桁架力学计算
桁架的力法计算公式
桁架的力法计算公式桁架是一种结构工程中常用的结构形式，它由多个杆件和节点组成，能够有效地承受外部作用力并传递力量。
在工程实践中，我们经常需要计算桁架结构中各个杆件的受力情况，这就需要运用桁架的力法计算公式来进行计算。
本文将介绍桁架的力法计算公式及其应用。
桁架的力法计算公式主要包括平衡方程和杆件内力计算公式。
在进行桁架结构的力学分析时，我们首先需要根据平衡条件建立平衡方程，然后利用杆件内力计算公式计算各个杆件的受力情况。
首先，我们来看一下桁架的平衡方程。
对于一个静定的桁架结构，我们可以利用平衡条件建立平衡方程。
平衡方程的基本形式是∑Fx=0，∑Fy=0，∑M=0，即桁架结构在平衡状态下受到的外部力和外部力矩的合力合力矩为零。
通过解平衡方程，我们可以得到桁架结构中各个节点的受力情况。
接下来，我们来看一下桁架结构中杆件的内力计算公式。
在桁架结构中，杆件受到的内力包括拉力和压力。
根据静力学的原理，我们可以利用杆件的几何形状和受力情况建立杆件内力计算公式。
对于一般的杆件，其内力计算公式为N=±P/A，其中N为杆件的内力，P为杆件受到的外部力，A为杆件的横截面积。
当杆件处于受拉状态时，内力为正；当杆件处于受压状态时，内力为负。
通过杆件内力计算公式，我们可以计算桁架结构中各个杆件的受力情况。
在实际工程中，桁架的力法计算公式是非常重要的。
通过运用桁架的力法计算公式，我们可以有效地分析桁架结构中各个杆件的受力情况，为工程设计和施工提供重要的参考依据。
在进行桁架结构的力学分析时，我们需要注意以下几点：首先，要准确地建立桁架结构的平衡方程。
在建立平衡方程时，需要考虑到桁架结构受到的外部力和外部力矩，确保平衡方程的准确性。
其次，要正确地应用杆件内力计算公式。
在计算桁架结构中各个杆件的受力情况时，需要根据杆件的几何形状和受力情况正确地应用杆件内力计算公式，确保计算结果的准确性。
最后，要综合考虑桁架结构的整体受力情况。
理论力学4.4第4-4章平面简单桁架的内力计算
x y
0, F2 20 0 0, F1 0
解得： F1 0 F2 20kN
20kN
C
FAx F3 F4 FAy
10kN 10kN 10kN 10kN
F1
A
FBy
F2
FAx
解：(1) 取整体为研究对象
FAy
F1
(3) 取节点A为研究对象
F 0 , F F F cos 45 0 x Ax 4 3 F 0 , F F F sin 45 0 y Ay 1 3
F 0, F F 0, F M 0,
再以截面m－n左面部分为研究对象 MC 0
F3 A C FA F2 F4 F1
Fa F1b FA 2a 0 F1 4a F b
F
F
b
FB
例 题 4
C
求：桁架1、2杆的力。 解：(1) 取整体为研究对象
D a
M
解得：
a
B
0, P.2a FAy 3a 0
FAy 2P 3
α A E F FAC α α C α α
O α B C F G D FBC FGy FGx M
2M CG 2l cos 30 FBC 3l 参考受力图(b)， 选x轴与FOB垂直。 ' O O F 0 , F . COS 30 F . COS 60 0 x BC AB
Fi Fix i Fiy j FR
i 1 i 1 i 1
n
n
n
桁架式模板力学计算书
圆端桥墩模板力学验算一、计算依据1、《材料力学》2、《路桥施工计算手册》3、《建筑工程大模板技术规程》JGJ74-20034、《公路桥涵施工技术规范》5、《建筑工程大模板技术规程》（JGJ74--2003)6、《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）7、《钢结构设计规范》（GB50017-2003）二、施工工况浇筑方式采用泵送机振，浇筑速度为2.0m/h,塌落度偏安全考虑为15cm，初凝时间综合考虑为6小时。
三、计算载荷混凝土作用于模板的侧压力，根据测定，随混凝土的浇筑高度而增加，当浇筑高度达到某一临界值时，侧压力就不再增加，此时的侧压力即为新浇筑混凝图的最大侧压力。
侧压力达到最大值的浇筑高度称为混凝土的有效压头。
通过理论推导和试验，我国《混凝土结构工程施工及验收规范》（GB50204-92）中提出的新浇混凝土作用于模板上的最大侧压力计算公式如下：采用内部振捣器时，新浇筑的混凝土作用于模板的最大侧压力，可按下列两式计算，并取二式中的较小值：（1）混凝土侧压力计算公式F1＝0.22γct0β1β2V1／2F2＝γcH式中F——新浇筑混凝土对模板的最大侧压力，kN/㎡；γc——混凝土的重力密度，kN/m3t——新浇混凝土的初凝时间（h）可按实测确定。
当缺乏试验资料时，可采用t=200/(T+15)计算（T为混凝土的温度℃）；V——混凝土地的浇筑速度，m/h；H——混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面的总高度，m；β1——外加剂影响修正系数，不掺外加剂时取1.0，掺具有缓凝作用的外加剂时取1.2；β2——混凝土坍落度影响修正系数，当坍落度小于30mm时，取0.85；50～90mm时，取1.0；110～150mm时，取1.15；H—混凝土侧压力计算位置至新浇筑混凝土顶的总高度。
有效压头高度按下式计算：h=F/γc。
按新浇混凝土作用在模板上的最大侧压力与倾倒混凝土时产生的荷载组合值对模板进行强度、刚度验算。
桁架计算_精品文档
桁架计算引言桁架是一种通过连接许多杆件和节点来形成稳定结构的建筑体系。
它常被用于搭建临时或永久性的大型结构，如广告牌、天桥、悬索桥等。
在设计和计算桁架结构时，需要考虑到各种力学和结构上的因素，以确保桁架的稳定性和可靠性。
本文将介绍桁架计算的一般原理和方法。
桁架的基本概念桁架由两种基本要素构成：杆件和节点。
杆件是桁架结构中的线状元素，通常是直线或弧线形状，其作用是传递和承载力。
节点是桁架结构中的连接点，用于连接和固定杆件，同时也能分担一部分力。
桁架计算的步骤桁架计算通常可以分为以下几个步骤：1.确定桁架的几何形状和尺寸：根据设计要求和实际需求，确定桁架的长度、宽度和高度等几何参数。
2.确定桁架的节点和杆件数量：根据桁架的几何形状，确定桁架的节点数量和杆件数量，并给予它们编号。
3.选择杆件材料和荷载信息：根据桁架的设计要求和实际使用环境，选择合适的杆件材料，并确定荷载信息，包括重力荷载、风荷载等。
4.建立荷载模型和边界条件：根据实际情况，建立桁架的荷载模型，并确定桁架的边界条件，如支撑方式、固定方式等。
5.进行力学计算：根据桁架的几何形状、节点和杆件数量、杆件材料和荷载信息，利用力学原理和方法，进行桁架的力学计算，包括静力分析、动力分析等。
6.分析结果和优化设计：根据计算结果，分析桁架的稳定性和可靠性，如受力情况、变形等，如果需要，对桁架进行优化设计，以提高其性能。
7.编制计算报告和施工图纸：将计算结果整理成计算报告和施工图纸，以便后续的施工和检验过程。
桁架计算的常用方法桁架计算主要依靠力学原理和方法，其中常用的方法包括以下几种：1.静力学方法：通过平衡力的方法，计算桁架在静态荷载作用下的受力情况。
常用的方法有切向力平衡法、截面法、节点法等。
2.动力学方法：通过考虑桁架的质量和荷载的动态响应，计算桁架在动态加载下的受力情况。
常用的方法有模态分析、响应谱法等。
3.有限元法：将桁架离散为许多小的有限元，利用有限元法进行分析和计算。
桁架结构内力计算方法
桁架结构内力计算方法
在计算桁架结构内力时，可以采用以下步骤：
1.给定载荷：首先确定桁架结构所受到的外部载荷，包括竖向荷载、
水平荷载和斜向荷载等。
这些载荷可以通过静力学分析或者实际测量得到。
2.确定支座反力：根据结构平衡条件，计算出桁架结构支座的反力。
支座反力是由桁架结构与支座之间的约束关系决定的。
3.确定节点平衡条件：桁架结构中的每个节点都应满足平衡条件，即
节点受力平衡。
根据节点的受力平衡条件，可以得到每个节点处的力平衡
方程。
4.建立杆件的受力方程：根据构件材料的力学性质和几何形状，建立
每根杆件的受力方程。
通常使用杆件受力平衡和伸缩力平衡方程。
5.解方程求解内力：将节点平衡条件和杆件受力方程组合起来，得到
一个线性方程组。
通过求解这个方程组，可以求解出各个构件的内力大小
和方向。
在具体计算过程中，可以采用不同的计算方法来求解桁架结构的内力。
以下是几种常用的计算方法：
1.切线法：切线法是一种基于几何形状的方法，通过假设桁架结构各
个构件处于弧形变形状态，利用切线关系计算出内力。
该方法适用于相对
简单的桁架结构。
2.牛顿-拉夫逊法：牛顿-拉夫逊法是一种基于力的平衡条件的方法，
通过迭代计算桁架结构内力。
该方法适用于复杂的桁架结构。
3.力法：力法是一种基于力平衡方程和几何条件的方法，通过逐个构件计算内力。
该方法适用于任意形状的桁架结构。
以上是桁架结构内力计算的基本方法和一些常用的计算方法。
在实际应用中，还可以根据具体情况选择适合的方法进行计算。
静力学-平面简单桁架的内力计算
3. 取左(右)部分分析， 列平面任意力系的平衡方程。
2. 截面法 求某几根杆件内力常用的方法 —平面任意力系问题
例： 求：1、2、3杆件内力
3. 取左(右)部分分析，假设 “拉”
C ①D
FAy
②
A
③
F FB 列平面任C意力①系的平F衡1方程。
B
FAy
② F2
FAx E
G
F1
F2
解：1. 求支座约束力
A
(2)
F
f f
A
如果作用于物块的全部主动力合力 F
的作用线落在摩擦角之外( ≥ f )，则
无论此合力多小，物块必滑动。
FRA
2. 自锁现象
(phenomena of self-locking)
FRA
FRA
0 f 物体静止平衡时，全约束力必在摩擦角内
Fmax FS
FN f
A
(1)
F
f f
(2)
A
FAx
③ E
F3
P1
MA0
FB
ME 0
F1
MB 0
FAy
Fy 0
F2
Fx 0
FAx
Fx 0
F3
2. 把桁架截开 不要截在节点处
赛 车 起 跑
为什么赛车运动员起跑前要将车轮与 地面摩擦生烟？
第四章 摩擦 Friction
摩擦(friction): 一种极其复杂的物理-力学现象。
涉及:
“滚动摩阻定律”
—滚动摩阻系数 ，长度量纲
r
P A
FS FN
Q
r
临界平衡 P
A
Mf
FS
FN
理论力学4.1、平面简单桁架的内力计算
F3 12.31(kN) F2 2.82(kN) F1 8.72(kN)
10
课堂练习题1 求图4.1-6a/b所示桁架结构中带数字 编号的各杆件内力。
I
F
I
11
课堂练习题2，图4.1-7a所示桁架结构中 Fp 10 KN 求JO杆、FK杆的内力
12
各图桁架中带有编号 的杆是否都是零力杆？
13
零杆作用：可以把处 于受压状态的细长杆 “割断”成“短粗杆 ”，避免其“突然变 形”
14
15
C
D
E FE
A
B
G FG H FH
F1
F4
F3
FAy F1
F3 F5 F2
F2
G
E
D
C
B
A
FAy
FBy
FBx
16
3m
C 1D
E
2
FE
A
3
B
G FG H FH
A
C
E
1
2
6
3
7H 45
J
B DF GF I
Fix
0
F2
F1
c os30
0
F2
8.66(kN)
研究对象：D节点(图c)；
Fix Fiy
0 0
F5 F3
F2 8.66(kN) P 10(kN)
研究对象:C节点(图d)
Fix 0 F4 cos30 F1 cos30 0 F4 10(kN) 9
(刚化公理的应用)
6
平面简单桁架：以三角形框架为基础,每增加一个节点 就要增加两根杆,而且所有的杆件都在同一平面内；
桁架力学计算公式
mm mm mm
参考2版<<钢结构>>P20，lc=l(几何长度） 参考2版<<钢结构>>P20，lc=0.8 l(几何长度） 参考2版<<钢结构>>P20，lc=0.8 l(几何长度）
λ p=120 手册P21-97 λ p=150 手册P21-97 λ p=200 手册P21-97 λ p=150 手册P21-97 手册P21-97 表21-5-6 MPa 许用应力σ p=120MPa 手册P21-97 表21-5-6 MPa 许用应力σ p=120MPa 参考第2版《钢结构》P420,近似计算公式
N N N
32.545 -157.52 192.287
KN KN KN 参考手册P21-37
A1 ix1 A2 ix2 A3 ix3 A4 ix4 σ c1 σ c2 σ c3 σ c4
24.37 3.85 24.37 3.85 19.26 3.05 12.303 2.44 -6.677 6.677 -40.893 78.146
2 1 1 2 3 4
代号
数值
单位
说 明
M L N h0 β q x RA RB Mmax Q
8 44 8 2.2 0.96 7.16 10 214.8 214.8 71.6 157.52
m m m m 弧度 kN/m m kN kN kN.m KN 参考手册P21-11 单位为弧度，弧度＝度/180*3.1416 雪载0.3kN/㎡ 以左端为基准
桁架的跨中截面对水平心轴的毛截面惯性矩
206*1000=E
c㎡ cm c㎡ cm c㎡ cm c㎡ cm MPa MPa MPa MPa
选75×75×8角钢2根
桁架的力法计算公式
桁架的力法计算公式桁架是一种由多个杆件和节点构成的结构体系，常用于支撑和承载建筑物或其他工程结构。
在工程设计和分析中，我们经常需要计算桁架结构中各个杆件的受力情况，以确保结构的安全性和稳定性。
而桁架的力法计算公式则是用来帮助我们进行这些受力计算的重要工具。
桁架的力法计算公式基于静力学原理，通过平衡节点上的受力和力矩，来求解桁架结构中各个杆件的受力情况。
在这篇文章中，我们将介绍桁架的力法计算公式的基本原理和应用方法，以及一些实际工程中的例子。
桁架的力法计算公式基本原理。
桁架结构由多个杆件和节点组成，每个节点上都可能存在多个外力作用，例如拉力、压力、弯矩等。
在进行受力计算时，我们首先需要对桁架结构进行受力分析，确定每个节点上的受力情况。
桁架的力法计算公式基于以下两个基本原理：1.节点受力平衡原理，对于每个节点来说，受力平衡是一个基本原理。
即节点上所有受力的合力为零，所有受力的合力矩也为零。
这一原理可以用来建立节点的受力方程，求解节点上各个杆件的受力情况。
2.杆件受力平衡原理，对于每个杆件来说，受力平衡也是一个基本原理。
即杆件上的拉力和压力之和等于零，杆件两端的力矩也为零。
这一原理可以用来建立杆件的受力方程，求解杆件的受力情况。
桁架的力法计算公式应用方法。
在进行桁架结构的受力计算时，我们可以按照以下步骤应用桁架的力法计算公式：1.确定节点和杆件，首先需要确定桁架结构中的节点和杆件，然后标记每个节点和杆件的编号，以便进行受力计算。
2.建立节点受力方程，对于每个节点来说，根据受力平衡原理，可以建立节点的受力方程。
通过将节点上所有受力的合力和合力矩等于零，可以求解节点上各个杆件的受力情况。
3.建立杆件受力方程，对于每个杆件来说，根据受力平衡原理，可以建立杆件的受力方程。
通过将杆件两端的拉力和压力之和等于零，力矩也为零，可以求解杆件的受力情况。
4.解方程求解，最后，通过解节点和杆件的受力方程，可以求解桁架结构中各个杆件的受力情况，包括拉力、压力等。
力法计算桁架例题
用力法计算桁架例题在工程力学中，桁架是一种由杆件组成的结构，常用于建筑和桥梁等工程中。
力法是一种经典的计算桁架结构的方法，通过平衡力和力矩来求解杆件上的应力。
本文将会通过一个例题来演示如何使用力法计算桁架结构的应力。
问题描述：假设有一个由杆件组成的桁架结构，如下图所示：A||5kN|----C----|| | |2m 2m 2m| | |B----D----|||E已知杆件AB和BC上有力F1，杆件CD和DE上有力F2，杆件BE上有力F3，且F1 = 10kN，F2 = 20kN，F3 = 15kN。
通过力法计算：1.杆件上的内力大小和方向。
2.结构的稳定性。
解决方案：首先，我们需要给结构中的每个节点编号，并为每个杆件标记力的初始方向。
我们为每个节点选取坐标系，如下图所示：A||5kN↓----C----↑| | |↓ ↓ ↑B----D----↑||E接下来，我们根据平衡条件和力矩平衡条件，在每个节点上建立力的平衡方程。
对节点A应用平衡条件，我们可以得到以下方程：∑F_x = 0: -F_BC + F_BE = 0∑F_y = 0: -5kN + F_AB + F_AC = 0对节点B应用平衡条件，我们可以得到以下方程：∑F_x = 0: -F_AB - F_BE = 0∑F_y = 0: F_BC - F_BD = 0对节点C应用平衡条件，我们可以得到以下方程：∑F_x = 0: F_BC - F_CD = 0∑F_y = 0: -F_AC + F_CD = 0对节点D应用平衡条件，我们可以得到以下方程：∑F_x = 0: F_CD - F_DE = 0∑F_y = 0: F_BD - F_DC = 0对节点E应用平衡条件，我们可以得到以下方程：∑F_x = 0: -F_BE = 0∑F_y = 0: F_DE = 0然后，我们根据杆件上的受力情况，可以列出每个杆件上的应力方程。
根据杆件的定义，我们可以根据受力方向写出杆件的应力为正或者负。
静定结构的内力—结点法求静定平面桁架内力(建筑力学)
20kN
FyDC FNDC
C
30 5
D A
FNDF
2m
F
FxDF
4m
FyDF
FNDF
51
2
Fy 0，
FyDC 30 20 FyDF 0
(FyDF 10kN )
FyDC 30 20 10 20kN
FNDC FyDC (l / l y ) 20( 5 / 1) 44.72kN (压)
FAy= FBy= 30kN (↑) FAx= 0KN
2）判断零杆： 见图中标注。 3）求各杆轴力：
20kN
D 0
0
AE
20kN
C
20kN
G
1m
0
1m
F
H
B
30kN 2m 2m 2m 2m 30kN
取结点隔离体的顺序为：A、E、D、C。
由于结构对称，荷载对称，只需计算半边结构。
结点A： Fy 0，
4) 运用比例关系：
FN Fx 。Fy l lx ly
结点受力的特殊情况：
1）
FN1
0。
90
0
FN2
s
结点上无荷载，则FN1＝FN2＝0。
由∑FS＝0，可得FN2＝0，故FN1＝0。
2）
FN1
FN2
Fy 0， FN 3 0；
0
FN3
Fx 0，
FN 1
FN
。
2
3） FN1
FN4 FN3
结点C：
Fy 0，
FNCF 20 40 0， FNCF 20kN(拉)。
20 5
20k N
C
20 5
FNCF
20kN
工程力学-桁架内力的计算
34
摩擦的存在既有利也有弊： 利——用于传动机械、启动或制动。 弊——消耗能量，磨损零件，降低精度和机械效率。
摩擦的分类：
滑动摩擦 滚动摩擦
静摩擦 ——仅有相对运动趋势时产生的 动摩擦 ——已有相对运动时产生的
干摩擦 ——接触表面凸凹不平引起的 湿摩擦 ——物体接触面之间有液体成膜的
35
2.静摩擦力（静滑动摩擦力）
未知力的节点。
（4）将未知数（各杆内力）统一设为拉力
（即节点处各杆的内力矢量方向从节点指向外）。
取节点C为分离体：
P
C
D
F
P
C
F1
F1
12
例题
例题6
§7 力系的平衡
C
E
GP
A
B
D
桁架结构受力如图，杆
AE=EC=CG=GB=AD=
ED=DG=DB=a ，求各
杆的内力。
13
例题
例题6
§7 力系的平衡
0杆 等轴力杆
无主动力的三杆节点，其中二杆共线
0杆
0杆 无主动力的不共线二杆节点
0杆
不共线的二杆节点，主动力沿其中一杆 F
无主动力，共线的二杆节点
等轴力杆
或两两共线的四杆节点 两对等轴力杆
6
还可利用对称性：
等轴力杆 F
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。故虽列力系平衡方程时零杆 不起作用，但结构本身不可将零杆去掉。 求桁架的内力通常有两种方法：
FAD
P
P 2
1 2
3 4
P
FAxA
FAE
FAy FAD
0
E \\
FAx
桁架力学计算公式
桁架力学计算公式Sheet3Sheet2Sheet1数值单位项目说明代号外伸梁，左端距支点A为M,右端距支点B为N,AB间距离为L 外伸梁左端伸出长Mmm支座间距离外伸梁右端伸出长LN支座反力RARB均布载荷集度q截面位置x以左端为基准最大弯矩MmaxmkN/mkNkN.m一、最大弯矩弦杆轴力N竖杆轴力斜杆轴力KN最大剪力Q桁架计算高度斜杆与竖杆的夹角β°单位为弧度，弧度＝度/1803.1416 三、杆件强度计算上弦杆的毛截面积A1下弦杆的毛截面积A2竖杆的毛截面积斜杆的毛截面积A3A4选100×100×10角钢2根c㎡选100×100×10角钢2根选80×80×6角钢2根上弦杆回转半径ix1下弦杆回转半径cm竖杆回转半径斜杆回转半径ix3ix4上弦杆计算拉应力σc1上弦杆计算压应力σc2MPa许用压应力120MPa 许用拉应力120MPa 竖杆压应力σc3斜杆拉应力四、杆件稳定性计算二、杆件轴力计算参考手册P21-11参考手册P21-37参考手册P21-96弦杆的计算长度参考<>P169，lc=l(几何长度）竖杆、斜杆计算长度lc1lc2参考<>P169，lc=0.8l(几何长度）上弦杆长细比λ1下弦杆长细比λ2λp=120手册P21-97 斜杆长细比λ3竖杆长细比λ4λp=150手册P21-97 λp=200手册P21-97 上弦杆受压稳定性计算竖杆受压稳定性计算σ1σ2根据λ选取的稳定系数φ手册P21-97表21-5-6许用应力σp=120MPa许用应力σp=120MPa五、挠度计算h0桁架的毛截面惯性矩桁架的跨中截面对水平心轴的毛截面惯性矩IxVx2061000=E桁架竖向挠度cm4桁架力学计算表雪载0.3kN/㎡选75×75×8角钢2根弧度竖杆斜杆计算长度lc3参考第2版《钢结构》P420,近似计算公式参考2版<>P20，lc=l(几何长度）参考2版<>P20，lc=0.8l(几何长度）机栈桥外伸梁，左端距支点A为M,右端距支点B为N,AB间距离为L0.000.00.00.00.00.000.0000.00 .00 .00 .00 0.00 .00 .00 .00 00.00 .00 .00 0.00 00.00 -0.00 0.000.00 .00 0.00 .00.00.00.00.00-0.00 000.00 00.00 .00 0.00 000.00 00.00.00-0.00 000.00 00.00 .00 0.00 000.00 00.00 .00 000.00 000.00 000.00 .00 0.00 0.00.00 0.00 0.00 .00 0.00 0.00 .00 0.00 0.00 .00.00 0.00 000.00 00.00 .00.00-0.00 000.00 00.00.00 00000.00 .00.00.00.00 00.00.000.00.000.00.00 000.00 .00 0.00 00.00 0.00 .00 0.00 .00.00 0.00 .00.00.00.000.00 00.00 .00.00.00 00.00 .00.00.00 0.00 .00.00 00.00 0.00 -00.0000.00 0.00 .00 0.00 .00 0.00 .00 0.00 .00 -.00 000.00 00.00 .00.00 000.0000.00 .00-0.00 000.00 00.00 .00 0.00 000.00 00.00 .00 000.00 000.00 000.00 0.00 0.00.00 0.00 0.00 .00 0.00 0.00 .00 0.00 0.00 .00.00.00 000.00 00.00 .00.00-0.00 000.00 00.00.00 000000.00 .00.00.00.0000.00.00.00.000.00.00 000.00 .00 0.00 00.00 0.00 .00 0.00 .00。
理论力学课件(桁架计算)
刚度矩阵法
总结词
通过建立刚度矩阵，将节点位移和杆件内力之间的关系进行数学描述，方便进行数值计 算。
详细描述
刚度矩阵法是理论力学中常用的方法之一，它通过建立刚度矩阵来描述节点位移和杆件 内力之间的关系。在桁架计算中，根据杆件的几何特性和材料属性，可以建立相应的刚 度矩阵。通过求解线性方程组，可以得到节点位移和杆件内力的数值解。这种方法适用
实例分析
以一个简单的组合结构为例，通过分 析其受力情况，可以计算出各结构形 式的内力和变形，从而判断结构的稳 定性和安全性。
谢谢聆听
于求解大型复杂结构的静力和动力问题。
桁架的应力与稳定性
05
应力计算
01
节点应力
根据力的平衡原理，计算节点处的应力，包括拉应力和 压应力。
02
杆件应力
根据杆件受力情况，采用截面法或能量法计算杆件内部 的应力分布。
03
应力分布规律
分析不同类型桁架的应力分布规律，如三角形、四边形 、多边形等。
稳定性分析
虚功原理
总结词
基于虚功原理，通过分析力和位移的关系，推导出节点位移和杆件内力的关系。
详细描述
虚功原理是理论力学中的基本原理之一，它指出在理想约束条件下，一个系统处于平衡状态时，任何一个虚位移 都不会对任何外力做功。在桁架计算中，利用虚功原理可以推导出节点位移和杆件内力的关系，为后续的位移计 算和内力分析提供基础。
02
截面法适用于任何形式的桁架，包括三角形、矩形、梯 形等。
03
在使用截面法时，需要特别注意截面的选择，因为不同 的截面会导致不同的结果。
节点法
节点法是通过分析节点之间的相 互作用力和外力，从而求出整个
桁架的内力。
桁架力学计算公式1
206*1000=E
mm mm mm
参考2版<<钢结构>>P20，lc=l(几何长度） 参考2版<<钢结构>>P20，lc=0.8 l(几何长度） 参考2版<<钢结构>>P20，lc=0.8 l(几何长度）
λ p=120 手册P21-97 λ p=150 手册P21-97 λ p=200 手册P21-97 λ p=150 手册P21-97 手册P21-97 表21-5-6 MPa 许用应力σ p=120MPa 手册P21-97 表21-5-6 MPa 许用应力σ p=120MPa 参考第2版《钢结构》P420,近似计算公式
c㎡ cm c㎡ cm c㎡ cm c㎡ cm MPa MPa MPa MPa
选75×75×8角钢2根
选75×75×8角钢2根
选75×75×8许用压应力120MPa 许用拉应力120MPa 许用拉应力120MPa 许用拉应力120MPa 参考手册P21-96
1500 1000 1600 19.5 19.5 32.8 16.4 0.949 -35.2 0.949 -43.9
N N N
-162.727 -160.4490909 195.863
KN KN KN 参考手册P21-37
A1 ix1 A2 ix2 A3 ix3 A4 ix4 σ c1 σ c2 σ c3 σ c4
24.37 3.85 24.37 3.85 19.26 3.05 12.303 2.44 33.387 -33.387 -41.653 79.600
桁架力学计算表
机栈桥 外伸梁，左端距支点A为M,右端距支点B为N,AB间距离为L 项 目 一、最大弯矩 外伸梁左端伸出长 支座间距离 外伸梁右端伸出长 桁架计算高度 斜杆与竖杆的夹角 均布载荷集度 截面位置 支座反力 支座反力 最大弯矩 最大剪力 二、杆件轴力计算 弦杆轴力 竖杆轴力 斜杆轴力 三、杆件强度计算 上弦杆的毛截面积 上弦杆回转半径 下弦杆的毛截面积 下弦杆回转半径 竖杆的毛截面积 竖杆回转半径 斜杆的毛截面积 斜杆回转半径 上弦杆计算压应力 上弦杆计算拉应力 竖杆压应力 斜杆拉应力 四、杆件稳定性计算 弦杆的计算长度 竖杆 斜杆计算长度 上弦杆长细比 下弦杆长细比 斜杆长细比 竖杆长细比 根据λ 选取的稳定系数 上弦杆受压稳定性计算 根据λ 选取的稳定系数 竖杆受压稳定性计算 五、挠度计算 桁架的毛截面惯性矩 桁架竖向挠度 Ix Vx 1179508 -39.9 cm4 mm lc1 lc2 lc3 λ λ λ λ φ σ φ σ
桁架力学计算
桁架力学计算
桁架力学是一门关于结构力学及力学原理在桁架结构中应用的专业学科。
桁架结构是由多个杆件和节点组成的一种稳定的结构形式，常用于搭
建建筑物或桥梁。
在设计和分析桁架结构时，需要进行力学计算来确定结
构的强度、刚度和稳定性。
桁架结构的力学计算主要关注以下几个方面：
1.荷载计算：首先需要确定桁架结构所受到的各种外部荷载，如重力
荷载、风荷载、地震荷载等。
这些荷载将影响桁架结构的受力情况。
2.线性静力学计算：利用静力学原理，分析桁架结构在外部荷载作用
下的受力和变形情况。
对于线性桁架结构，可以应用力的平衡方程和杆件
变形方程进行计算。
3.杆件强度计算：杆件的强度计算是桁架力学中的重要环节。
需要考
虑杆件的承载能力以及杆件内外的应力分布情况。
根据材料的强度特性，
可以计算出杆件的破坏载荷。
4.稳定性计算：对于较高或较细的桁架结构，还需要进行稳定性计算。
通过分析杆件的受压稳定性，可以确定结构的稳定性。
常用方法包括细长
杆件的欧拉公式和端部约束条件的考虑。
5.刚度计算：桁架结构的刚度计算是为了评估结构的刚度性能。
通过
计算结构的刚度矩阵，可以得到结构的刚度特性，如刚度系数和刚度模态。
最终的桁架力学计算结果可以用于结构设计和优化，确保结构的安全
性和可靠性。
此外，桁架力学计算也对于研究桁架结构的力学行为和性能
具有重要意义，有助于改进结构设计方法和优化结构性能。
桁架内力计算方法
桁架内力计算方法
桁架内力计算方法是结构力学中的重要内容，用于确定桁架各个构件的内力大小和性质。
桁架是由多个杆件和节点组成的刚性结构，节点是杆件的连接点，杆件则是连接节点的直线构件。
在计算桁架内力时，常用的方法有以下几种：
1. 静力平衡法：静力平衡法是最常用的计算桁架内力的方法。
根据静力平衡的原理，可以根据桁架的外部受力和支座反力，利用平衡条件推导出各个构件的内力。
通过将桁架分解为多个杆件，然后应用平衡方程和静力学原理，可以很容易地求解出各杆件的内力。
2. 方法之力法：方法之力法是一种辅助计算桁架内力的方法。
通过在桁架图上引入一些虚拟杆件，形成一个平衡闭合图，然后根据静力平衡法计算出这些虚拟杆件的内力，再通过力的平衡推算出桁架实际构件的内力。
这种方法可以简化计算过程，尤其适用于复杂桁架的内力计算。
3. 图解法：图解法是一种直观的计算桁架内力的方法，通过在桁架图上绘制受力图和内力图，可以直接读取出各个构件的内力大小和方向。
图解法适用于简单桁架的内力计算，但对于复杂桁架的计算可能较为繁琐。
4. 位移法：位移法是一种基于结构变形原理的计算桁架内力的方法。
根据桁架的刚度矩阵和位移向量的关系，可以建立起位移方程，通过求解位移方程组来求解桁架的内力。
位移法适用于计算复杂桁架的内力，但需要较高的数学和计算机软件的支持。
综上所述，桁架内力的计算方法多种多样，可以根据具体情况选择合适的方法进行计算。
在实际工程中，通常会结合多种方法进行计算，以确保计算结果的准确性和可靠性。
结构力学桁架内力计算例题
结构力学桁架内力计算例题1. 引言嘿，朋友们，今天咱们来聊聊一个听上去有点儿“高大上”的话题——结构力学中的桁架内力计算。
乍一听，可能觉得有点儿难度，不过别担心，咱们一起轻松愉快地搞定它！你知道吗？其实桁架就像是搭积木，只要你掌握了基本的搭建规则，就能建造出稳固又美丽的结构。
想象一下，当你在阳光下看到那一座座完美的桥梁，心里是不是充满了自豪感呢？2. 桁架的基本概念2.1 什么是桁架？好，首先我们得知道桁架到底是什么。
简单来说，桁架就是一种由杆件组成的结构，通过这些杆件之间的连接来承受外力。
就像是你小时候搭的乐高，一根根小棒搭起来，既坚固又美观。
它的工作原理也很简单，主要就是通过这些杆件的受力来分担负荷。
2.2 桁架的应用桁架可不是只在课本上出现的，它在我们的生活中随处可见。
比如那些大桥、屋顶、甚至是一些高楼的支撑架，都是桁架的身影。
它们在阳光下闪闪发光，仿佛在向我们展示它们的“肌肉”，多么厉害！你有没有想过，如果没有这些桁架，生活会变得多么不方便？所以，桁架可真是我们的好朋友。
3. 内力计算的步骤3.1 确定荷载接下来，咱们就要开始内力计算啦！首先，得确定荷载。
这一步就像是上天给你安排了一场运动会，得清楚每个项目的比赛规则。
荷载可以是静态的，也可以是动态的。
举个例子，假设我们有一个横跨河流的桥，车子在上面开来开去，风吹雨打，这些都是需要考虑的荷载。
3.2 分析结构然后，我们就要进行结构分析啦。
这一步是最关键的，像是给桁架做一次“体检”。
咱们得找出各个杆件的受力情况。
常见的计算方法有平衡法和切割法。
简单来说，平衡法就像是让你在翘翘板上保持平衡，而切割法则是把桁架分成小块儿，逐一分析。
4. 计算实例4.1 示例介绍好了，来点实战吧！假设我们有一个简单的三角桁架，底边长10米，两边的高度各为5米。
中间有一个荷载是1000牛顿。
大家别担心，这个荷载就像是朋友在你肩上拍了一下，不重，咱们来看看怎么分担它。
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c㎡ cm c㎡ cm c㎡ cm c㎡ cm MPa MPa MPa MPa
选75×75×8角钢2根
选75×75×8角钢2根
选75×75×8角钢2根
选75×75×8角钢2根
许用压应力120MPa 许用拉应力120MPa 许用拉应力120MPa 许用拉应力120MPa 参考手册P21-9 32.8 16.4 0.949 7.0 0.949 -43.1
mm mm mm
参考2版<<钢结构>>P20，lc=l(几何长度） 参考2版<<钢结构>>P20，lc=0.8 l(几何长度） 参考2版<<钢结构>>P20，lc=0.8 l(几何长度）
λ p=120 手册P21-97 λ p=150 手册P21-97 λ p=200 手册P21-97 λ p=150 手册P21-97 手册P21-97 表21-5-6 MPa 许用应力σ p=120MPa 手册P21-97 表21-5-6 MPa 许用应力σ p=120MPa 参考第2版《钢结构》P420,近似计算公式
N N N
32.545 -157.52 192.287
KN KN KN 参考手册P21-37
A1 ix1 A2 ix2 A3 ix3 A4 ix4 σ c1 σ c2 σ c3 σ c4
24.37 3.85 24.37 3.85 19.26 3.05 12.303 2.44 -6.677 6.677 -40.893 78.146
桁架力学计算表
机栈桥 外伸梁，左端距支点A为M,右端距支点B为N,AB间距离为L 项 目 一、最大弯矩 外伸梁左端伸出长 支座间距离 外伸梁右端伸出长 桁架计算高度 斜杆与竖杆的夹角 均布载荷集度 截面位置 支座反力 支座反力 最大弯矩 最大剪力 二、杆件轴力计算 弦杆轴力 竖杆轴力 斜杆轴力 三、杆件强度计算 上弦杆的毛截面积 上弦杆回转半径 下弦杆的毛截面积 下弦杆回转半径 竖杆的毛截面积 竖杆回转半径 斜杆的毛截面积 斜杆回转半径 上弦杆计算压应力 上弦杆计算拉应力 竖杆压应力 斜杆拉应力 四、杆件稳定性计算 弦杆的计算长度 竖杆 斜杆计算长度 上弦杆长细比 下弦杆长细比 斜杆长细比 竖杆长细比 根据λ 选取的稳定系数 上弦杆受压稳定性计算 根据λ 选取的稳定系数 竖杆受压稳定性计算 五、挠度计算 桁架的毛截面惯性矩 Ix 1179508 cm4 lc1 lc2 lc3 λ λ λ λ φ σ φ σ
2 1 1 2 3 4
代号
数值
单位
说 明
M L N h0 β q x RA RB Mmax Q
8 44 8 2.2 0.96 7.16 10 214.8 214.8 71.6 157.52
m m m m 弧度 kN/m m kN kN kN.m KN 参考手册P21-11 单位为弧度，弧度＝度/180*3.1416 雪载0.3kN/㎡ 以左端为基准
桁架的跨中截面对水平心轴的毛截面惯性矩
桁架力学计算表
机栈桥 外伸梁，左端距支点A为M,右端距支点B为N,AB间距离为L 项 目 桁架竖向挠度 代号 Vx 数值 8.0 单位 mm 206*1000=E 说 明