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理想桁架:全部为直杆,光滑铰结点,结点荷载。则内力只有轴力,规定拉力为正,压力为负。
桁架的优点 |
(a) 弯矩分配不均匀,正应力在横截面上的分布也不均匀,适用于小跨度情况 (b) 内力只有轴力,正应力分布均匀,材料得到充分利用,适用于大跨度的情况 |
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图5.1 |
桁架的种类
(1) 按外形分:平行弦桁架,拆弦桁架,三角形桁架;P69图5-4(a)(b)(c)
(2) 按竖向荷载作用下有无水平反力分:梁式桁架,拱式桁架;P69图5-4(a)(d)
(3) 按几何组成方式分:简单桁架,联合桁架,复杂桁架。P69图5-4(a)(e)(f)
基本解法:结点法,截面法
静定桁架解法,以结构整体或截取结构某一部分作为隔离体,由平衡条件求解出未知轴力。如果取的隔离体只包含一个铰结点,称为结点法。否则,为截面法。
取一个结点为隔离体,平面汇交力系,有2个独立的平衡方程,SX=0,SY=0,所取的结点最好每次只有2个未知力,否则就需要解联立方程。
结点法适用于由二元体规则组成的简单桁架。
斜杆轴力的分解拉力与压力的判断: |
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| 比例关系,
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、 、 中只要知道一个,即可求出另外两个。
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特殊结点的平衡斜杆轴力的分解 |
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图5.2 |
判断零杆:桁架中轴力为0的杆件称为零杆。 |
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图5.3 |
【例题】
例5-1. 求各杆的内力值。基本三角形,
图5.4
例5-2. 求各杆轴力。利用对称性
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图5.5