桁架受力分析报告

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绗架受力分析

对称结构受对称荷载作用, 内力和反力均为对称:
E 点无荷载,红色杆不受力
FAy
FBy
对称结构受反对称荷载作用, 内力和反力均为反对称:
垂直对称轴的杆不受力
FAy
FBy
对称轴处的杆不受力
2.5.4
截
面
法
截取桁架的某一局部作为隔离体，由平面任意力系的平衡方程即可求得未知的轴力。对于平面桁架，由于平面任意力系的独立平衡方程数为3，因此所截断的杆件数一般不宜超过3
2.5.5
组合结构的计算
8 kN
I
组合结构——由链杆和受弯杆件混合组成的结构。 12 G E 4m
I
A FN图(kN) 5 kN
4 -6 F 6 12
M图(kN . m)
B 2m 4m
C -6
D 4m 2m 2m
3 kN
一般情况下应先计算链杆的轴力取隔离体时宜尽量避免截断受弯杆件
在用结点法进行计算时，注意以下三点，可使计算过程得到简化。
1. 对称性的利用如果结构的杆件轴线对某轴（空间桁架为某面）对称，结构的支座也对同一条轴对称的静定结构，则该结构称为对称结构（symmetrical structure）。对称结构在对称或反对称的荷载作用下，结构的内力和变形（也称为反应）必然对称或反对称，这称为对称性（symmetry）。
4. 梯形桁架
三、按几何组成分类简单桁架（simple truss）
联合桁架（combined truss）
复杂桁架（complicated truss）
四、按受力特点分类：
1. 梁式桁架
2. 拱式桁架
五、计算方法１.结点法 2.截面法 3.联合法

桁架结构的受力分析与计算

桁架结构的受力分析与计算桁架结构是一种由各种杆件连接而成的稳定结构，被广泛应用于建筑、桥梁、航天器等领域。

在设计和建造桁架结构时，受力分析和计算是至关重要的步骤。

本文将介绍桁架结构的受力分析方法，并给出相应的计算步骤。

一、桁架结构的受力分析桁架结构由杆件和节点组成，杆件通常是直线段或曲线段，节点是连接杆件的固定点。

在受力分析中，需要确定每个节点和杆件的受力情况。

1. 节点的受力分析节点是桁架结构中的重要连接点，它承受着来自相邻杆件的受力。

对于单个节点，可以利用力平衡原理来进行受力分析。

首先，在水平方向上，所有受力要素的水平分力之和应等于零；其次，在竖直方向上，所有受力要素的竖直分力之和也应等于零。

通过解这两个方程，可以求得节点的受力。

2. 杆件的受力分析杆件是桁架结构中起支撑作用的构件，它们承受着来自外力和节点的受力。

在受力分析中，需要确定每个杆件的受力大小和方向。

根据静力平衡原理，杆件上的受力要满足力的平衡条件，即合力为零。

可以利用力的合成和分解的原理来进行受力分析，将受力分解为水平方向和竖直方向的分力。

通过解这些方程，可以求得杆件的受力。

二、桁架结构的受力计算在桁架结构的受力计算中，需要根据受力分析的结果来进行具体的计算。

主要涉及到以下几个方面。

1. 材料的选择和强度计算桁架结构中的杆件通常采用钢材、铝材等材料制作。

在进行强度计算时，需要考虑材料的强度和安全系数。

根据结构所受力的种类（拉力、压力或剪力），选择适当的强度计算公式和安全系数。

2. 荷载的计算桁架结构在使用过程中会承受各种形式的荷载，如静荷载、动荷载、地震荷载等。

荷载的计算是桁架结构设计的重要一环。

需要根据设计要求和建筑规范，合理计算各种荷载的大小和作用方向，以确定结构的强度和稳定性。

3. 结构的稳定性计算桁架结构在承受荷载作用时，需要保持结构的稳定性，避免产生倾覆和失稳等安全隐患。

在进行结构的稳定性计算时，需要考虑结构的整体平衡和节段局部稳定性问题。

33静定桁架受力分析

A C
P D
B
对称
平衡
E
D
反对称
E
D
平衡
NCE NCD 0 NED 0
四、对称性的利用
B
例:试求图示桁架A支座反力.
00
0A P
P/2
2a YA对
P/2 对称荷载
YA
10 a
P MB 0,YA对 3a 2 a 0
YA对 P / 6()
P MC 0,YA反 5a 2 3a 0
a
cd
b
A 1 2 3 4 5
P PP 6d
4d d3
B
(2) N c
VA 1.5P
Yc 1.5P P 0.5P
Nc
5 4
Yc
0.625P
VB 1.5P
4‘ e
d
Nc
B
45
P 1.5P
A VA 1.5P
1‘
2‘
3‘
4‘
e
a
cd
b
12345 P P P 6d
4d d3
B
VB 1.5P
1’ 2’ 3’ 4’ e
a
cd
b
A 1 2 3 4 5
P PP 6d
4d d3
B
VA 1.5P
(1) Na Nb
1’ 2’
4
Na
d 3
1 2 Nb
1.5P
P
Y 0 M 2 0
VB 1.5P
Na P VA 0.5P
Nb
4 3
d
1.5P 2d
0
Nb 2.25 P
1‘ 2‘ 3‘ 4‘ e
三、结点法与截面法的联合应用
P

同济大学优秀桁架实验报告

0.00400997 0.00000000 -0.00000006
12 0.00401015 0.00000000 -0.00000001
0.00401015 0.00000000 0.00000005
13 0.99999999 0.00000000 0.00000000
0.99999999 0.00000000 0.00000000
【步骤七】
求解各杆的轴力、剪力和弯矩
杆端1
杆端2
-------------------------------------------------------------------------------------------
单元码轴力
剪力
弯矩
轴力
剪力
弯矩
--------------------------------------------------------------------------------------------
向的压力。在这基础上，我们又设计了一根竖直方向的杆件，在斜杆的作用下，
该杆件将会受到竖直向上的合力。竖直方向的杆件会把该竖直向上的合力传递到水平杆件上，然后作
用在水平杆件的跨中。在这样的过程下，水平杆件的跨中挠度将会减少，整体的挠度也会
一起减少。而且水平杆件跨中受到的集中荷载也会被抵消一部分，从而来增加桁架所能承受的集中荷载。
2F
【节点 2】由节点法容易得：杆 D 是“零杆” 受到一个沿杆 A 且远离杆 A 的压力 2F 受到一个沿杆 C 且远离杆 C 的压力 2F
2F
【节点 4】由节点法容易得：杆 E，杆 D 是“零杆”
3F
2F
4

第2章2 静定结构受力分析-桁架

2. 3
桁架受力分析
F G H 4m 40kN FAx =0 A 60kN C FAy =80kN 40kN 60kN D 60kN 3m×4=12m （a） E 80kN
图2-10 例题2-1图
-100kN
B FBy =100kN
FNFC C 60kN FNCD
40kN (c)
所示，结点C：隔离体如图2-10(c) 所示，列 ∑ Fx = 0 FN CD − 60 kN = 0, 得FN CD = 60 kN 再列
-100kN
80kN (h）
所示，结点E：隔离体如图2-10(h)所示，列
FN EB − 75 kN = 0, 得FN EB = 75 kN
∑F
x
=0
校核
∑F
y
= 80 kN − 80 kN = 0
平衡条件满足，计算正确。平衡条件满足，计算正确。
2. 3
桁架受力分析
F -90kN 50kN 40kN FAx =0 A 60kN C FAy =80kN 40kN 60kN D 60kN 3m×4=12m 75kN E 80kN G -90kN H 0 25kN -125kN 4m 80kN 75kN B FBy =100kN -100kN
∑F
y
=0
FN FC − 40 kN = 0,
得FN FC = 40 kN
2. 3
桁架受力分析
F -90kN 50kN 40kN FAx =0 A 60kN C FAy =80kN 40kN 60kN D 60kN 3m×4=12m
FNFG （a）
G
H 4m
-100kN
E 80kN
B FBy =100kN

两种桁架桥力学模型分析报告

两种桁架桥的力学模型分析一、桁架桥桁架桥（Truss Bridge）是指以桁架作为上部结构主要承重构件的桥梁。

桁架桥一般由主桥架、上下水平纵向联结系、桥门架和中间横撑架以及桥面系组成。

在桁架中，弦杆是组成桁架外围的杆件，包括上弦杆和下弦杆，连接上、下弦杆的杆件叫腹杆，按腹杆方向之不同又区分为斜杆和竖杆。

弦杆与腹杆所在的平面就叫主桁平面。

大跨度桥架的桥高沿跨径方向变化，形成曲弦桁架；中、小跨度采用不变的桁高，即所谓平弦桁架或直弦桁架。

根据结构的不同可简单分为上承式桁架桥和下承式桁架桥。

二、基本模型与假设（1）基本模型将桁架桥抽象为A、B两种模型，上承式桁架桥载重在桁架结构上方，下承式桁架桥载重主要在桁架结构下方，受力分析可得以下两种受力情况。

AB（2）基本假设1.两个杆之间均为铰接；2.桥上载荷（车）简化在各个节点上而不在杆上移动。

3.假定斜杆与水平面夹角为45度。

桥的自重简化为均匀分配至各节点的载重。

三、建立数学模型与分析对图示桁架桥模型（平面）而言，若桥面有n个节点，则共有整座桥上2n-2个节点，可得4n-4个独立方程，共计4n-7个杆件，即有4n-7个未知内力，桥两端支撑点共两个方向四个未知的约束反力，则未知数共有4n-3个为超静定问题，自由度为1；若桥端点有3个未知力，则未知数为4n-4个，静定，自由度为0。

建模时假定桥端点有3个约束反力，即假定左侧顶点处有两个力UX、UY，右侧只有一个力UY。

以桥面有9个节点为例，桥上共有16个节点，为标记简单，将桁架桥的简化模型补成矩形，共有18个节点，33个杆件，如图所示，其中节点J、R为假拟节点，9、16、17、25为假拟杆件。

将约束反力分别标为34、35、36。

共计36个方程（18个节点），36个未知力，方程组可简化为AF=B。

系数矩阵A 与外力矩阵B易从图中得到（以右、上为正方向），详情见程序源码。

故F=A^-1*B。

车经过桥梁可以简化成车载0.05从左到右依次加载到下边每个节点，分别进行计算。

小型桁架特点分析报告范文

小型桁架特点分析报告范文引言小型桁架作为一种常用的轻型结构，广泛应用于航空、航天、建筑、机械等领域。

本报告将对小型桁架的特点进行分析。

简介小型桁架是一种由节点和杆件组成的结构系统。

它通常由多个三角形组成，具有高强度、刚性强、重量轻、耐久性好等特点。

小型桁架可以以各种形式进行变形，适应不同的设计要求，因此被广泛应用于不同领域。

特点分析1. 高强度小型桁架由高强度的材料如钢、铝等制成，结构稳定性好，能够承受较大的载荷。

其三角形结构能够有效分散外部力，提高整体承载能力。

2. 刚性强小型桁架由各种杆件和节点组成，节点之间通过紧固件连接，使得整个结构具有较高的刚性。

这种刚性使得小型桁架在承受外部荷载时不易发生变形，保持结构的稳定性。

3. 重量轻小型桁架材料采用轻质金属，使得整个结构重量较轻。

相比于传统的混凝土和钢结构，小型桁架更加适用于需要减轻结构负荷、提高施工效率的场合。

4. 耐久性好小型桁架结构材料具有良好的抗腐蚀性能，能够适应不同工作环境的需求。

其耐久性好，使用寿命长，减少了维护和修理的成本。

5. 变形适应性强小型桁架由节点和杆件组成，节点之间可灵活连接，能够以各种形式进行变形。

这种特点使得小型桁架适用于不同的设计要求，能够适应不同形状和空间尺寸的场合。

6. 施工和拆卸简便小型桁架的组装和拆卸过程相对较简单，能够快速完成。

其结构简洁，拆卸后占用空间小，方便运输和储存。

7. 应用广泛小型桁架由于其特点的灵活性和可变形性，被广泛应用于航空、航天、建筑、机械等领域。

它可以用作支撑结构，承载外部荷载；也可以用作悬挂设备或展示装置，展示商品或艺术品。

结论小型桁架作为一种常用的轻型结构，具有高强度、刚性强、重量轻、耐久性好等特点。

其变形适应性强，能够适应不同的设计要求。

小型桁架的施工和拆卸相对简便，应用广泛。

它在航空、航天、建筑、机械等领域扮演着重要的角色，并且在未来的发展中具有潜力。

型材桁架受力分析

1
施工荷载验算
1.桁架受力计算分析
1.1施工荷载
皮带机桁架分析，取跨度最大的桁架作为分析对象，按最大跨度24m 计算分析，总自重约6570.72kg，在浇筑过程中混泥土（砂石）以最大值50kg/m 来计算共24×50=1200kg。

总受力为:(6570.72+1200)kg×9.8N/kg=64.4+11.76=76.16KN。

桁架简图及
跨度简图如下：
桁架跨度简图
1.2受力分析
根据制作简图以及实际最大跨度简图，在24m 中心处桁架最底部的角铁受力是最大的，受力分析过程中可取底部桁架主梁24m 长的一根作为计算分析。

其受力简图如下，进行最大挠度和刚度校核。

2受力简图
(1)最大挠度计算挠度计算公式：EI
Pl P v 483
v =式中：P =76.16KN
l =24m
查表可得：E =200GPa
I =73.49cm4
14.92mm
73.49910002483
1032431076.16
483v =
⨯⨯⨯⨯⨯⨯==EI Pl P v 桁架的最大挠度为：
29.84mm
vp v max p =+=v p v v (2)校核刚度
[]v =48mm
48m 0.0500/24500/===l []
v v =48mm <29.84mm max p =由综上所计算分析可得角铁80*8所做的桁架满足刚度条件，整体桁架结构受力稳定。

5M钢桁架结构静力分析实验报告

5M钢桁架结构静力分析——施晨昊建工080867一、研究目的1、以设计性、综合性的试验教学方式，激发学生参与试验的积极性，培养学生主动创新的意识、勇于探索的精神和科学实验的态度，提高学生的综合素质；2、进一步掌握结构静力试验中各种常用仪器设备的使用方法，了解其主要技术指标，熟悉结构静力试验的基本操作过程；3、掌握结构试验方案设计的基本原则，并能够在教师的指导下制定完整的结构试验方案；4、掌握结构试探数据整理与分析的基本原则，能够在教师的指导下撰写较为完整的试验研究报告。

二、试验设计2.1 试件设计采用5M空腹钢桁架试件，分别在S-1和S-2位置处设置支座支撑点，在P_1和p-2位置处设置加载点2.2加载方案按照试验指导书工况四方案进行加载，在p-1和p-2处进行加载。

首先预加载20kn。

然后进行正式加载，最大荷载75kn，分5级加载，每级15kn，观察现象并记录试验数据2.3测试方案（1）挠度“f”测试利用数据采集系统和电测位移传感器，测量5M钢桁架试件上、下弦挠度，用时在两支座上安装2个电测位移传感器测量支座刚性位移，用于挠度测试结果的修正。

（2）桁架杆件应变“ε”测试采用电阻应变测试方法测量5M钢桁架试件弦杆和腹杆应变三、主要试验结果3.1试件受力过程首先预加载20kn，看试件以及仪器设备是否完好；正式加载，最大荷载75kn，分5级加载，每级15kn；整个加载过程，钢桁架始终处于弹性受力阶段，因为应变曲线是比较理想的线性分布3.2腹杆应变第二根腹杆，应变计读数为零，可以判定为“零杆”；中间腹杆，4个应变计读书很小，经过分析，可以判定为“零杆”；第一根腹杆，荷载—应变曲线如下：3.3弦杆应变中间下弦杆各处荷载—应变曲线如下：通过分析，在平面内，满足平面桁架的假定。

四、试验结果分析4.1荷载—挠度关系节点位移=该处节点处位移读数—1/2端部位移计读数之和利用该公式可以消除支座位移对试验结果的影响下弦杆各处荷载—位移曲线如图：五、结论在整个加载过程中，钢桁架始终处于弹性阶段，荷载-应变曲线与荷载-位移曲线成比例线性分布。

桁架实验报告

工程力学实验设计报告专业：土木工程班级：11班组别：姓名：张逸帆学号：090997郭昊东090992胡宗羽090995徐天龙090994设计构思与计算简图我们开始想的结构可简化为下方图，由图可知：α=30°我们本着“用最少的材料造出能承载最大的桁架”的原则，造出了如下结构，所有的节点都先用锯条锯成合适的截面，粘好之后再用不同形状的木片加固。

AD是一个主体，AE,AF,AB,AC都以界面的形式粘在AD上。

E,F两点是三根木条的交织点用胶水粘牢后，再补以木片就可以了。

BC也是很危险的，我们使用很大的截面粘接在一起的，成30-°最危险的点要数D点了。

我们首先将AD与BC粘接在一起，之后补以AD两侧的条形木，再用木片粘接即可。

G,H两点遇上各处异曲同工。

图中AE,AF两根是用来固定BC的长杆的。

EG,FH是用来保证AB,AC压杆稳定的。

我们的宽处使用矩形为主体，用斜木造成三角形以求稳定的。

我们在每个节点处还用楔子把缝隙楔牢，粘好。

整体布局如下：（mm）BC=500,AB=AC=28.9,AD=14.4AE=AF=BE=FC=16.6FH=GE=8.3宽约100理论计算与分析1.内力分析：如图所示，我们对于桁架受力分析如下：设总荷载为P，作用在D,则D点受力P/2.。

则由平面力系受力状态分析，结果如下，由竖直方向受力平衡得到，B,C受力P/4.，他们是向上的支持力。

由水平方向受力平衡得到，BC受力0.433P, 它是向两侧的拉力。

A点水平方向和竖直方向受力平衡，得知，AB,AC受压内力P/2，都是压力，而在A,B,C三点都产生剪力，其中，A点的剪力二者都是沿竖直方向，B,C两点的剪力都是沿水平方向。

A点的剪力是由AB杆的内力的竖直分量产生，同理，B,C两点的剪力是由AB杆的内力的水平分量产生。

AD杆所受力为P/2，恰与荷载平衡。

其中，D点是最危险点。

鉴于平面力系的平衡受力分析，理论上AE,AF为零杆，GE,FH亦为零杆。

结构力学的桁架的受力与稳定探究

结构力学的桁架的受力与稳定探究结构力学是研究物体在外部力作用下的受力和变形规律的学科。

而桁架是一种由组成的纵杆和连接节点构成的空间结构，广泛应用于建筑、航空航天等领域。

本文将探究桁架结构的受力和稳定性。

一、桁架结构的基本概念桁架结构由众多的杆件和节点组成，杆件通常为直线段，节点则是杆件的连接点。

其中，水平杆件称为横杆，垂直杆件称为竖杆。

在桁架结构中，杆件只受轴力作用，不受弯矩和剪力的影响。

二、桁架结构的受力分析1. 杆件内力的计算桁架结构的受力分析首先需要计算杆件的内力。

根据牛顿第三定律，桁架结构中连接在每个节点上的杆件上的力大小相等、方向相反。

利用平衡条件和受力平衡方程，可以计算出每个杆件的轴向力大小。

2. 节点受力的平衡在桁架结构中，节点是连接杆件的关键部分。

对每个节点进行受力分析，根据受力平衡条件，可以得到节点处的合力为零。

利用这个平衡条件，我们可以解算出各个杆件的内力分布情况。

三、桁架结构的稳定性分析1. 稳定性的定义桁架结构的稳定性是指结构在受到外部力作用时不产生失稳或坍塌的能力。

稳定性分析是桁架结构设计的重要一环，合理的结构稳定性可以保证结构的安全可靠。

2. 稳定性的影响因素桁架结构的稳定性受到多种因素的影响，包括节点的刚度、杆件的长度和截面尺寸、外部荷载的大小和作用方向等。

较长的杆件容易发生弯曲，导致稳定性下降，因此需要增加支撑节点或采用增加截面尺寸的方法来提高结构的稳定性。

3. 稳定性的评估方法评估桁架结构的稳定性通常采用稳定系数方法。

稳定系数表示结构在受到外力作用时的稳定程度，通常取值为0到1之间。

稳定系数越接近1，结构的稳定性越好。

通过计算各个节点的稳定系数，可以评估整个桁架结构的稳定性。

四、桁架结构的应用与发展桁架结构由于其轻质、高强度、良好的稳定性等特点，在建筑、桥梁、航空航天等领域得到广泛应用。

随着材料科学和结构设计理论的不断发展，桁架结构的设计和制造技术也在不断完善，为各行各业提供了更多的解决方案。

桁架实验的报告

工程力学（Ι）实验设计实验报告土木工程学院2012级11班组号10成员：xxx目录一、设计构思与简图 (3)二、理论计算分析及结果 (4)三、制作过程.................................. 错误！未定义书签。

四、加载比赛的情况和成绩 (10)五、加载破坏现象分析 (11)六、心得体会.................................. 错误！未定义书签。

一、设计构思与简图在参阅了有关资料，咨询了学长之后，我们最终决定做一个三角行的桁架。

三角形整体稳定性较好，受力形式简单，可以预期形变的形式和大小，方便我们在预期的变形较大的，受力集中的位置都做了加固处理。

单排桁架设置斜撑和斜拉杆，两排桁架之间设置横撑短杆，底面四边形内设计斜撑杆形成三角形以维持稳定性。

而且根据受力的大小和性质不同，采用粗杆和细杆相结合，既符合满应力设计理念，又能减轻自重，提高结构比强。

结构简图：桁架主视图桁架底面二、理论计算分析及结果本次桁架模型是空间对称结构，为了简化计算，取一个平面作为研究对象。

截面尺寸、假定荷载方式如图1、2所示。

杆10垂直于杆5。

杆的截面尺寸8×8mm当2、3杆上的集中力均为1N时，用软件计算各杆件轴力图如（3）红色表示轴向拉力，蓝色表示轴向压力。

杆5轴力为-1.90N,杆11轴力为+1.85N.现从强度条件和稳定性两方面讨论结构能够承受的最大荷载：强度条件：取杆件拉伸强度极限[σc]=10Mpa杆能够承受的最大拉力F=[σ]×S=640N杆11是受拉力最大的杆由外载荷为2N时，杆11的拉力为1.85N得：最大外载荷为691.9N稳定性：由于实际模型杆5和杆6为一根杆，节点可视为刚接杆5、6是受压力最大且最长的杆由L=296.8mm,μ=0.5得：λ=64.3查表取失稳时的临界应力σcr=8Mpa临界压力F=σcr×S=512N由外载荷为2N时，杆5压力为-1.90N得：杆件不失稳的最大外载荷F=538.9N综上：平面桁架能够承受的极限外载荷为538.90N，所以空间桁架模型的最大外载荷为1077.9N三、制作过程1.确定方案制作第一天，我们小组4人在查阅资料，询问学长后，构思设计，讨论出了3种方案，第一种单排桁架为梯行，两排向中间合拢的结构，第二种三角形平行结构，第三种是梯形平行结构。

桁架钢丝绳吊装受力分析

桁架钢丝绳吊装受力分析一、桁架钢丝绳吊装分析如上图所示，因浇筑需要使用门机来回吊装，故做桁架钢丝绳吊装受力分析：其整条桁架长36m，重约8t，钢丝绳选用6×37，Ø22mm，公称抗拉强度170kg/mm2。

整根钢丝绳的许用拉力：P=SP/K式中P——钢丝绳的许用拉力N;SP——钢丝绳的破断拉力,N;K——钢丝绳的安全系数。

用做捆绑绳时,取K=10,查表得SP=29600kg×9.8N/kg=290080（N）则P=SP/K=290080/10=29008（N）二、钢丝绳的实际受力钢丝绳的实际受力根据吊点位置、钢丝绳数量以及钢丝绳与构件的夹角等因素进行计算。

钢丝绳的实际受力小于许用拉力则表示钢丝绳安全。

实际现场吊装中：桁架长36m，重约8吨，钢丝绳采用4点绑扎，钢丝绳重0.0835吨，钢丝绳与桁架的夹角为a=45。

；b=45。

为防止钢丝绳卡断，在钢丝绳与桁架吊装接触处绑好胶皮，吊装时对称吊装。

具体见下图吊装简图吊装截面简图公称抗拉强度170kg/mm2，破断拉力≥29008N安全系数取10。

钢丝绳的实际拉力F1、F2、F3、F4，因为F1和F2是一根钢丝绳，所以F1=F2，而且因为桁架是对称吊装，所以F1=F2=F3=F4，列力的平衡方程F1×sina+F2×sinb+F3×sinb+F4×sina=G+g(设F=F1=F2=F3=F4)2F×sina+2F×sinb=G+g（G为桁架重量，g为钢丝绳重量）则F=(G+g)/(2sina+2sinb)=(8000+83.5)/(2×0.71+2×0.71)=2846.3NP=SP/K=290080/10=29008（N）；F<P,故吊装平稳，钢丝绳安全。

5M钢桁架结构静力分析试验报告

《建筑结构试验》5M钢桁架结构静力分析试验研究报告目录1研究目的 (2)2试验设计 (2)2.1试件设计 (2)2.2加载方案 (2)2.3测试方案 (4)3主要试验结果 (5)3.1试件受力过程 (5)3.2腹杆应变 (6)3.3上弦杆应变 (7)3.4下弦杆应变 (8)4试验结果分析 (8)4.1荷载-挠度曲线 (8)4.2理论计算对比 (9)5结论 (11)1研究目的（1）分析将该结构简化为桁架模型进行计算分析的准确性和合理性（2）验证对称荷载作用下对称结构应变的对称性（3）比较靠近杆件相交处与杆件中部截面上应变的关系（4）单个截面上应变分布情况的讨论（5）试验实测与软件理论计算结果对比分析2试验设计2.1试件设计图1 5M钢桁架结构静力分析试验试件图2 杆件截面尺寸图（单位：mm）试验试件采用一榀5M“K”型钢桁架，如图1所示。

所有杆件截面均为HM125*125*6.5*9，应变片粘贴位置为上下翼缘中部和腹板前后中部，如图2所示。

2.2加载方案5M“K”型钢桁架试件在S-1处设置滑动铰支座，S-2处设置固定铰支座，具体实现方式如图3和图4所示。

并在P-1和P-2位置处设置加载点。

图3 滑动铰支座图4 固定铰支座图5 5M“K”型钢桁架试件试验工况图6 加载装置示意图图7 油泵示意图本次试验采用在P-1和P-2两点施加集中荷载P=75kN，计算简图如图5所示。

具体实现方式如图6所示，采用荷载架、液压千斤顶和简支分布梁进行加载。

液压千斤顶施加竖直向下的集中力150kN，经分布梁分配后作用在钢桁架上，每个加载点产生竖直向下的集中力75kN。

向千斤顶加压的油泵如图7所示。

2.3测试方案图8 位移计和应变片位置示意图图9 测量电桥图图10 数据采集板图11 试验采用的位移及应变测点图12 电阻应变计示意图（1）挠度f测试利用数据采集系统和电测位移传感器，测量5M钢桁架试件上、下弦挠度，同时在两支座上安装两个电测位移传感器测量支座刚性位移，用于挠度测试结果的修正。

5M钢桁架结构静力分析试验研究报告

5M钢桁架结构静力分析试验研究报告一、研究目的1、以设计性、综合性的试验教学方式，培养主动创新的意识、勇于探索的精神和科学实验的态度，提高综合素质。

2、进一步掌握结构静力试验中各种常用仪器设备的使用方法，了解其主要技术指标，熟悉结构静力试验的基本操作过程。

3、掌握结构试验方案设计的基本原则，并能够在教师的指导下制订完整的结构试验方案。

4、掌握结构试验数据整理与分析的基本原则，能够在教师的指导下撰写较为完整的试验研究报告。

二、试验设计2.1试件设计及加载方案5M钢桁架结构静力分析试验试件是一榀5M空腹钢桁架，如图所示。

P↓ P↓5M空腹钢桁架试件支座方案为一端采用固定铰支座，另一端采用滑动铰支座。

加载方案为在d-3和d-5两点正上方桁架顶部处施加集中荷载P=75kN。

2.2测试方案（1）挠度“f”测试利用数据采集系统和电测位移传感器，测量空腹钢桁架试件下弦挠度，同时在两支座上安装两个电测位移传感器测量支座刚性位移，用于挠度测试结果的修正。

挠度测试的基本测点布置如上图所示。

表1 位移计测点号对应的线号和通道号（2）桁架杆件应变“ε”测试采用电阻应变测试方法测量空腹钢桁架试件弦杆和腹杆应变。

应变片布置、测量电桥及截面尺寸如下图所示。

试件应变测试基本测点布置示意图试件截面尺寸及应变片布置测量电桥图表2 应变片测点号对应的线号和通道号表3 应变、位移、荷载的灵敏系数和转换系数三、主要试验结果及分析3.1试件受力过程对试件进行预加载，先加P=15kN，练习各种仪表的使用，检查各种加载、测试仪器工作是否正常。

正式试验，加载最大荷载P=75kN，分为五级加载，每级15kN，每级加载后约1分钟，进行试验现象观察和全部仪器、仪表读数，并记录相应的试验现象和关键试验数据。

满载后分两级卸载，75kN→30kN→0，并记录相应的试验现象与关键试验数据。

试件受力过程如下图所示。

3.2腹杆应变表4 腹杆测点应变值(με)由理论计算得知，只有13点、14点、31点、32点应变片处的所在的两根腹杆是受力的，且两根杆的受力大小相同，且均受压。

桁架结构的力学行为分析

桁架结构的力学行为分析桁架结构是一种由杆件和节点组成的稳定结构，在工程领域中广泛应用于梁柱、屋顶和桥梁等建筑物中。

本文将对桁架结构的力学行为进行详细分析，包括结构的受力特点、应力分布和刚度等方面。

1. 结构的受力特点桁架结构的受力特点主要体现在以下几个方面：1.1. 杆件受力均匀桁架结构中的杆件大多为轻型直杆，其受力状态主要为轴力和拉压力。

由于杆件在桁架结构中的布置相对均匀，因此受力分布也较为均匀。

1.2. 节点强度高桁架结构的节点处通常通过焊接或螺栓连接，这种连接方式使节点能够承受较大的拉压力。

同时，桁架结构中节点与杆件的连接方式也决定了整个结构的刚度和稳定性。

1.3. 桁架结构的自重轻由于桁架结构主要由轻型杆件组成，因此整个结构的自重相对较轻。

这一特点使得桁架结构在应用中能够减轻建筑物的荷载，提高结构的承载能力。

2. 应力分布桁架结构的应力分布主要受到加载方式和结构形状的影响。

通常情况下，桁架结构中的杆件受到轴力的作用，因此其应力分布呈现出一定的规律。

2.1. 拉压杆件的应力在桁架结构中，从支座到加载点的杆件一般会受到压力，而从加载点到支座的杆件则受到拉力。

这种受力方式决定了桁架结构中杆件的应力分布规律。

2.2. 杆件受力方向与应力分布根据桁架结构中杆件受力的方向不同，其应力分布也会有所变化。

一般来说，斜向杆件受力方向与应力分布较为均匀，而水平和垂直杆件受力方向则会导致应力集中。

3. 刚度桁架结构的刚度是指结构在受力作用下的形变大小。

刚度直接影响着结构的稳定性和抗震能力。

3.1. 刚度与杆件的直径和材料性质桁架结构的刚度与结构中杆件的直径和材料性质密切相关。

通常情况下，直径较大的杆件具有较高的刚度，而刚度较高的材料也可以有效提高整个结构的稳定性。

3.2. 刚性节点的影响桁架结构中刚性节点对整个结构的刚度有着重要的影响。

刚性节点的设置可以提高结构的刚度和稳定性，确保结构在受力时不会发生过大的形变。

桁架受力分析

3.4 静定平面桁架教学要求掌握静定平面桁架结构的受力特点和结构特点，熟练掌握桁架结构的内力计算方法——结点法、截面法、联合法3.4.1 桁架的特点和组成3.4.1.1 静定平面桁架桁架结构是指若干直杆在两端铰接组成的静定结构。

这种结构形式在桥梁和房屋建筑中应用较为广泛，如南京长江大桥、钢木屋架等。

实际的桁架结构形式和各杆件之间的联结以及所用的材料是多种多样的，实际受力情况复杂，要对它们进行精确的分析是困难的。

但根据对桁架的实际工作情况和对桁架进行结构实验的结果表明，由于大多数的常用桁架是由比较细长的杆件所组成，而且承受的荷载大多数都是通过其它杆件传到结点上，这就使得桁架结点的刚性对杆件内力的影响可以大大的减小，接近于铰的作用，结构中所有的杆件在荷载作用下，主要承受轴向力，而弯矩和剪力很小，可以忽略不计。

因此，为了简化计算，在取桁架的计算简图时，作如下三个方面的假定：（1）桁架的结点都是光滑的铰结点。

（2）各杆的轴线都是直线并通过铰的中心。

（3）荷载和支座反力都作用在铰结点上。

通常把符合上述假定条件的桁架称为理想桁架。

3.4.1.2 桁架的受力特点桁架的杆件只在两端受力。

因此，桁架中的所有杆件均为二力杆。

在杆的截面上只有轴力。

3.4.1.3 桁架的分类（1）简单桁架：由基础或一个基本铰接三角形开始，逐次增加二元体所组成的几何不变体。

（图3-14a）（2）联合桁架：由几个简单桁架联合组成的几何不变的铰接体系。

（图3-14b）（3）复杂桁架：不属于前两类的桁架。

（图3-14c ）3.4.2桁架内力计算的方法桁架结构的内力计算方法主要为：结点法、截面法、联合法结点法一一适用于计算简单桁架。

截面法一一适用于计算联合桁架、简单桁架中少数杆件的计算。

联合法——在解决一些复杂的桁架时，单独应用结点法或截面法往往不能够求解结构的内力，这时需要将这两种方法进行联合应用，从而进行解题。

解题的关键是从几何构造分析着手，利用结点单杆、截面单杆的特点，使问题可解。