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桁架的名词解释桁架是一种由斜杆和横杆构成的空间结构，通常用于支撑建筑物、桥梁和其他大型结构。
它具有轻量化、刚性强、耐久性好等特点，因此成为现代工程领域中常见的结构形式。
一、桁架的基本结构和类型桁架的基本结构是由许多直杆和横杆组成的三角形网格状结构。
这种结构可以有效地将荷载传递到支撑点，提供了良好的力学性能。
根据桁架的不同形式和用途，可以分为以下几种类型。
1. 三角形桁架：由一系列等边或不等边三角形组成的桁架结构。
这种结构具有简单、稳定的特点，常用于梁、柱、屋顶等构件的支撑。
2. 空间桁架：由多个平面桁架组合而成的三维结构。
通过增加纵向横杆，可以增强整个结构的刚度和稳定性，常用于跨度较大的桥梁、建筑物和航天器的支撑。
3. 曲线桁架：由弯曲的杆件组成的桁架结构。
它可以适应不规则或曲线形状的空间，使得结构更加美观，常用于建筑物和雕塑等艺术装置。
二、桁架的优点和应用领域桁架作为一种特殊的结构形式，具有以下几个优点，所以广泛应用于各个领域。
1. 轻量化：桁架结构采用空间网格形式，将结构材料用于最有效的位置，最大限度地减少材料的使用量。
因此，相比于传统的结构形式，桁架结构具有更轻巧的特点，在建筑和航空航天领域有很高的实用价值。
2. 刚性强：桁架结构的三角形网格使得结构具有良好的刚性和稳定性。
即使在受到较大外力作用时，桁架结构仍能够保持稳定，不产生明显的形变或破坏。
这一特点使得桁架结构在大跨度建筑物和桥梁中得到广泛应用。
3. 耐久性好：由于桁架结构较轻巧，其自重对结构的影响较小，减少了因自重引起的变形和疲劳破坏。
此外，桁架结构可以通过防腐处理和涂层保护来提高耐久性，延长使用寿命。
桁架结构的应用领域非常广泛，主要包括以下几个方面。
1. 建筑领域：桁架结构在大跨度建筑物中被广泛运用。
例如，跨度较大的体育馆、机场航站楼、展馆等，往往采用桁架结构进行支撑，以满足较大跨度下的刚度要求。
2. 桥梁工程：桁架结构在桥梁工程中有着重要的应用。
第三章桁架(屋架)结构只受结点荷载作用的等直杆的理想铰结体系称桁架结构。
它是由一些杆轴交于一点的工程结构抽象简化而成的。
它在历史上出现很早，公元前500年罗马人就在多瑙河上修建了桁架桥梁；后来迅速成为普遍的结构形式应用于土木工程大跨度的结构中，在房屋建筑中尤其得到广泛推广。
1．优点：受力合理、计算简单、施工方便、适应性强，对支座无横向推力，应用广泛。
2．缺点：结构高度大，侧向刚度小。
¾结构高度大增加了屋面及围护墙的用料，同时也增加了采暖、通风、采光等设备的负荷，并给音响控制带来困难。
¾侧向刚度小，对于钢屋架特别明显受压的上弦平面外稳定性差，也难以抵抗房屋纵向的侧向力，这就需要设置支撑。
一般房屋的纵向侧向力并不大，但支撑很多，都按构造(长细比)要求确定截面，故耗钢不少却未能材尽其用。
第三章桁架结构3.1桁架结构的受力特点3.2屋架结构的型式3.3屋架结构的选型与布置3.4立体桁架3.5 张弦结构3.6 桁架结构的其他型式桁架的受力与梁的区别1、上弦受压、下弦受拉，形成力偶来平衡外荷载所产生的弯矩。
2、由斜腹杆轴力中的竖向分量来平衡外荷载所产生的剪力。
3、桁架结构中，各杆单元均为轴向受拉或轴向受压构件，使材料的强度可以得到充分的发挥。
主桁架（1）直杆：组成桁架的所有各杆都是直杆，所有各杆的中心线(轴线)都在同一平面内，这一平面称为桁架的中心平面。
木材――榫接、钉连接钢桁架――焊接或螺栓连接3.1.2桁架结构计算的假定（2）节点均为铰节点：桁架的杆件与杆件相连接的节点均为铰接节点。
钢筋混凝土――刚性连接严格地说，钢桁架和钢筋混凝土桁架都应该按刚架结构计算，各杆件除承受轴力外还承受弯矩的作用。
但进一步的理论分析和工程实践经验表明，上述杆件内的弯矩所产生的应力很小，只要在节点构造上采取适当的措施，该应力对结构或构件不会造成危害，故一般计算中桁架结构节点均按铰接处理。
3.1.2桁架结构计算的假定（2）节点均为铰节点：桁架的杆件与杆件相连接的节点均为铰接节点。
第三章桁架结构第一节桁架结构的特点由简支梁发展成为桁架的过程――简支梁在均布荷载作用下，沿梁轴线弯曲，剪力的分布及截面正应力的分布（分为受压区和受拉区两个三角形）在中和轴处为零。
截面上下边缘处的正应力最大，随着跨度的增大，梁高增加。
根据正应力的分布特点，要节省材料，减轻自重，先形成工字型梁――继续挖空成空腹形式――最后，中间剩下几根截面很小的连杆时，就发展成为“桁架”。
由此可见，桁架是从梁式结构发展产生出来的。
桁架的实质是利用梁的截面几何特征的几何因素――构件截面的惯性矩I增大的同时，截面面积反而可以减小。
梁结构的梁高加大时，自重随之增加很多，桁架结构无此弊端。
Z在实际工作中，由于其自重轻，用料经济，易于构成各种外形适应不同的用途，桁架成为一种应用极广泛的形式，除经常用于屋盖结构外，（我们常说的屋架），还用于皮带运输机栈桥、塔架和桥梁等。
（如图示各种组合屋架、武汉长江大桥采用的桁架形式等）一．桁架结构计算的假定（基本特点）1．杆件与杆件之间相连接的节点均为铰接节点2．所有杆件的轴线都在同一平面内。
（这一平面称为桁架的中心平面）3．所有外力（包括荷载与支座反力）都作用在桁架的中心平面内，且集中作用在节点上实际桁架与上述假定是有差别的，尤其是节点铰接的假定。
例如：木桁架常常为榫接，它与铰接的假定是接近的。
而钢桁架有些杆件在节点处是连续的，腹杆采用的是节点板焊接或铆接，节点具有一定的刚性；混凝土节点构造往往采用刚性连接。
尽管如此，科学试验和工程实践均表明，上述不符合假定的因素对桁架影响很小，只要采取适当的构造措施，就能保证这些因素产生的应力对结构和杆件不会造成危害。
故桁架在计算中仍按“节点铰接”处理。
假定3 “集中力作用在节点上”是保证桁架各杆件仅承受轴向力的前提。
对于桁架上直接搁置屋面板或屋架下弦承受吊顶荷载时，当上下弦间有荷载作用时，则会使原来杆件的受力形式发生变化（纯压、纯拉变为压弯、拉弯构件），从而使得上、下弦截面尺寸变大，材料用料增加。
第2章桁架结构桁架结构又被称为屋架结构，是一种常见的工程结构，由许多小的杆件和节点组成。
通过将杆件连接在节点上，形成一个三角形的网格结构。
桁架结构被广泛应用于建筑、桥梁和其他工程领域，具有很好的抗压和抗拉能力，同时也具备较高的刚度和稳定性。
1.桁架结构的基本原理桁架结构的基本原理是通过将杆件连接在节点上，使其形成一个三角形的网格结构。
三角形是一种非常稳定的几何形状，能够承受较大的压力和拉力。
通过多个三角形的组合，可以形成一个稳定的整体结构。
桁架结构的优点之一是其重量轻，但具有较高的强度。
这是因为桁架结构采用了杆件和节点的组合，使力分散到整个结构中，从而减少了单个杆件的受力。
另外，桁架结构还具有较高的刚度和稳定性，能够有效地抵抗外部的振动和变形。
2.桁架结构的应用领域桁架结构被广泛应用于建筑、桥梁和其他工程领域。
在建筑领域，桁架结构常用于大跨度建筑物的屋架设计，如体育馆、展览中心和机场。
桁架结构不仅能够支撑较大的屋盖荷载，还能够提供较大的空间自由度，使建筑内部的空间得到充分利用。
在桥梁领域，桁架结构常用于大跨度桥梁的主梁设计。
桁架结构能够提供较大的横向刚度和纵向稳定性，以适应桥梁的荷载和变形。
同时，桁架结构还能够减少桥梁的自重，提高整体的加固效果。
此外，桁架结构还可以应用于塔架、煤矿井架、水泥工厂、电力塔架等工程领域。
桁架结构在这些领域中能够提供稳定的支撑和强度，同时也能够减少工程材料的使用量，降低工程成本。
3.桁架结构设计的考虑因素在进行桁架结构设计时首先是荷载和受力分析。
需要确定桁架结构所承受的荷载类型和大小，并进行力学分析。
根据力学分析的结果，确定杆件和节点的尺寸和数量，以及连接方式。
其次是材料选择。
桁架结构的材料可以选择钢材、木材、混凝土等。
选择适当的材料需要考虑结构的强度、稳定性和耐腐蚀性等因素。
还需要考虑桁架结构的连接方式。
连接杆件和节点的方式有很多种，如焊接、螺栓连接等。
选择合适的连接方式需要考虑结构的刚度和稳定性，以及施工和维修的便利性。
桁架结构种类桁架结构是一种著名的建筑结构，通过三角形的形状使结构达到优秀的稳定性和承载能力。
桁架结构的形式很多，每一种结构都有自己的优点和特点，下面这一篇文章将介绍几种常见桁架结构。
1. 金字塔桁架结构金字塔桁架结构是一种适用于建筑的桁架结构，由于它采用金字塔形状，所以它的承重能力非常好。
这种结构能够支撑巨大的负载，同时也能保证建筑的稳定性。
金字塔桁架结构的建造成本相对较高，但是它的稳定性和耐久性是其他结构无法比拟的。
2. 空间桁架结构空间桁架结构是一种三维的桁架结构，由于具有三维性，它能够在很大程度上增强建筑的稳定性和承载能力。
此外，空间桁架结构的建筑过程和维护成本也比其他结构低。
因为它能够在更广阔的范围内分布负载，所以它在设计大型建筑物（如机场和球馆）时尤其适用。
3. 钢管桁架结构钢管桁架结构由钢管构成，是一种承载能力强、建造方便的桁架结构。
它能够被用于任何类型的建筑项目中，包括建筑物的墙壁、天花板、地板和大型建筑的屋顶。
此外，钢管桁架结构非常灵活，能够用于创造各种各样的建筑形态。
4. 带斜杆桁架结构带斜杆桁架结构是一种采用斜杆的桁架结构。
这种结构的稳定性比一般的桁架结构好，因为斜杆能够承受沿着其方向的重力负载。
此外，斜杆的存在也增加了建筑的美感和视觉吸引力。
5. 自由曲面桁架结构自由曲面桁架结构是一种在非直线路径下达到最大支撑能力的桁架结构。
由于它可以克服其他结构所面临的局限性，自由曲面桁架结构的应用范围非常广泛。
例如，它可以用于建造桥梁、球场、博物馆和大型娱乐场所。
桁架结构的种类相当多，这里只列举了几种常见的。
桁架结构的优点在于具有较高的承载能力、相对较低的建造和维护成本以及美观的外观。
随着科技的发展和桁架结构的应用领域的不断扩大，相信未来将会涌现更多新的桁架结构种类。
结构特点
跨中主要结构特点
各杆件受力均以单向拉、压为主，通过对上下弦杆和腹杆的合理布置，可适应结构内部的弯矩和剪力分布。
由于水平方向的拉、压内力实现了自身平衡，整个结构不对支座产生水平推力。
结构布置灵活，应用范围非常广。
桁架梁和实腹梁（即我们一般所见的梁）相比，在抗弯方面，由于将受拉与受压的截面集中布置在上下两端，增大了内力臂，使得以同样的材料用量，实现了更大的抗弯强度。
在抗剪方面，通过合理布置腹杆，能够将剪力逐步传递给支座。
这样无论是抗弯还是抗剪，桁架结构都能够使材料强度得到充分发挥，从而适用于各种跨度的建筑屋盖结构。
更重要的意义还在于，它将横弯作用下的实腹梁内部复杂的应力状态转化为桁架杆件内简单的拉压应力状态，使我们能够直观地了解力的分布和传递，便于结构的变化和组合。
桁架结构历史演变
桁架的历史演变
只受结点荷载作用的等直杆的理想铰结体系称桁架结构。
它是由一些杆轴交于一点的工程结构抽象简化而成的。
桁架在建造木桥和屋架上最先见诸实用。
古罗马人用桁架修建横跨多瑙河的特雷江桥的上部结构（发现于罗马的浮雕中），文艺复兴时期，意大利建筑师（帕拉迪奥Palladio）也开始采用木桁架建桥出现朗式、汤式、豪式桁架。
英国最早的金属桁架是在1845年建成的，适合汤式木桁架相似的格构桁架，第二年又采用了三角形的华伦式桁架。
桁架结构桁架种类
桁架可按不同的特征进行分类。
一、根据桁架的外形分为：
1.平行弦桁架（便于布置双层结构；利于标准化生产，但杆力分布不够均匀）；
2.折弦桁架（如抛物线形桁架梁，外形同均布荷载下简支梁的弯矩图，杆力分布均匀，材料使用经济，构造较复杂）；
3.三角形桁架（杆力分布更不均匀，构造布置困难，但斜面符合屋顶排水需要）。
二、以桁架几何组成方式分：
1.简单桁架（由一个基本铰结三角形依次增加二元体组成）；
2.联合桁架（由几个简单桁架按几何不变体系的简单组成规则联合组成）；
3.复杂桁架（不同于前两种的其它静定桁架）。
三、按所受水平推力分：
1.无推力的梁式桁架（与相应的实梁结构比较，掏空率大，上下弦杆抗弯，腹杆主要抗剪，受力合理，用材经济）；
2.有推力的拱式桁架（拱圈与拱上结构联为一体整体性好，便于施工，跨越能力强，节省钢材料）。
桁架结构内力特征
受力特点是结构内力只有轴力，而没有弯矩和剪力。
这一受力特性反映了实际结构的主要因素，轴力称桁架的主内力。
实际结构（如钢筋混凝土屋架，铆（栓）接或焊接的钢桁架桥）中由于结点的非理想铰结等原因，还同时存在微小的弯矩和剪力（理想铰接没有），对轴力也有很小的影响（因结点刚性和桁架杆横截面积与惯性矩比值的大小而异，一般减小5%～0.1%），称为次内力。
考虑桁架各结点的平衡，结点承受汇交力系作用，逐次建立各结点的投影平衡方程，可求出所有的未知杆力，这种方法称结点法，最适用于简单桁架。
求解时宜根据组成特点先判定零杆，并尽可能避免解联立方程。
有时只需求少数杆件内力或者对于联合桁架和复杂桁架，结点法无法奏效时，需用截面法。
有选择地截断杆件（一般不超过三杆）以桁架的局部为平衡对象，考虑其中任一部分平衡，由平衡方程即可求得所需杆件轴力。
对于某些桁架（如K式桁架），联合应用结点法和截面法更有效。
对于杆件很多的复杂桁架或空间桁架，最好的选择应是计算机方法。
桁架结构各类比较
各类梁式桁架的比较
梁式桁架可以看作是由梁演化而来，对同样跨度的梁和常见梁式桁架，在相同均布荷载作用下的内力情况作如下比较。
桁架的外形对杆件内力分布影响很大。
平行弦桁架弦杆的内力由跨中向两端递减；而三角形桁架弦杆的内力却由跨中向两端递增。
这是由于桁架是依靠上、下弦杆的内力形成截面弯矩的，弦杆的内力可以表示为：
F=±M°/r
式中M°为同样跨度简支梁相应桁架节点位置的截面弯矩，r为弦杆内力对距心的力臂。
在均布荷载作用下，简支梁的弯矩是按抛物线规律分布的，在跨中达到最大值。
因平行桁架弦杆的力臂是不变的，所以内力由跨中向两端递减；三角形桁架弦杆的力臂有跨中向两端按线性规律递减，快于M°按抛物线规律递减的速度，所以弦杆内力由跨中向两端递增。
当桁架的上弦节点位于一条抛物线上时，其下弦以及各上弦水平分力对矩心的力臂与M°一样均按抛物线规律变化，故各下弦杆内力及各上弦杆水平分力的大小均相等，这样各上弦的内力也近乎相等。
平行弦桁架的竖杆内力及斜杆的竖向分力等于简支梁相应位置上的剪力，故由中间向两端递增；抛物线形桁架的上弦符合合理拱轴线，此时作用在上弦节点的竖向力完全由上弦杆的轴力平衡，故腹杆内力为零；三角形桁架的腹杆内力则由中间向两端递增。
桁架结构桁架桥
1、桁架桥是桥梁的一种形式。
2、桁架桥一般多见于铁路和高速公路；分为上弦受力和下弦受力两种。
3、桁架由上弦、下弦、腹杆组成；腹杆的形式又分为斜腹杆、直腹杆；由于杆件本身长细比较大，虽然杆件之间的连接可能是“固接”，但是实际杆端弯矩一般都很小，因此，设计分析时可以简化为“铰接”。
简化计算时，杆件都是“二力杆”，承受压力或者拉力。
4、由于桥梁跨度都较大，而单榀的桁架“平面外”的刚度比较弱，因此，“平面外”需要设置支撑。
设计桥梁时，“平面外”一般也是设计成桁架形式，这样，桥梁就形成双向都有很好刚度的整体。
5、有些桥梁桥面设置在上弦，因此力主要通过上弦传递；也有的桥面设置在下弦，由于平面外刚度的要求，上弦之间仍需要连接以减少上弦平面外计算长度。
6、桁架的弦杆在跨中部分受力比较大，向支座方向逐步减小；而腹杆的受力主要在支座附件最大，在跨中部分腹杆的受力比较小，甚至有理论上的“零杆”。
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