结构力学 第三章桁架PPT课件
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结构力学-第三章-静定桁架
FN1 FN3
FN2
FN1 = FN2 FN3 = 0
17
§3-5 静定桁架
结点法计算简化的途径
• (3) 四杆交于一点,其中两两共线,若结点无荷载,则在同一直线 上的两杆内力大小相等,且性质相同。 • 推论,若将其中一杆换成外力F,则与F 在同一直线上的杆的内力 大小为F ,性质与F 相同。
取结点为隔离体,建立(汇交力系)平衡方程求解。 每个点上有2个独立平衡方程。一般表示为: ∑FX=0 ∑FY=0
结构独立方程的总数为结点数的2倍。对于静定结构,
恰好等于未知力(杆件)总数,所以通过联列方程, 计算出全部内力和反力。
通常假定未知的轴力为拉力,计算结果得负值表示轴力为压力。
11
§3-5 静定桁架
K2 FyA 4、求杆2轴力FN2
Y2 2
FN2
选取FN1和FN3延长线的交点K2作为取矩点。 由于FN2 的力臂不易确定,将FN2 其在2点处分解为水平和竖向分 量。对K2点取矩,由∑Mk2 = 0 ,从而其竖向分量FyN2 。
杆2轴力FN2
32
§3-5 静定桁架
力矩法
Y3
N3
X3
5、求杆3轴力FN3
l
N
NX
NY
lY
12
§3-5 静定桁架
例5-1 试用结点法求三角形桁架各杆轴力。
10 kN 5 kN 2m
10 kN C
10 kN F 5 kN
E G D 2 m 4=8 m H
A 20 kN
B 20 kN
解: (1) 求支座反力。
FxA 0
FyA 20 kN FyB 20 kN
(↑) (↑)
桁架结构PPT课件
简支型简单桁架
2、联合桁架—由简单桁架按基本组成规则构成桁架 3、复杂桁架—非上述两种方式组成的静定桁架
一、节点法
以各个节点为研究对象的求解方法,称节点法
隔离体只包含一个节点时,隔离体上受到的是平面汇交 力系,应用两个独立的投影方程求解,固一般应先截取只包 含两个未知轴力杆件的节点。
F
F
注意:
• 只要是能靠二元体的方式扩大的结构,就可用 节点法求出全部杆内力
[例]
平衡必计摩擦
摩擦的类别:
滑动摩擦——由于物体间相对滑动或有相 ★ 对滑动趋势引起的摩擦。
滚动摩擦——由于物体间相对滚动或有相 对滚动趋势引起的摩擦。
3.6.1 滑动摩擦
当两个相互接触的物体具有相对滑动或相对滑动 趋势时,彼此间产生的阻碍相对滑动或相对滑动趋势 的力,称为滑动摩擦力。摩擦力作用于相互接触处, 其方向与相对滑动的趋势或相对滑动的方向相反,它 的大小根据主动力作用的不同,可以分为三种情况, 即静滑动摩擦力、最大静滑动摩擦力和动滑动摩擦力。
②计算:
tgm
Fmax N
f N N
f
自锁现象
(1)如果作用于物块的全部 主动力的合力FR的作用线在
摩擦角f之内,则无论这个
力怎样大,物块必保持静止。 这种现象称为自锁现象。因 为在这种情况下,主动力的
合力FR与法线间的夹角q < f,因此, FR和全约束反力
FRA 必 能 满 足 二 力 平 衡 条 件 ,
等截面直杆 ——等直杆
目录
4.3 杆件的受力与变形形式
杆件变形形式
轴向拉伸(或压缩)、剪切、扭转、弯曲、组合 变形
一、拉伸(或压缩):由大小相等、方向相反、作用线 与杆件轴线重合的一对外力引起。使杆件产生轴向伸长 (或压缩)变形。
结构力学-静定桁架课件
平衡条件又满足对称条件)
对称
平衡
(合2的)杆当,荷轴载力反为对零称。时,可编通辑过pp并t 垂直于对称轴的杆件、与对称轴重
P
P
P
12
αα 3 A4
N2 0
y 0
N1
N3
αα A
N4
上图为对称结构、对称荷载的情况, 结点A 在对称轴上。
由∑Y=0 , N1= N2=0 ∑X=0, N3= N4
可编辑ppt
PPP
12
αα A
FN2
y FN1
FN3
αα A
FN4
上图为对称结构、对称荷载的情况, 但结点 A不在对称轴上。
由∑Y=0 , FN1=-FN2(即K形结点)
可编辑ppt
对称桁架结构在对称荷载作用下 对称轴上的K型结点无外力作用时, 其两斜杆轴力为零。
4×a
P
P
P
P
P
2P
-P -P
-P
2P -P
在平面内绕对称轴旋转180度,荷载的作用点重合,作用方 向相反便是反对称荷载,如果荷载的作用点重合,作用方向相
同,便是正对称荷载 ,也即对称荷载。
对称结构在对称荷载作用下,内力是对称的;在反对称荷载 作用下,内力是反对称的。利用这一点,可计算半边结构的内
力。对于对称桁架可以利用对称性判断零杆:
(1)在荷载对称时,K形节点位于对称轴上,并且该节点无外 力,则两个斜杆为零杆。(原因是他们只有等于零才能既满足
能保证桁架的坚固性。
分析桁架内力时,如首先确定其中的零杆,这
对后续分析往往可有编辑利pp。t
小结: (1) 支座反力要校核; (2) 判断零杆及特殊受力杆; (3) 结点隔离体中,未知轴力一律设为拉力, 已知力按实际方向标注; (4) 运用比拟关系 N Fx Fy 。 l lx ly
003★结构力学A上★第三章★静定结构的受力分析-刚架桁架组合结构及拱.ppt资料
脱离体上的未知力个数不多于3个
5m 6 30m B1 A
43
5m
D 2C
100kN 100kN 100kN 100kN 100kN
FR左 250kN
FR右 250kN
37
38
39
1
FN 1
40
③ 联合应用——适于复杂桁架或截面上未知 多于3根时的内力计算问题
FP
FP
FP
FP
FP
FNEC 1.789kN
FNCD 1.86 sin 0.985 sin 1.789 cos 0
FNCD 0.839kN
18
§3-5 静定平面桁架的内力
31
由多根直杆组成
铰结点相联
荷载作用于结点上
钢筋混凝土组合屋架
19
武汉长江大桥采用的桁架形式
20
21
y
yx
MM0
0
x
HH
56
yx M0x
H
例:试求图示三铰拱的合理拱轴线。
q
y
C
A
x
0.5l
0.5l
q
H
M
0 C
ql 2
f 8f
f
B M 0 x 1 qlx 1 qx2
22
y x
4f l2
xl x
57
§3-7 组合结构
13
由桁架杆件和受弯杆件组成。
K
C FNK K
M xK , yK K FQK
FQK FNf K
FQ0K cosK H sinK FQ0K sinK H cosK
A
5m 6 30m B1 A
43
5m
D 2C
100kN 100kN 100kN 100kN 100kN
FR左 250kN
FR右 250kN
37
38
39
1
FN 1
40
③ 联合应用——适于复杂桁架或截面上未知 多于3根时的内力计算问题
FP
FP
FP
FP
FP
FNEC 1.789kN
FNCD 1.86 sin 0.985 sin 1.789 cos 0
FNCD 0.839kN
18
§3-5 静定平面桁架的内力
31
由多根直杆组成
铰结点相联
荷载作用于结点上
钢筋混凝土组合屋架
19
武汉长江大桥采用的桁架形式
20
21
y
yx
MM0
0
x
HH
56
yx M0x
H
例:试求图示三铰拱的合理拱轴线。
q
y
C
A
x
0.5l
0.5l
q
H
M
0 C
ql 2
f 8f
f
B M 0 x 1 qlx 1 qx2
22
y x
4f l2
xl x
57
§3-7 组合结构
13
由桁架杆件和受弯杆件组成。
K
C FNK K
M xK , yK K FQK
FQK FNf K
FQ0K cosK H sinK FQ0K sinK H cosK
A
《桁架结构》PPT课件
屋架、无斜腹杆屋架或刚接屋架、立体屋 架等。
14
一、木屋架
建 筑
常用的木屋架是方木或原木齿连接的豪式木屋架,一 般分为三角形(图a)和梯形(图b)两种,大多在工 地上用手工制作。
结
豪式木屋架的节间长度控制在2~3m的范围内为宜,一
构 选
般为4~8节间,适用跨度为12~18m。当屋架跨度不大 时,上弦杆可用整根木料,当屋架跨度较大,上弦杆 需做接头时,四接头位置应尽量靠近节点,避免承受
外形而定,对于三角形屋架,其跨度一般
为12~18m,对于梯形、折线形等多边形
屋架,其跨度可为18~24m。
17
三、钢屋架
建
钢屋架的形式主要有三角形屋架、梯形屋架、矩形(
筑
平行弦)屋架等,为改善上弦杆的受力情况,常采用再
结
分式腹杆的形式,如图3-9b所示。 三角形屋架一般用于屋面坡度较大的屋盖结构中,当
计算中均将桁架结构节点按铰接处理。
9
建
筑
结
构
选
a)
型
b)
c)
图为桁架结构的节点 a)木桁架节点;b)钢桁架节点;c)钢筋混凝土桁架节点
10
将节点间化成铰接点后,为保证各杆仅承受轴力,
建
还必须满足假定3的要求,即桁架结构仅受到节点荷
筑
载的作用。对于桁架上直接搁置的屋面板的结构,当
结
屋面板的宽度和桁架上弦的节间长度不等时,上弦将 受到节间荷载的作用并产生弯矩;或对下弦承受吊顶
选 梁和一根拉杆组成,斜梁有平面桁架式和空间桁架式两种,
型
如图所示,拉杆可用于圆钢或角钢。这种屋架的特点是杆 件受力合理,斜梁腹杆短,取材方便,经济效果好。三角
结构力学上册课件-0305静定桁架
-45 0
15 3m
A
-120 C -20 F -20 G
15kN 15kN 15kN
4m
4m
4m
结点分析时把所有杆内力均画成拉力(含已求得的压力)并代 入方程,然后是拉力的代正值,是压力的代负值。结果为正说 明该杆受拉,结果为负说明该杆受压,这样做不易出错。
桁架中内力为零的杆件称为零杆。
L 形结点
主内力: 按计算简图计算出的内力 次内力: 实际内力与主内力的差值
理想桁架与实际桁架的偏差
并非铰接(结点有较大刚性) 并非直杆(部分杆件为曲的,轴线未必汇交) 并非只有结点荷载(但可进行静力等效处理)
桁架的分类(根据几何组成分类)
简单桁架
联合桁架
简单桁架
复杂桁架
由于桁架杆是二力杆,为方便计算常将斜杆的轴力 双向分解处理,避免使用三角函数。
B
FBy Y=0 f(FN2 , FN )=0 X=0 g(FN2 , FN )=0
练习:求图示桁架指定杆件内力。 (只需指出所选截面即可)
a P
b
P
P
P c
P b
3. 对称性的利用
对称结构:几何形状、材料性质和支座对某轴对称的结构。
对称荷载:用在对称结构对称轴两侧,大小相等,方向和作 用点对称的荷载。
3)结点法和截面法的联合应用
2h
FP
FP
FP
FP
FP
FP
FP
1
3 24
6a
FP
A FAy
FP
FAy
FP
FP
FP
FP
FP
FP
1
3
24
B
6a
FBy
结构力学I-第三章-静定结构的受力分析(桁架、组合结构)PPT课件
M+ ΔM
22:33
LOGO
回顾
分段叠加法作弯矩图
步骤
⑴ 选定外力的 不连续点为
集中载荷作用点、分布载荷起点和终点
控制截面,求出控制截面的弯矩值;
⑵ 分段画弯矩图
II 本段载荷按简支梁求得的弯矩图 ;
+ 控制截面的弯矩值作出直线图形;
Page 7
22:33
LOGO
回顾
由弯矩图求剪力图
单元端部取矩可以求得端部剪力; 在弯矩图上利用微分关系作每单元的剪力图,连成结构剪力图;
梁: 受弯构件,但在竖向荷载下不产生水平推力; 梁轴线通常为直线(有时也为曲线);
回顾
简支梁
悬臂梁
伸臂梁
刚架:受弯构件,由若干直杆联结而成的结构,其中全部或部份 结点为刚结点;
A
D
B
C
简支刚架
悬臂刚架
Page 4
三铰刚架
22:33
LOGO
回顾
结构内力图
表示结构上各截面内力值的图形:弯矩图、剪力图、轴力图;
128m
64m
16m
武汉长江大桥所采用的桁架型式
Page 17
22:33
LOGO
静定平面桁架
桁架的特点和组成
定义:由杆件相互连接组成的格构状体系,它的结点均为完全铰 结的结点。
内力计算假定: ⑴ 结点都是光滑的铰接点;
⑵ 各杆的轴线都是直线,并通过铰的中心;
⑶ 荷载和支座反力都作用在铰接点上。
M图
Page 10
22:33
LOGO
思考与小结
少求或不求反力作弯矩图 例1:不经计算画图示结构 弯矩图
① 形状特征(微分关系)
22:33
LOGO
回顾
分段叠加法作弯矩图
步骤
⑴ 选定外力的 不连续点为
集中载荷作用点、分布载荷起点和终点
控制截面,求出控制截面的弯矩值;
⑵ 分段画弯矩图
II 本段载荷按简支梁求得的弯矩图 ;
+ 控制截面的弯矩值作出直线图形;
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回顾
由弯矩图求剪力图
单元端部取矩可以求得端部剪力; 在弯矩图上利用微分关系作每单元的剪力图,连成结构剪力图;
梁: 受弯构件,但在竖向荷载下不产生水平推力; 梁轴线通常为直线(有时也为曲线);
回顾
简支梁
悬臂梁
伸臂梁
刚架:受弯构件,由若干直杆联结而成的结构,其中全部或部份 结点为刚结点;
A
D
B
C
简支刚架
悬臂刚架
Page 4
三铰刚架
22:33
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回顾
结构内力图
表示结构上各截面内力值的图形:弯矩图、剪力图、轴力图;
128m
64m
16m
武汉长江大桥所采用的桁架型式
Page 17
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静定平面桁架
桁架的特点和组成
定义:由杆件相互连接组成的格构状体系,它的结点均为完全铰 结的结点。
内力计算假定: ⑴ 结点都是光滑的铰接点;
⑵ 各杆的轴线都是直线,并通过铰的中心;
⑶ 荷载和支座反力都作用在铰接点上。
M图
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思考与小结
少求或不求反力作弯矩图 例1:不经计算画图示结构 弯矩图
① 形状特征(微分关系)
桁架结构PPT课件
7.3.6 钢筋混凝土-钢组合屋架
➢ 为了合理地发挥材料的作用,屋架的上弦和受压腹杆可 采用钢筋混凝土杆件,下弦及受拉腹杆可采用钢拉杆, 这种屋架称为钢筋混凝土-钢组合屋架。
➢ 常用的组合屋架有折线形组合屋架、下撑式五角形组合 屋架以及三铰组合屋架、两铰组合屋架等。
•34
7.3.7 板状屋架
➢ 板状屋架是将屋面板与屋架合二为一的结构体系。屋架 的上弦采用钢筋混凝土屋面板,下弦和腹杆可采用钢筋, 也可采用型钢制作。屋面板可选用普通混凝土,也可选 用加气或陶粒等轻质混凝土制作。屋面板与屋架共同工 作,屋盖结构传力简捷、整体性好,减少了屋盖构件, 节省钢材和水泥,结构自重轻,经济指标较好。
➢ 1、屋架的节间大小均匀,屋架的杆件内力突变不大, 比较均匀。
➢ 2、这种型式屋架的腹杆长度与杆件内力的变化相一致, 两者协调而不矛盾。
➢ 3、木屋架的节点采用齿联结。这种屋架节点上相交的 杆件不多,为齿联结提供了可能性。
•17
➢
豪式木屋架的适用跨度为9~21m,最经济跨度
为9~15m。豪式木屋架的节间数目主要考虑节间长度要
➢
➢ 式中 N y 力;
Ny V0
-斜腹杆的竖向分力和竖腹杆的轴
➢
V -简支梁相应于屋架节间的剪力。
•10
•11
•12
•13
•14
➢ 桁架杆件内力与桁架形式的关系如下: ➢ ①平行弦桁架的杆件内力是不均匀的,弦杆内
力是两端小而向中间逐渐增大,腹杆内力由中 间向两端增大; ➢ ②三角形桁架的杆件内力分布也是不均匀的, 弦杆的内力是由中间向两端逐渐增大,腹杆内 力由两端向中间逐渐增大; ➢ ③折线形桁架的杆件内力分布大致均匀,从力 学角度看,它是比较好的屋架形式,因为它的 形状与同跨度同荷载的简支梁的弯矩图形相似, 其形状符合内力变化的规律,比较经济。
同济大学结构力学第三章-8(桁架)
因为
FN=±M0/r ±
其中:M0为同样跨度的简支梁相应位置的弯矩, 其中: 为同样跨度的简支梁相应位置的弯矩, 其中 为弦杆内力对矩心的力臂。 r 为弦杆内力对矩心的力臂。
平行弦杆的竖杆内力及斜杆的竖向 分力等于简支梁相应位置的剪力, 简支梁相应位置的剪力, 简支梁相应位置的剪力 由中间向两端递增。 由中间向两端递增。
I
12 G E 4m
M图(kN . m)
B 2m 4m
C -6
D 4m 2m 2m
I
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返Leabharlann 回§3-7 静定结构的一般性质
在线性弹性范围内,静定结构满足平衡 条件的反力和内力解答是唯一的。 非荷载因素不引起静定结构的反力和内 力。 非荷载因素:温度变化、支座位移、材
§3-5 静定组合结构
特点 既有桁架杆, 既有桁架杆,又有弯曲杆 一般有一些关键的联系杆 求解的关键点 选择恰当方法解决关键杆内力计算 选择截面时, 选择截面时,必须注意区分两类杆
组合结构的计算
组合结构——由链杆和受弯杆件混合组成的结构。 由链杆和受弯杆件混合组成的结构。 组合结构 由链杆和受弯杆件混合组成的结构 8 kN A FN图(kN) 5 kN 4 -6 F 6 12
抛物线形弦杆的上弦符合合理 抛物线形弦杆的上弦符合合理 拱轴线,腹杆内力为零。 拱轴线,腹杆内力为零。
三角形桁架的腹杆内力由中间向两 三角形桁架的腹杆内力由中间向两 端递减。 端递减。
小 结
熟练掌握 计算桁架内力的基 本方法: 结点法和截面法 本方法: 采取最简捷 最简捷的途径计算桁架 采取最简捷的途径计算桁架 内力
§3-4 静定平面桁架-续 静定平面桁架-
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。
《结构力学桁架》PPT课件
• 结点法 优点:适用于简单、特殊结点 缺点:只适用于简单桁架,结点未知力数不能超过两个。 • 截面法 • 力矩法 优点:当截面截断n根杆,其中n-1根杆相交,求另一杆。 缺点:未知力相互平行时,不宜使用。 • 投影法 优点:当截面截断n根杆,其中n-1根杆平行,求另一杆。 缺点:未知力相互相交时,不宜使用。
§4 结点法与截面法的联合应用
杆件数
1、尽量建立独立方程: W=2j-b=0
方程式数
2、避免使用三角函数
未知内力数
N l
ly N
lx
3、假设拉力为正
NY X
N= X = Y
l
lx
ly
+
一、平面汇交力系
3 -90 5
7
结点2
40
H=0
60 60
1
2 40kN
4 60kN
6 80kN
8
4m
N23
N23 40
60
2
N24 N24 60
X34
N34
40
5 4
50
N12 X13 0
80 40 Y34
N35 30 60 0
N12 60
N35 90
3 -90
5 -90
7
4m
60
_
80
40
30 + 40 0
20 80 +
75 _
100
15
H=0
60
60
75
75
2 40kN
4 60kN
6
8
80kN
V1=80kN
V1=80kN
结点1 5
§4 结点法与截面法的联合应用
杆件数
1、尽量建立独立方程: W=2j-b=0
方程式数
2、避免使用三角函数
未知内力数
N l
ly N
lx
3、假设拉力为正
NY X
N= X = Y
l
lx
ly
+
一、平面汇交力系
3 -90 5
7
结点2
40
H=0
60 60
1
2 40kN
4 60kN
6 80kN
8
4m
N23
N23 40
60
2
N24 N24 60
X34
N34
40
5 4
50
N12 X13 0
80 40 Y34
N35 30 60 0
N12 60
N35 90
3 -90
5 -90
7
4m
60
_
80
40
30 + 40 0
20 80 +
75 _
100
15
H=0
60
60
75
75
2 40kN
4 60kN
6
8
80kN
V1=80kN
V1=80kN
结点1 5
结构力学3静定结构的受力分析-桁架
3)适用:简单桁架
4)计算要点:
①一般结点上的未知力不能多于两个。
②计算顺序按几何组成的相反次序进行,即从最后一个 二元体开始计算。
3.6 静定平面桁架
12
1、结点法 4)计算要点: ②计算顺序按几何组成的相反次序进行,即从最后一个二元体开 始计算。
③结点单杆 以结点为平衡对象能 仅用一个方程求出内力的杆件, 称为结点单杆。
FN
平面桁架:当桁架各杆轴线和外
力都作用在一个平面内。
FN
4.理想桁架中杆的内力 主内力—轴力,拉力为正,压力为负。
3. 5静定平面桁架
7
5、桁架的特点及各部分的名称
斜杆
上弦杆
竖杆
桁高
下弦杆 斜杆
腹杆 竖杆
节间
l 跨度
3. 5静定平面桁架
8
6、桁架的分类
1)按弦杆外形分类
a) 平行弦桁架
b)抛物线桁架
P 2P P
A
B
3.7 静定结构受力分析总述
2、静定结构派生性质 ③构造变换的特性
P
A
B
37
P
A
B
当静定结构的一个内部几何不变部分作构造变换时,其 余部分的内力不变。
3.7 静定结构受力分析总述
38
35
2、静定结构派生性质
②静定结构的平衡力系特性(局部平衡特性)
当平衡力系加在静定结构的某一内部几何不变部分时,其
余部分都没有内力和反力。
P 2P P
aa
P
P
aa
P
P
局部平衡部分也可以是几何可变的 只要在特定荷载作用下可以维持平衡
3.7 静定结构受力分析总述
36
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YB
1.求支座反力
XA 0 YA 3Fp YB 3Fp
8
Fp
Fp
H
3aF p / 2 F p F D
XA A YA
ห้องสมุดไป่ตู้
C EG 6a
Fp J Fp
L
IK
F p / 2 N AD
A
Fp / 2
B
YA
N
N
AC
CA
Fp
YB
D
1.求支座反力 XA 0 YA 3Fp YB 3Fp
N CD
C N CE
N DF N DE
三.几点建议: 1.好的学习效率=F(M1*M2*M3) 其中: M1------Motivation,M2--------Manner,M3-----------Method 2.学习中要特别注重基本概念、基本理论、基本方法的正确建立,掌握 各知识点之间的区别和联系,提高综合应用已学知识分析问题解决问题的能力。
结构力学
2005年06月 1
整体概述
概况一
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概况二
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概况三
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2
本学期《结构力学》教学进程及主要教学参考书简介
一.主要教学内容及教学时数安排:(课内总学时 72)
零杆:轴力为零的杆
0 0
例:试指出零杆
Fp
受力分析时可以去掉零杆, 是否F说p 该杆在结构中是可 有可无的?
0 0
练习:试指出零杆
Fp
Fp
12
0 0
Fp 0
0
练习:试指出零杆
Fp
Fp Fp
13
Fp Fp
Fp
Fp
Fp Fp
Fp Fp
Fp
P Fp
Fp
14
4、截面法
有些情况下,用结点法求解不方便,如:
简单桁架
联合桁架
简单桁架
复杂桁架 7
3、结点法
取隔离体时,每个隔离体只包含一个结点的方法。隔离体上 的力系是平面汇交力系,只有两个独立的平衡方程可以利用, 固一般应先截取只包含两个未知轴力杆件的结点。
Fp 3aF p / 2 F p F
D
Fp
H
Fp
J Fp
L Fp / 2
B
XA A
C EG IK
6a YA
4
第三章 静定结构受力分析
§3-4 静定桁架受力分析
(Statically determinate trusses)
5
1. 桁架的特点
理想桁架:
(1)桁架的结点都是光滑无摩擦的铰结点; (2)各杆的轴线都是直线,并通过铰的中心;
结论:理想桁 架中的杆件均
(3)荷载和支座反力都作用在结点上。
是“二力杆”
截面法: 隔离体包含不少于两个结点 隔离体上的力系通常是一个平面一般力系的平衡力系,
因而可列出三个独立的平衡方程,取隔离体时一般切断的未 知轴力的杆件不超过三根。
15
F p 2F F p 1 G
I
E
N1 a/3
A
3
2
2a/3N 2
YA
解:
C
2
D
5a
H
J
B D NHD
1.求支座反力Y A7 F p/5 ( )Y ,B Y 3 B F p/5 ( )
第1章 绪论
(课内:2,课外与课内之比1:1)
第2章 结构的几何组成分析
(课内:6,课外与课内之比3:1)
第3章 静定结构的受力分析
(课内:12,课外与课内之比3:1)
第4章 静定结构总论
(课内:2,课外与课内之比1:1)
第5章 影响线
(课内:6,课外与课内之比2:1)
第6章 虚功原理和结构的位移计算 (课内:10,课外与课内之比3:1)
上弦杆
腹杆
下弦杆
理想与实际的偏差:并非理想铰接, 并非理想直杆, 并非为二力杆。
主内力:按计算简图计算出的内力,次内力:实际内力与主内力的差值 6
2.桁架的分类
按几何组成分类:
简单桁架—在基础或一个铰结三角形上依次加二元体构成 联合桁架—由简单桁架按基本组成规则构成 复杂桁架—非上述两种方式组成的静定桁架
13a / 3
N3
13 10
Fp
a 16
X 0 Y 0 M0
截面单杆:任意隔离体中,除某一杆件外,其它所有待求内
力的杆件均相交于一点时,则此杆件称为该截面的截面单杆。 截面单杆的内力可通过一个平衡方程直接求出。
Fp
YB
2.作1-1截面,取右部作隔离体
Fy0,N 232F p/5 O M D 0 ,N 1 6 F p/5
A
N3 X3
YA C Y3 D
3.作2-2截面,取左部作隔离体
2a
M O 0 , Y 3 3 a F p 2 a Y A a 0 , Y 3 F p / 5 2a/ 3
第7章 力法
(课内:12,课外与课内之比3:1)
第8章 位移法
(课内:12,课外与课内之比3:1)
第9章 渐近法及超静定力的影响线 (课内:8,课外与课内之比3:1)
机动: 2学时
3
本学期《结构力学》教学进程及主要教学参考书简介
二.主要教学及习题参考书: 1.《结构力学》上册(第二版) 龙驭球、包世华主编,高等教育出版社 2.《结构力学》上册(第二版) 杨天祥主编,高等教育出版社 3.《结构力学》上册 朱伯钦、潘亦培等编著,高等教育出版社(同济函授教材) 4.《结构力学》上册 周竞欧、朱伯钦、许晢明主编,同济大学出版社 5.《结构力学解疑》雷钟和、江爱川、郝静明编著,清华大学出版社 6.《结构力学复习与习题分析》徐新济、冯虹编,同济大学出版社 7.《应用结构力学---典型例题剖析》郑念国、戴仁杰编著,同济大学出版社
单杆
单杆
10
结点单杆:
结点平面汇交力系中,除某一杆件外,其它所有待求内力的杆件均共线 时,则此杆件称为该结点的结点单杆。
结点单杆的内力可直接根据静力平衡条件求出。为零时称“零杆”。
N1
N1 0
N1
N2
N2 0 N2
N1
N2
N3 N1 N2
N3 0 N1
Fp
N1 Fp N2 0
N2
N2 N1 11
2.取结点A
NDA N DC
F y 0 , N A D 2 / 2 3 F p F p / 2 0 , N A D 5 2 F p / 2
F x 0 ,N A D 2 / 2 N A 0 C ,N A 5 C F p / 2
3.取结点C
N C D 0 ,N C EN C A 5 F p/2 4.取结点D
其它杆件轴力求 法类似.
F 0 ,N D N F D F A p 2 /2 应 2 把求2 轴F 出p 力所标有在轴杆力件后旁, .
F 0 ,N D E2F p/2
9
对于简单桁架,若与组成顺序相反依 次截取结点,可确保求解过程中一个方程 只包含一个未知力。
结点单杆 利用结点平衡方程可直接求出内力的杆件