4.3.1静定平面桁架(结点法)
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∙简介:本节主要学习静定平面桁架结构的受力特点和结构特点以及桁架结构的内力计算方法——结点法、截面法、联合法。
通过学习,熟练掌握桁架结构计算的方法,能够判断零杆、计算桁架的轴力。
∙关键字:静定平面,桁架,学习资料,结点法,截面法,联合法一. 学习内容和要求本节主要学习静定平面桁架结构的受力特点和结构特点以及桁架结构的内力计算方法——结点法、截面法、联合法。
通过学习,熟练掌握桁架结构计算的方法,能够判断零杆、计算桁架的轴力。
二. 主要内容(一)静定平面桁架的特点1. 静定平面桁架:由若干直杆在两端铰接组成的静定结构。
桁架在工程实际中得到广泛的应用,但是,结构力学中的桁架与实际有差别,主要进行了以下简化:(1)所有结点都是无摩擦的理想铰;(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结点上。
2. 桁架的受力特点桁架的杆件都在两端受轴向力,因此,桁架中的所有杆件均为二力杆。
3. 桁架的分类简单桁架:由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。
联合桁架:由几个简单桁架,按两刚片法则或三刚片法则所组成的几何不变体。
复杂桁架:不属于前两种的桁架。
4.桁架内力计算的方法结点法、截面法、联合法。
(二)结点法1、结点法:截取桁架的一个结点为脱离体计算桁架内力的方法。
2、结点上的荷载、反力和杆件内力作用线都汇交于一点,组成了平面汇交力系,因此,结点法是利用平面汇交力系求解内力的。
3、利用结点法求解桁架,主要是利用汇交力系求解,每一个结点只能求解两根杆件的内力,因此,结点法最适用于计算简单桁架。
4、分析时,各个杆件的内力一般先假设为受拉,当计算结果为正时,说明杆件受拉;为负时,杆件受压。
5、结点单杆的概念:在同一结点的所有内力为未知的各杆中,除结点单杆外,其余杆件均共线。
单杆结点主要有以下两种情况:(1)、结点只包含两个未知力杆,且此二杆不共线,则每杆都是单杆。
(2)、结点只包含三个未知力杆,其中有两杆共线,则第三杆是单杆。
主题:计算静定平面桁架内力的两种基本方法随着现代建筑工程的发展,计算静定平面桁架内力成为了结构分析中的重要问题。
在计算静定平面桁架内力时,有两种基本的方法,即力法和位移法。
本文将分别介绍这两种方法的基本原理和应用,以及它们的优缺点。
一、力法1. 基本原理力法是通过平衡节点上的受力来计算静定平面桁架内力的一种方法。
在力法中,首先要对整个桁架进行受力分析,确定各个节点上的受力情况,然后根据节点受力的平衡条件,计算出每根构件的内力。
2. 应用力法广泛应用于静定平面桁架内力的计算中。
通过力法可以清晰地了解每根构件受力的情况,对于设计师来说具有很大的实用价值。
3. 优缺点优点:力法计算简单、直观,适用于多种不同类型的静定平面桁架。
缺点:力法在计算过程中需要考虑节点受力平衡的条件,当桁架节点较多时,计算过程较为繁琐,且容易出错。
二、位移法1. 基本原理位移法是通过分析节点的位移来计算静定平面桁架内力的一种方法。
在位移法中,首先需要假设桁架中的某个节点发生位移,然后根据位移引起的构件变形情况,计算出每根构件的内力。
2. 应用位移法在计算静定平面桁架内力时具有一定的优势,特别是在复杂结构的分析中,位移法可以更加直观地反映构件的变形情况,对于设计师来说具有较大的帮助。
3. 优缺点优点:位移法对于复杂结构的分析更加直观,能够清晰地揭示构件的内力分布情况。
缺点:位移法在计算过程中需要假设节点发生位移,这种假设可能与实际情况不符,导致计算结果存在一定误差。
三、综合比较1. 适用范围力法和位移法各有其适用范围,力法适用于简单桁架的受力分析,而位移法适用于复杂结构的受力分析。
2. 精度和准确性在计算静定平面桁架内力时,力法的结果相对准确,而位移法的结果受到假设位移的影响,精度较低。
3. 计算复杂度力法在计算过程中相对简单直观,适用于简单结构的分析;而位移法在复杂结构的分析中可以更加直观地反映构件的变形情况。
四、结论力法和位移法是计算静定平面桁架内力的两种基本方法,各自具有自身的优势和不足。
桁架节点法正负号不懂
桁架节点法是一种结构力学计算方法,用于分析桁架结构中的力学特性。
在这个方法中,节点是指桁架中的连接点,而桁架是由杆件和节点组成的结构。
桁架节点法的基本原理是基于力的平衡和力的转移。
在计算过程中,我们首先假设节点上的力的平衡条件成立。
根据平衡条件,我们可以得到每个节点上的受力情况。
然后,我们根据杆件的受力特性,将受力传递到相邻节点,直到所有的节点都得到了受力情况的解算。
在桁架节点法中,正负号的使用是为了表示力的作用方向。
通常情况下,我们假设杆件上的拉力为正,压力为负。
根据这个假设,我们可以给每个节点上的受力以正负号。
正号表示力的作用方向与假设方向一致,负号表示力的作用方向与假设方向相反。
举个例子来说,假设某个节点上有两个杆件受力,一个拉力为100N,一个压力为50N。
我们可以将拉力用正号表示为+100N,压力用负号表示为-50N。
这样,在计算节点上的力的平衡时,我们就可以根据正负号来决定力的合成方向和大小。
总的来说,桁架节点法是一种通过节点受力平衡和力的转移计算桁架结构受力情况的方法。
正负号的使用是为了表示力的作用方向,帮助我们得到准确的受力结果。