杆方法的基本应用之一,通过寻找函数的因式分解来找到函数的零点。
除了简单的多项式函数外,零杆方法还可以应用于更复杂的函数,比如三角函数、指数函数和对数函数等。
通过对函数进行化简和变形,我们可以找到函数的零点,从而解决一些复杂的数学问题。
在实际应用中,零杆方法还可以帮助我们解决一些实际问题,比如物理问题和工程问题。
通过将实际问题建模为数学函数,我们可以利用零杆方法来求解问题的解,从而得到一些有用的结论和结论。
综上所述,零杆方法是一种在数学问题中常用的技巧,它通过寻找函数的零点来解决问题。
通过对函数进行化简和变形,我们可以找到函数的零点,从而解决一些复杂的数学问题。
在实际应用中,零杆方法还可以帮助我们解决一些实际问题,比如物理问题和工程问题。
希望本文对读者能有所帮助,更好地理解和应用零杆方法。
结构力学零杆的判断方法
结构力学零杆的判断方法结构力学是研究物体在受力作用下的变形和破坏规律的学科。
在结构力学中,零杆是指长度为零的杆件,它在结构中起着重要的作用。
本文将以结构力学零杆的判断方法为标题,探讨零杆的特点、判断方法及其在结构力学中的应用。
一、零杆的特点零杆是指在结构中长度为零的杆件,它没有实际的物理长度,但在结构分析中具有重要的意义。
零杆通常表示为一个点,该点是由相邻杆件的连接点所确定。
零杆的特点主要包括以下几个方面:1. 零杆没有物理长度,只是一个点的概念;2. 零杆可以连接多个实际的杆件,起到连接和支撑的作用;3. 零杆在结构分析中常常用来表示复杂结构中的关键节点。
二、零杆的判断方法在结构力学中,判断一个杆件是否为零杆有以下几种常见的方法:1. 观察结构简化图通过观察结构的简化图,可以判断出哪些杆件是零杆。
简化图是将实际结构简化成由节点和杆件组成的简单图形,通过观察简化图中的节点连接关系,可以确定哪些杆件是零杆。
2. 检查节点自由度零杆通常连接在结构的关键节点上,这些节点的自由度受到限制。
通过检查节点自由度,可以判断出哪些杆件是零杆。
一般来说,一个节点的自由度等于节点连接的杆件数减去节点固定的自由度。
3. 分析杆件受力零杆一般不承受实际的受力,它主要起到连接和支撑的作用。
通过分析杆件的受力情况,可以判断出哪些杆件是零杆。
零杆一般受到轴力和剪力的作用,而不承受弯矩。
三、零杆在结构力学中的应用零杆在结构力学中具有重要的应用价值。
它主要用于以下几个方面:1. 分析结构的稳定性零杆是结构中的关键节点,通过分析零杆的受力情况,可以判断结构是否稳定。
如果零杆受到过大的力或者存在较大的变形,就可能导致结构的不稳定。
2. 优化结构设计零杆的存在可以影响整个结构的性能。
通过优化零杆的设计,可以提高结构的强度和稳定性,减小结构的变形和破坏风险。
因此,在结构设计中合理利用零杆是非常重要的。
3. 验证结构模型在结构分析中,使用零杆来验证结构模型的正确性。
零杆的判断方法
零杆的判断方法
判断零杆的方法有很多种,如下所述:
1. 观察外观:首先,我们可以观察物体的外观来判断是否存在零杆。
零杆通常是一根细长的杆状物,一般较长且纤细。
2. 摸索检测:可以用手指进行摸索,感受是否有突出的部分。
如果感觉到有一根杆状物,则很可能存在零杆。
3. 看是否连接其他部分:零杆通常是用于连接两个物体或部件的组件,因此,在观察时应注意是否零杆的一端或两端连接了其他部分或结构。
4. 针对特定场景的判断方法:在特定的场景中,我们可以通过其他方法来判断零杆的存在与否。
例如,对于机械装置中的零件,可以查看装配图或阅读相关技术文档,以确定是否使用了零杆。
需要注意的是,以上所述的方法均不能在文中以相同的标题呈现,应分别以独立的段落进行描述,以确保文中没有相同标题的文字。
桁架中零杆的快速判断方法
桁架中零杆的快速判断方法
在桁架中,零杆是不负责传递力的杆件。
因此,为了方便计算和分析,我们需要快速判断出一个杆件是否为零杆。
以下是几种常用的快速判断方法:
1.观察杆件的位置:如果杆件连接的两个节点在自由度上没有相对位移,则该杆件为零杆。
这种方法适用于静态桁架中。
2.观察杆件的长度:如果杆件的长度为零,则该杆件为零杆。
这种方
法适用于静态桁架中。
3.观察杆件的刚度系数:如果杆件的刚度系数为零,则该杆件为零杆。
这种方法适用于弹性桁架中。
4.根据加权矩阵确定:将桁架的节点按照自由度分类,可以将每个杆
件看作某个自由度的载荷,计算加权矩阵,如果杆件所对应的自由度在加
权矩阵中为零,则该杆件为零杆。
以上是常用的快速判断零杆的方法,具体应用需要根据具体情况而定。
理论力学零杆判断方法
理论力学零杆判断方法理论力学中,零杆是指在静力学中不会产生任何反力的杆,也就是杆上所有的反力和力矩都为零。
在力学的问题求解中,可以将零杆作为一个条件来简化问题,从而更容易求解。
判断一个杆是否为零杆的方法主要有以下几种:1.杆两端受到固定支撑:当一个杆的两个端点都受到固定支撑时,可以判断该杆为零杆。
固定支撑会给杆施加相等大小、方向相反的反力,从而使杆处于平衡状态。
此时,杆上任意一点的反力和力矩都为零。
2.杆一端受到固定支撑,另一端支撑在滑动的平面上:当一个杆的一端受到固定支撑,另一端支撑在滑动的平面上时,可以判断该杆为零杆。
这种情况下,固定支撑会给杆施加一个反力,而滑动平面的支撑力可以看作沿着杆的方向的一个力矩,从而使杆处于平衡状态。
此时,杆上任意一点的反力和力矩都为零。
3.杆一端受到固定支撑,另一端作为铰链:当一个杆的一端受到固定支撑,另一端作为铰链时,可以判断该杆为零杆。
这种情况下,固定支撑会给杆施加一个反力,而铰链作用力只能沿着杆的方向,从而使杆处于平衡状态。
此时,杆上任意一点的反力和力矩都为零。
需要注意的是,零杆的判断方法是基于杆处于平衡状态的原理。
也就是说,只有在没有外界力矩作用的情况下,才能判断杆是零杆。
如果杆存在外力或外力矩作用,那么即使满足上述条件,杆也不一定是零杆。
对于一个刚体来说,当它平衡时,不受外力的作用,整个刚体的合外力和合外力矩都为零。
因此,对于一个零杆,在整个刚体的平衡条件中,也应满足其合外力和合外力矩都为零。
这是判断零杆是否正确的依据。
在实际问题中,判断零杆的方法是非常有用的。
通过将杆作为零杆来简化问题,可以大大缩减计算量,提高解题效率。
然而,在使用零杆的方法时,也要注意杆是否满足条件,以避免出现错误的结果。
总之,在理论力学中,判断零杆的方法主要有杆两端受到固定支撑、杆一端受到固定支撑另一端支撑在滑动平面上、杆一端受到固定支撑另一端作为铰链等。
需要注意的是,上述判断方法是建立在杆处于平衡状态的基础上的,也就是说,只有在没有外界力矩作用的情况下,才能判断杆是零杆。
零力杆判断
i 1
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静力学:第三章 平面任意力系
结论:平面任意力系向作用面内任一点O简化,可得一个力
和一个力偶。这个力等于该力系的主矢,作用线通过简化中 心O。这个力偶的矩等于该力系对简化中心的矩。它们的解
析表达式为
大小
FR FRx FRy Fxi Fy j
25
静力学:第三章 平面任意力系
小结:平面任意力系平衡方程的三种形式: 一般式
Fx 0 Fy 0 M 0 A
二矩式
Fx 0 M A 0 M 0 B M A 0 M B 0 M 0 C
AB两个取矩点连线, 不得与投影轴垂直。
关于定理:
(1)该定理是力系简化的理论 依据; (2)无所谓平面、空间问题; (3)只能适用于刚体;
(4)逆定理亦成立。
5
静力学:第三章 平面任意力系
2.平面任意力系向作用面内一点简化 • 主矢与主矩
设刚体上有一平面任意力系F1,F2,…,Fn,
在平面内任取一点O,称简化中心,由力的平移原理,将各力 分别平移到点O上,得一作用在点O的汇交力系F1′, F2′, F2′, …,Fn′以及相应的附加平面力偶系M1,M2,…,Mn。
22
静力学:第三章 平面任意力系
2. 平面任意力系平衡方程的其它形式
应用平面任意力系平衡方程的基本形式解题,有时还不能避免 解联立方程。为了简化计算,还可选择其它形式的平衡方程。 (1)二力矩形式的平衡方程
F
x
0,
M A (Fi ) 0,
M B (Fi ) 0
即两个力矩式和一个投影式,但必须注意,x轴不得垂直于 A、B的连线。
判断零杆方法及例题
判断零杆方法及例题零杆方法是一种用来求解函数零点的数值计算方法,它在数值计算中有着广泛的应用。
在本文中,我们将介绍零杆方法的原理和应用,并通过例题来展示其具体的计算过程。
首先,我们来了解一下零杆方法的原理。
零杆方法又称为二分法,它是一种迭代方法,通过不断缩小区间来逼近函数的零点。
具体来说,零杆方法首先需要确定一个包含零点的区间[a, b],然后计算区间的中点c=(a+b)/2,接着通过函数值的正负来确定新的区间[a, c]或[c, b],然后不断重复这个过程,直到满足精度要求为止。
接下来,我们通过一个例题来详细说明零杆方法的计算过程。
假设我们要求解函数f(x)=x^3-2x-5在区间[1, 3]内的零点。
首先,我们计算区间的中点c=(1+3)/2=2,然后计算f(2)=2^3-22-5=-1,由于f(2)为负数,所以我们将新的区间确定为[2, 3]。
接着我们计算新区间的中点c=(2+3)/2=2.5,然后计算f(2.5)=2.5^3-22.5-5=1.375,由于f(2.5)为正数,所以我们将新的区间确定为[2, 2.5]。
继续这个过程,直到满足精度要求为止。
通过这个例题,我们可以清楚地看到零杆方法的计算过程。
它通过不断缩小区间来逼近函数的零点,具有较高的计算精度和稳定性。
在实际应用中,零杆方法可以用来求解各种类型的函数的零点,包括多项式函数、三角函数、指数函数等。
总之,零杆方法是一种常用的数值计算方法,它通过迭代的方式来逼近函数的零点。
在实际应用中,我们可以根据具体的函数和区间来选择合适的初始区间,并通过不断迭代来求解函数的零点。
希望本文对大家理解零杆方法有所帮助,谢谢阅读!。
判断零杆方法及例题
判断零杆方法及例题在电力系统中,零序电流是指在三相不平衡或接地故障时出现的电流。
判断电力系统中的零序电流是非常重要的,因为它直接关系到系统的安全稳定运行。
在实际工程中,我们通常使用零杆方法来判断电力系统中的零序电流。
本文将介绍零杆方法的原理及其在实际工程中的应用,并结合例题进行详细说明。
首先,我们来介绍一下零杆方法的原理。
零杆方法是一种用来判断电力系统中零序电流的方法,其基本原理是利用系统的拓扑结构和参数来计算各个节点的零序电流。
在进行零杆计算时,我们需要考虑系统中各个节点的导纳和电抗,以及节点之间的连接关系。
通过对系统进行建模和计算,我们可以得到各个节点的零序电流大小和方向,从而判断系统中的零序电流分布情况。
在实际工程中,我们通常通过数学计算和仿真软件来进行零杆方法的计算。
首先,我们需要对系统进行建模,包括系统的拓扑结构、导纳和电抗等参数。
然后,我们可以利用节点分析或潮流计算的方法来计算各个节点的零序电流。
最后,我们可以根据计算结果来判断系统中的零序电流分布情况,从而采取相应的措施来保证系统的安全稳定运行。
接下来,我们将结合一个例题来详细说明零杆方法的应用。
假设某电力系统中存在一台发电机和若干个负载节点,我们需要计算系统中各个节点的零序电流。
首先,我们对系统进行建模,包括各个节点的导纳和电抗参数。
然后,我们可以利用节点分析或潮流计算的方法来计算各个节点的零序电流。
最后,我们可以根据计算结果来判断系统中的零序电流分布情况,从而采取相应的措施来保证系统的安全稳定运行。
通过以上例题的介绍,我们可以看到零杆方法在判断电力系统中的零序电流方面具有重要的应用价值。
通过对系统进行建模和计算,我们可以得到各个节点的零序电流大小和方向,从而判断系统中的零序电流分布情况。
这对于保证系统的安全稳定运行具有重要意义。
综上所述,零杆方法是一种用来判断电力系统中零序电流的重要方法,其基本原理是利用系统的拓扑结构和参数来计算各个节点的零序电流。
零杆的五种判断方法
零杆的五种判断方法零杆是一种用于测量机械零件间距和平行度的工具,其结构简单,使用方便,广泛应用于机械加工、装配和调整等领域。
在使用零杆时,正确的判断方法是至关重要的,下面介绍五种常用的零杆判断方法。
一、对比法对比法是最基本的判断方法,其原理是将零杆放置在待测量的两个零件上,通过比较零杆与零件间的间隙大小来判断间距或平行度是否合格。
具体操作时,先将零杆放在一个零件上,调整其位置,使其与该零件平行,然后将另一个零件放在零杆上,通过观察间隙大小来判断其是否合格。
二、双向法双向法是一种更加精确的判断方法,其原理是通过对称测量,消除误差,提高测量精度。
具体操作时,先将零杆放在一个零件上,调整其位置,使其与该零件平行,并记录下零杆与该零件的距离。
然后将另一个零件放在零杆上,同样记录下零杆与该零件的距离。
最后比较两次测量结果,计算出两个零件间的间距或平行度。
三、三点法三点法是一种适用于不规则形状的零件的判断方法,其原理是通过三个点的测量,确定一个平面。
具体操作时,先将零杆放在一个零件上,调整其位置,使其与该零件平行,并记录下零杆与该零件的距离。
然后将零杆移动到另一个位置,记录下零杆与该零件的距离,并移动到第三个位置,同样记录下零杆与该零件的距离。
最后通过计算,确定出一个平面,并判断另一个零件与该平面的距离是否合格。
四、悬挂法悬挂法是一种适用于长条状零件的判断方法,其原理是通过悬挂零件,使其自由下垂,然后用零杆测量两个端点的距离,判断其平行度是否合格。
具体操作时,先将零杆放置在一个端点上,然后将另一个端点悬挂起来,使其自由下垂,调整零杆位置,使其与该端点平行,并记录下距离。
然后将零杆移动到另一个端点,同样记录下距离,并比较两次测量结果,判断其平行度是否合格。
五、反复法反复法是一种用于检测机械零件间距和平行度的常用方法,其原理是通过反复测量,消除误差,提高测量精度。
具体操作时,先将零杆放置在一个零件上,调整其位置,使其与该零件平行,并记录下距离。
零杆的四种判断方法
零杆的四种判断方法
1. 观察法:通过直接观察物体或现象是否呈现静止状态来判断是否存在零杆。
如果一个物体在空中悬挂或静止,没有明显的支撑或支撑点,则可以判断存在零杆。
2. 力学分析法:利用力的平衡原理或力的矢量分解,通过分析物体的受力情况来判断是否存在零杆。
如果物体受力平衡,且有一个力的作用线通过物体的某一点,则可以判断此点为零杆。
3. 动力学分析法:利用动力学原理,通过分析物体的运动状态和受力情况来判断是否存在零杆。
如果物体的加速度为零,即物体处于静止状态,并且有一个力的作用线通过物体的某一点,则可以判断此点为零杆。
4. 假设法:在实际问题中,可以根据实际情况进行假设,然后根据假设进行逻辑推理和分析,得出是否存在零杆的结论。
这种方法常用于复杂情况下的判断,通过假设简化问题,然后进行推理和验证。
小明学力学:如何判断零杆
老师:“小明,什么是零杆?”小明:“灵感啊,灵感就是想法”老师:给我站起来,回答力学里的零杆!小明一口气说完了下面这段鬼话:零杆,顾名思义是内力为零的杆,判断条件是无载单杆,说白了就是节点上既没受到荷载,又是单杆的杆件。
老师:那什么是单杆呢?小明:单杆分节点单杆和截面单杆,让大爷先来介绍节点单杆:如果在同一结点的所有内力为未知的各杆件中,除了有一根杆件外,其余的各个杆件都在同一条直线上,则这根杆件就叫做该结点的单杆。
就像下面这个图中,a图总共才有两根杆件,除了一根,另一根必然共线,那两根都是节点B的单杆。
B图除了BD杆外,AB杆和BC杆共线,那BD杆就是节点B的单杆。
老师:那这几根单杆是零杆吗?小明:你猜呀!看着老师向小明走来,小明快速说了:答案是否定的,很显然,两个图都在B节点节点上受到荷载,不满足无载的条件,因而这些节点单杆不是零杆,要是FP=0,他就是零杆。
老师:我靠,想超过我,没门,那什么又是截面单杆呢?小明:呵呵,那就让你见识见识,沿某一截面截开,这个截面上有很多杆件,有些杆件内力并不知道,在这些内力不知道的杆件中,除了某一根杆之外,其余各杆都交于一点或波此平行,则这根被除了的杆件就称为该截面的单杆。
就像上图所示,沿着AB间任意截面m-m截开,a图除了AB杆外都交于一点,那AB就是截面m-m的单杆,很明显,取隔离体右边部分,对O点取矩,就能求出AB杆内力。
b图除了AB杆外其余各杆都平行,那AB就是截面m-m的单杆,很明显,取隔离体右边部分,对三根平行杆件作一条垂线(红线所示),再把所有杆内力沿红线方向投影,发现只有AB杆沿着红线方向有分力,这个分力必然可以求出,故而能求出AB杆内力。
老师:那该图中的AB杆既然是单杆了,那么它是零杆吗?小明:答案是肯定的,因为该截面没有外荷载,符合既是无载,又是单杆的要求。
老师:小明,滚出去!。
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零杆判断方法在桁架中常有一些特殊形状的结点,掌握了这些结点的平衡规律,可以快速判断出零杆,给计算带来很大的方便。
1)“L”形结点。
不共线的两杆结点不受外力作用时,两杆皆为零杆,若其中一杆与外力共线,则此杆内外力相等,不与外力共线的一杆为零杆。
2)“T”形结点。
无外力作用的连接三杆的结点,若其中两杆在一直线上,则不共线一杆必为零杆,而共线的两杆内力相等且性质相同(同为拉力或压力),如图1所示。
3)“X”形结点。
无外力作用的连接四杆的结点,若两两杆件共线,则同一直线上的两杆内力相等且性质相同,
如图2所示。
4)“K”形结点。
四杆相交成对称K形的结点,无荷载作用时,两斜杆轴力异号等值。
对称桁架在对称荷载作用下,对称轴上的K形结点若无荷载作用时,则该结点上的两根斜杆为零杆。
5)对称桁架在反对称荷载作用下,与对称轴重合或垂直相交的杆件为零杆
1例题分析
图3,图4中的桁架结构完全相同,但荷载位置不同。
图3中3结点和6结点是“T”形结点,所以26杆、37杆为零杆,而后可以逐次判断出28杆、78杆也是零杆。
图4中4结点是“L”形结点,所以34杆、47杆为零杆;3结点和6结点是“T”形结点,所以26杆、37杆为零杆,而后可以逐次判断出23杆、56杆、67杆、78杆为零杆。
从上述例题可以看出,零杆只是在某种荷载作用下内力为零,荷载改变后原来的零杆可能变为受力杆件,所以不能认
为结构中零杆不受力可以去掉。
图5中桁架为对称结构,荷载反对称,因此与对称轴重合的12杆件为零杆。
图6中桁架为对称结构,荷载对称,6结点处于对称位置,为“K”形结点,因此69杆、611杆为零杆,而后可以逐次判断出89杆、411杆为零杆。