结构力学I-第三章 静定结构的受力分析(桁架、组合结构)

FNEC FNED 33.54 kN
Y 0 FNEC sin FNED sin FNEA sin 10 kN 0
联立解出
FNEC FNED 10 5 33.5 思考:能否更快呢? FNEC 22.36 kN, FNED 11.18 kN
00:44
静定平面桁架
• 桁架的内力计算
由力矩平衡方程 ∑ ME = 0,可求CD杆内力。
FA×d - FNCD×h = 0
FNCD = FAd / h = M0E / h
F1 F2 F3 F4 F5
M0E FA
6d
M FB
若M0E > 0,则FNCD >0 (下弦杆受拉 )
M0E是什么?
00:44
I
II
静定平面桁架
I
II
• 桁架的内力计算
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
三铰刚架
00:44
回顾
• 结构内力图
M–AB (表0) 示结构上各截面内力值的图形:弯矩图、M剪BA (0)
力图、A端轴力图;
A
B
FNA横B 坐标 -- 截面位置;
内力图 - 弯矩
A
FA
FB
– 截面法
• 例1:试求图示桁架中杆EF、ED,CD,DG的内力。
解: ⑶ 求上弦杆EF内力,力矩法;
取 ED 和 CD 杆 的 交 点 D 为 矩 心 , 先 求 EF 杆 的 水 平 分 力
FxEF,由力矩平衡方程∑MD = 0,
FA×2d - F1×d + FxEF×H = 0
FxEF = - (2FAd - F1d ) / H = - M0D / H
– 步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;
00:44
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,
F1 F2 F3 F4 F5
再由比例关系求FNEF。
FA
M0D
M FB
若M0D > 0,则FNEF <0 (上弦杆受拉压 )
6d
00:44
I
II
静定平面桁架
I
II
• 桁架的内力计算
FA
G
D
HB
2 m 4=8 m
20 kN
① 取A点为隔离体,由
X 0
FNAE cos FNAG 0
Y 0
20 kN 5 kN FNAE cos 0
有
FNAE 15 kN 5 33.54 kN
所以
FNAG FNAE cos 33.5
2 30 kN 5
(压) (拉)
00:44
静定平面桁架
均为反E对点称无。荷载,红对色称杆轴不受处力的杆垂不直受对称力轴的杆不受力
FFAAyy
FFBBy y
00:44
静定平面桁架
• 桁架的内力计算
– 结点法:练习3:试指出零杆(不讲)P
P 0
0
0 0
P
P
00:44
静定平面桁架
• 桁架的内力计算
– 结点法:练习4:试指出零杆(不讲)
P
P
P
P
P
P
00:44
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。
实际的铰结点
屋架
如何能够受力平衡?
计算简图
二力杆
材料充分利用
00:44
• 分类
依据:几何组成规律
简单桁架
由二元体搭建而成
静
定
平
面 联合桁架
桁 架
由几个简单桁架 联合组成
复杂桁架
• 桁架的内力计算
– 结点法:例1
F NGE
FNGA G FNGD ② 取G点为隔离体
X 0 Y 0
5 kN 2m
10 kN E
10 kN 10 kN
C 5 kN
F
A 20 kN
G
D
HB
2 m 4=8 m
20 kN
FNGD FNGA 30 kN
FNGE 0
零杆
其它杆均垂直于该杆,且结点无外力,为零杆
静定平面桁架
• 桁架的内力计算
– 截面法——最适用于联合桁架,或指定杆件内 •力从的桁计架中算截出一部分为隔离体 (包含2个以上的结点) ,根据平面
力系的 3 个平衡方程,计算所切各杆的未知轴力;
联合桁架(联合杆件)
指定杆件(如斜杆)
00:44
静定平面桁架
• 桁架的内力计算
– 截面法
• 计算步骤 ⑴ 求反力;
– 结点法:例1 10 kN
C F NCE
FNCF FNCD
④ 取C点为隔离体
5 kN 2m
10 kN E
10 kN 10 kN
C 5 kN
F
A 20 kN
G
D
HB
2 m 4=8 m
20 kN
X 0, FNCE FNCF 0
Y 0,
得
10kN 2FNCE sin FNCD 0
FNCD
dFN dx
qx
dFQ dx
qy
dM dx
FQ
m
• 直杆增量关系
FN FQ
Fx Fy
M
M0
FQ FN
M
FQ FN
M
回顾
qy
m qx O
dx y
FQ+ dFQ FN+ dFN x
M+ dM
M0 O
Fx
Fy y
FQ+ ΔFQ FN+ ΔFN x
M+ ΔM
00:44
回顾
• 分段叠加法作弯矩图
M图
1 ql 4
00:44
• 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)
无荷载为直线,铰处为 零,荷载↓曲线↓凸
② 刚结点力矩平衡; ③ 特殊部分(悬臂部分)
回顾
FP
00:44
• 思考与小结
少求或不求反力作弯矩图
例2:绘制图示刚架弯矩图
④ 区段叠加法
• 结点单杆:
2根未知力杆,且不共线; 3根未知力杆,2 根共线,
第 3根为单杆;
5 kN
FNAE
A
FNAG
20 kN
10 kN E
FNEC
F NEA
FNED
ED为单杆
⑴ 结点单杆内力,可由该结点平 衡条件直接求出;
F NGE
FNGE 0
⑵ 结点无荷载作用,单杆为零杆。 FNGA G FNGD
零杆
40
M图 (单位:kN·m)
8m
回顾
30kN 120kN ·m
2m
40kN
1m
4m
5m
00:44
• 思考与小结
少求或不求反力作弯矩图
例5:绘制图示刚架弯矩图
FPa
平行
FPa
2FPa
a
a
回顾
FPa FP
FPa
a
2FP
a
a
00:44
第三章 静定结构的受力分析
• 主要内容
– 梁的内力计算的回顾 – 静定多跨梁 – 静定平面刚架 – 静定平面桁架 – 静定组合结构 – 三铰拱
4kN/m
附属部分
D
C
2kN F
E
2m 2m
G
B
A
4m
4m
00:44
回顾
• 少求或不求反力作弯矩图
作弯矩图的依据
q
① 形状特征(微分关系)
无荷载为直线,铰处为零,荷载↓曲线↓凸
② 刚结点力矩平衡 ③ 特殊部分(悬臂部分, 简支部分) ④ 区段叠加法 ⑤ 对称性 ⑥ 外力与杆轴关系(平行,垂直,重合)
A 20 kN
G
D
HB
2 m 4=8 m
20 kN
⑶ 利用对称性
FNDF = FNDE, FNDH = FNDG , FNHF = FNGE ,FNHB = FNGA ,FNBF = FNAE
结论:若结构对称,荷载也对称,则内力也是对称的。
00:44
静定平面桁架
• 桁架的内力计算
– 结点法
• 按与“组成顺序相反”的原则,逐次建立各结点的平衡方程, 则桁架各结点未知内力数目一定不超过独立平衡方程数;
结构力学I 第一部分 静定结构
结构力学I
第三章 静定结构的受力分析
2020年4月25日
• 主要内容
– 梁的内力计算的回顾 – 静定多跨梁 – 静定平面刚架 – 静定平面桁架 – 静定组合结构 – 三铰拱
回顾
回顾
• 梁与刚架结构
– 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);
P
0 0
0 0
P
P
00:44
静定平面桁架
• 桁架的内力计算
下图示对称结构在正对称荷载作用
– 结点法:练习2:试指出下零,若杆A点无外荷载,则位于对称轴 上的杆1、2都是零杆。
F
为什么?
12
F
F
A
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结构力学第三章静定结构受力分析

结构力学第三章静定结构受力分析

MA

0, FP

l 2
YB
l

0,YB

FP 2
()
Fy

0,YA
YB

0,YA

YB


Fp 2
()
例2: 求图示刚架的约束力 q
C
A
ql
l
l
l
B
A
ql
ql
C
XC
YC
FNAB
解:
Fy 0,YC 0
MA

0, ql
l 2

XC
l

0,
XC

1 2
ql()
弹性变形,而附属部分上的荷载可使其自身和基本部分均产生内力和 弹性变形。因此,多跨静定梁的内力计算顺序也可根据作用于结构上 的荷载的传力路线来决定。
40k N
80k N·m
20k N/m
AB
CD
EF
G
H
2m 2m 2m 1m 2m 2m 1m
4m
2m
50构造关系图 40k N
C 20 A B 50
Fy 0,YA YB 2ql 0,YA ql() 3)取AB为隔离体
2)取AC为隔离体
Fy 0, YC YA ql 0
Fx 0, XB X A ql / 2()
l MC 0, X A l ql 2 YB l 0, X A ql / 2()
A
B
C D E FG
1m 1m 2m 2m 1m 1m
A C D E FG B
13 17
26 8
7 15 23 30

结构力学第三章静定结构组合结构及拱

结构力学第三章静定结构组合结构及拱
0 FNJ 右 FQJ 右 sin FH cos (7.5) (0.447) 10 0.894
3.35 8.94 12.29kN (压)
二、三较拱的压力线
如果三铰拱某截面D以左(或以右)所有外力的 合力FRD已经确定,则该截面的弯矩、剪力、轴 力可按下式计算:
15kN K右
Fº =-2.5kN QK右
0 0 (FH 10kN , FQK左 12.5kN , FQK右 2.5kN )
(sin 0.447, cos 0.894)
0 FQK 左 FQK 左 cos FH sin 12.5 0.894 10 0.447
67.5kN
50
A F C G E
B
30
D
M图
kN.m
求AC杆和BC杆剪力
F
FQAC
y
0, FQAC 7.5kN
22.5kN 7.5 32.5 10kN/m FNAD
FAy
+ _
15
+
7.15 67.5kN 35 FQ图 kN
作业
3-20
§3-6 三铰拱受力分析
拱 (arch)
FN DE 135kN ,
FNDF FN EG =-67.5kN
FAy
D
FCx 135kN , FCy 15kN
FNDA
FNDF
D
FN DA FN EB= kN 151
FNDE
2m
F
50kN.m
求AC杆和BC杆弯矩
22.5kN 5kN.m
20kN.m 10kN/m
30kN.m
MD FRD

结构力学 静定结构的受力分析

结构力学  静定结构的受力分析

第1节 静定平面桁架一、桁架的内力计算方法1、结点法取结点为隔离体,建立平衡方程求解的方法,每个结点最多只能含有两个未知力。

该法最适用于计算简单桁架。

根据结点法,可以得出一些结点平衡的特殊情况,能使计算简化:(1)两杆交于一点,若结点无荷载,则两杆的内力都为零(图2-2-1a )。

(2)三杆交于一点,其中两杆共线,若结点无荷载,则第三杆是零杆,而共线的两杆内力大小相等,且性质相同(同为拉力或压力)(图2-2-1b)。

(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(图2-2-1c )。

推论,若将其中一杆换成力F P ,则与F P 在同一直线上的杆的内力大小为F P ,性质与F P 相同(图2-2-1d )。

F N3F N3=0F N1=F N2=0F N3=F N4(a)(b)(c)F N4(d)F N3=F PF PN1F F N2F N1F N2F N1F N2F N1F N2F N3F N3F N1=F N2,F N1=F N2,F N1=F N2,图2-2-1(4)对称结构在正对称荷载作用下,对称轴处的“K ”型结点若无外荷载作用,则斜杆为零杆。

例如图2-2-2所示对称轴处与A 点相连的斜杆1、2都是零杆。

1A2F PF PAF PF PBF PF PBA(b)(a)X =0图2-2-2 图2-2-3(5)对称结构在反对称荷载作用下,对称轴处正对称的未知力为零。

如图2-2-3a 中AB 杆为零杆,因为若将结构从对称轴处截断,则AB 杆的力是一组正对称的未知力,根据上述结论可得。

(6)对称结构在反对称荷载作用下,对称轴处的竖杆为零杆。

如图2-2-4a 中AB 杆和B 支座的反力均为零。

其中的道理可以这样理解:将图a 结构取左右两个半结构分析,对中间的杆AB 和支座B 的力,若左半部分为正,则根据反对称,右半部分必定为相同大小的负值,将半结构叠加还原回原结构后正负号叠加,结果即为零。

结构力学第3章

结构力学第3章
D (a)
B C YC A C
Q
q P
D
XD (b) C YC XC XC
q
Q
B YB A YA XA
(c)
刚架指定截面内力计算
与梁的指定截面内力计算方法相同(截面法).
注意未知内力正负号的规定(未知力先假定为正)
注意结点处有不同截面(强调杆端内力) 注意正确选择隔离体(选外力较少部分)
注意利用结点平衡(用于检验平衡,传递弯矩) 连接两个杆端的刚结点,若结点上无外力偶作用, 则两个杆端的弯矩值相等,方向相反
刚架内力图的绘制
弯矩图
取杆件作隔离体
剪力图
轴力图
取结点作隔离体
静定刚架的内力图绘制方法: 一般先求反力,然后求控 制弯矩,用区段叠加法逐杆 绘制,原则上与静定梁相同。
例一、试作图示刚架的内力图
求反力
(单位:kN . m)
48 192
144 126
12
48 kN
42 kN
22 kN
例一、试作图示刚架的内力图
计算关键
正确区分基本结构和附属结构 熟练掌握单跨静定梁的绘制方法
多跨度梁形式
并列简支梁
多跨静定梁
超静定连续梁
为何采用 多跨静定梁这 种结构型式?
作内力图
例
叠层关系图
先附属,后基本, 先求控制弯矩,再区段叠加
18 10 10
5
12
例
9
12
18
+ 9 9
4
其他段仿 此计算 5
5
2.5 FN 图(kN)
l
q
A
ql2 8 l
B
a m l m A b m l a b l B

第三章 静定结构的内力计算(组合结构)

第三章 静定结构的内力计算(组合结构)

A A A A 0 0 0 0
0 0 0 0
8 8 8 8
HC
3、求梁式杆内力 处理结点A处力
结构力学
第3章静定结构的内力计算
静定结构特性
结构力学
第3章静定结构的内力计算
静定结构特性 静定结构特性 一、结构基本部分和附属部分受力影响
A
F1
B
C
F2
D
E
F3
F
如只有 F1 作用。则Ⅱ、Ⅲ无内力和反力; Ⅰ Ⅱ Ⅲ 如只有 F1 作用。则Ⅱ、Ⅲ无内力和反力; 如只有 F1 作用。则Ⅱ、Ⅲ无内力和反力; 如只有 F3 作用。则Ⅰ、Ⅱ均有内力和反力; 如只有 F3 作用。则Ⅰ、Ⅱ均有内力和反力; 如只有 F3 作用。则Ⅰ、Ⅱ均有内力和反力; 如只有 F2 作用。则Ⅲ无内力和反力,但Ⅰ有内力和反力。 如只有 F2 作用。则Ⅲ无内力和反力,但Ⅰ有内力和反力。 特性一、静定结构基本部分承受荷载作用,只在基本部分上产 如只有 F2 作用。则Ⅲ无内力和反力,但Ⅰ有内力和反力。 生反力和内力;附属部分上承受荷载作用,在附属部分和基本 部分上均产生反力和内力。
第3章静定结构的内力计算
q = 1 kN/m A FR Ax FR Ay FNDA F C FNFD VC
8 8 8 8
M M图 图 ( m M图 (kN· kN· m) ) M 图 (kN· m) (kN· m) F 图 FQ 图 Q ( ) FkN 图 ( kN Q ) FkN 图 ( Q ) (kN) F 图 FN N图 ( ) FkN ( kN ) N图 FkN N图 ( ) (kN)
结构力学
第3章静定结构的内力计算
二、平衡荷载的影响
F C B D
A B q C

龙驭球《结构力学Ⅰ》(配套题库【名校考研真题】(静定结构的受力分析)

龙驭球《结构力学Ⅰ》(配套题库【名校考研真题】(静定结构的受力分析)

第3章静定结构的受力分析一、判断题1.图3-1所示桁架杆件AB、AF、AG内力都不为零。

()[厦门大学2007研]图3-1【答案】错【解析】本题为静定结构,根据静定结构的性质:在荷载作用下,如果仅靠结构某一局部就能够平衡外荷载时,则仅此局部受力,其余部分没有内力。

知杆件AB、AF、AG内力都为零。

2.图3-2所示桁架,各杆EA为常数,仅AB杆有轴力,其他杆的轴力为零。

()[天津大学2007研]图3-2【答案】错【解析】本题是一对平衡力作用在超静定部分ADBC 上,故整个超静定部分ADBC 都会产生内力。

倘若本题为静定桁架,则只有AB 杆受力。

3.若某直杆段的弯矩为0,则剪力必定为0;反之,若剪力为0,则弯矩必定为0。

( )[中南大学2005研]【答案】错【解析】由弯矩和剪力的微分关系Q dMF dx可知,剪力为零,但弯矩不一定必为零。

比如,受纯弯曲的杆段。

二、选择题1.如图3-3所示结构在所示荷载作用下,其支座A 的竖向反力与支座B 的反力相比为( )。

[郑州大学2010研、哈尔滨工业大学2008研]A .前者大于后者B.二者相等,方向相同C.前者小于后者D.二者相等,方向相反图3-3【答案】B【解析】直接对C点列力矩方程∑M C=0即可判断。

2.图3-4所示结构,当高度h增加时,杆件1的内力()。

[南京理工大学2012研]A.增大B.减小C.不确定D.不变【答案】D【解析】根据K形结点的特性,因结构是对称的,荷载也是对称的,所以各杆件的内力是对称的,所以杆件1、2均为零杆,与结构高度h增加与否无关。

图3-43.图3-5所示对称三铰拱截面C的轴力已知为F NC=48kN(压),则矢高f应等于()。

[清华大学2003研]A.4m B.4.5m C.4.8m D.5m图3-5【答案】D【解析】先求得B支座竖向反力为50kN,后求出相应简支梁跨中弯矩为240kN·m,再用相应简支梁跨中弯矩除以轴力(水平推力)48kN,于是得到矢高f应等于5m。

龙驭球《结构力学Ⅰ》(第4版)笔记和课后习题(含考研真题)详解(静定结构的受力分析)【圣才出品】

第3章静定结构的受力分析3.1 复习笔记本章详细论述了各类静定结构的受力分析过程与步骤,包括静定平面桁架、静定多跨梁、静定平面刚架、组合结构和三铰拱,介绍了隔离体的最佳截取方法,以及静定结构内力计算的虚位移法。

重视静定结构的基本功训练,有助于培养驾驭基本原理解决复杂问题的能力,为超静定结构的分析与求解打下坚实基础。

一、静定平面桁架桁架由杆件铰接而成,其杆件只承受轴力,杆件截面上应力分布均匀,主要承受轴向拉力和压力,因而能够充分发挥材料的作用,经常使用于大跨度结构中。

1.桁架的类别与组成规律(见表3-1-1)表3-1-1 桁架的类别与组成规律2.桁架杆件内力的求解方法(见表3-1-2)表3-1-2 桁架杆件内力的求解方法二、梁的内力计算的回顾1.截面内力分量符号规定如图3-1-1(图中所示方向为正方向)所示:(1)轴力以拉力为正;(2)剪力以绕微段隔离体顺时针转向为正;(3)在水平杆件中,当弯矩使杆件下部受拉(上部受压)时,弯矩为正。

图3-1-12.截面法(见表3-1-3)表3-1-3 截面法3.荷载与内力之间的微分关系(1)在连续分布的直杆段内,取微段dx为隔离体,如图3-1-2所示。

图3-1-2(2)由平衡条件导出微分关系为(Ⅰ)4.荷载与内力之间的增量关系(1)在集中荷载处,取微段为隔离体,如图3-1-3所示。

图3-1-3(2)由平衡条件导得增量关系为5.荷载与内力之间的积分关系如图3-1-4所示,结合式(Ⅰ)可得梁的内力积分公式,积分公式及其几何意义见表3-1-4。

图3-1-4表3-1-4 内力的积分公式及几何意义6.分段叠加法作弯矩图(1)分段叠加法步骤①求支反力:根据整体受力平衡求出支座反力;②选取控制截面:集中力作用点、集中力偶作用点的左右两侧、分布荷载的起点和终点都应作为控制截面;③求弯矩值:通过隔离体平衡方程求出控制截面的弯矩值;④分段画弯矩图:控制截面间无荷载作用时,用直线连接即可;控制截面间有分布荷载作用时,在直线连接图上还需叠加这一段分布荷载按简支梁计算的弯矩图。

结构力学第三章静定结构的受力分析


例2: MA
A
MA
FP L/2 L/2
FP
MB
B 结论
把两头的弯矩标在杆
端,并连以直线,然
后在直线上叠加上由
节间荷载单独作用在
简支梁上时的弯矩图
MB MA
FPL/4
FPL/4
2020年5月29日星期五7时56分M25秒B
§3-1 梁的内力计算的回顾
3)画剪力图
要求杆件上某点的剪力,通常是以弯矩图为
C
B FQBA
由: MA 0 FQBA (81 26) 2 9kN
也可由: Y 0 FQCA 17 8 9kN
剪力图要注意以下问题: ▲ 集中力处剪力有突变; ▲ 没有荷载的节间剪力是常数; ▲ 均布荷载作用的节间剪力是斜线; ▲ 集中力矩作用的节间剪力是常数。
2020年5月29日星期五7时56分25秒
L/2
M/2
FPL/4
L/2
M
M/2
2020年L5/月229日星期五L7/时2 56分25秒
§3-1 梁的内力计算的回顾
2)用叠加法画简支梁在几种简单荷载共同作用下 的弯矩图
例1: MA
q
MB
q
A
B=
qL2/8
MA
MB
+
+
MA
=A
qL2/8
MB
B
2020年5月29日星期五7时56分25秒
§3-1 梁的内力计算的回顾
2020年5月29日星期五7时56分25秒
§3-1 梁的内力计算的回顾
正 MAB
杆端内力
FNAB
A端 FQAB
MBA 正
B端
FNBA
FQBA

《结构力学》静定桁架和组合结构的内力分析-知识点归纳总结

5.2 《结构力学》静定桁架和组合结构的内力分析-知识点归纳总结一、桁架按几何组成特征分类(1)简单桁架:由基础或一个基本铰结三角形依次增加二元体形成;(2)联合桁架:由几个简单桁架按几何不变体系的几何组成规则形成;(3)复杂桁架:不是按简单桁架或联合桁架几何组成方式形成。

二、桁架计算的结点法1、取隔离体截取桁架结点为隔离体,作用于结点上的各力(包括外荷载、反力和杆件轴力)组成平面汇交力系,存在两个独立的平衡方程,可解出两个未知杆轴力。

采用结点法计算桁架时,一般从内力未知的杆不超过两个的结点开始依次计算。

计算时,要注意斜杆轴力与其投影分力之间的关系(图1):图1式中,为杆件长度,和分别为杆件在两个垂直方向的投影长度;为杆件轴力,和分别为轴力在两个相互垂直方向的投影分量。

结点法一般适用于求简单桁架中所有杆件轴力。

2、特殊杆件(如零杆、等力杆等)的判断L 形结点(图2a ):呈L 形汇交的两杆结点没有外荷载作用时两杆均为零杆。

T 形结点(图2b ):呈T 形汇交的三杆结点没有外荷载作用时,不共线的第三杆必为零杆,而共线的两杆内力相等且正负号相同(同为拉力或同为压力)。

X 形结点(图2c ):呈X 形汇交的四杆结点没有外荷载作用时,彼此共线的杆件轴力两两相等且符号相同。

K 形结点(图2d ):呈K 形汇交的四杆结点,其中两杆共线,而另外两杆在共线杆同侧且夹角相等。

若结点上没有外荷载作用,则不共线杆件的轴力大小相等但符号相反(即一杆为拉力另一杆为压力)。

Y 形结点(图2e ):呈Y 形汇交的三杆结点,其中两杆分别在第三杆的两侧且夹角相等。

若结点上没有与第三杆轴线方向倾斜的外荷载作用,则该两杆内力大小相等且符号相同。

对称桁架在正对称荷载下,在对称轴两侧的对称位置上的杆件,应有大小相等、性质相y N x x yF F F l l l ==l x l y l N F x F y F同(同为拉杆或压杆)的轴力;在反对称荷载下,在对称轴两侧的对称位置上的杆件,应有大小相等、性质相反(一拉杆一压杆)的轴力。

第三章静定结构受力分析

内力的概念和表示在平面杆件的任意截面上,将内力一般分为三个分量:轴力F N 、剪力F Q 和弯矩MM A轴力----截面上应力沿杆轴切线方向的合力。

轴力以拉力为正。

剪力----截面上应力沿杆轴法线方向的合力。

剪力以绕微段隔离体顺时针转者为正。

内力的概念和表示弯矩----截面上应力对截面形心的力矩。

在水平杆件中,当弯矩使杆件下部受拉时,弯矩为正。

作图时,轴力图和剪力图要注明正负号,弯矩图规定画在杆件受拉的一侧,不用注明正负号。

内力的计算方法梁的内力的计算方法主要采用截面法。

截面法可用“截开、代替、平衡”六个字来描述:1.截开----在所求内力的截面处截开,任取一部分作为隔离体;隔离体与其周围的约束要全部截断。

2.代替----用截面内力代替该截面的应力之和;用相应的约束力代替截断约束。

3.平衡----利用隔离体的平衡条件,确定该截面的内力。

内力的计算方法利用截面法可得出以下结论:1.轴力等于截面一边的所有外力沿杆轴切线方向的投影代数和;2.剪力等于截面一边所有外力沿杆轴法线方向的投影代数和;3.弯矩等于截面一边所有外力对截面形心力矩的代数和。

以上结论是解决静定结构内力的关键和规律,应熟练掌握和应用。

分段叠加法画弯矩图1.叠加原理:几个力对杆件的作用效果,等于每一个力单独作用效果的总和。

= +=+2.分段叠加原理:上述叠加法同样可用于绘制结构中任意直杆段的弯矩图。

例例:下图为一简支梁,AB段的弯矩可以用叠加法进行计算。

(1)(2)(3)(4)静定多跨连续梁的实例现实生活中,一些梁是由几根短梁用榫接相连而成,在力学中可以将榫接简化成铰约束,这样由几个单跨梁组成几何不变体系,称作为静定多跨连续梁。

下图为简化的静定多跨连续梁。

静定多跨梁的受力特点结构特点:图中AB依靠自身就能保持其几何不变性的部分称为基本部分,如图中AB;而必须依靠基本部分才能维持其几何不变性的部分称为附属部分,如图中CD。

受力特点:作用在基本部分的力不影响附属部分,作用在附属部分的力反过来影响基本部分。

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