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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。
结构力学桁架定义【结构力学桁架定义】**开场白**你有没有在参观大型建筑，比如体育馆、桥梁的时候，好奇过那些支撑着巨大重量的结构是怎么设计出来的？或者当你看到一些造型独特的建筑框架时，有没有想过这背后隐藏着怎样的力学奥秘？今天，咱们就来聊聊结构力学中的桁架，这个在建筑和工程领域非常重要的概念。
**什么是结构力学桁架？**简单来说，结构力学桁架就是由一些细长的杆件通过节点连接而成的一种结构。
比如说，你搭的积木桥，那些组成桥身的小木棍通过节点拼在一起，就有点像桁架的简化版。
在生活中，常见的塔吊、自行车车架都用到了桁架结构。
但要注意，可别把桁架和一般的框架结构弄混了。
很多人以为只要是由杆件组成的结构就是桁架，其实不是的。
桁架中的杆件主要承受拉力或压力，而且节点一般被看作是铰接，杆件之间可以相对转动。
**关键点解析**3.1 核心特征或要素首先，桁架中的杆件通常是直杆，这样能更明确地传递力。
就像拔河比赛中直直的绳子，力的传递很直接。
其次，杆件之间通过铰接节点连接，这种连接方式能让杆件自由转动，更好地适应力的变化。
想象一下门轴，是不是能轻松转动？再者，桁架主要承受的是轴向力，也就是沿着杆件方向的拉力或压力。
好比你拉橡皮筋或者压弹簧，力就是沿着那个方向的。
3.2 容易混淆的概念桁架和刚架是容易混淆的概念。
刚架中的节点通常是刚性连接，杆件之间不能相对转动，而且杆件不仅承受轴向力，还可能承受弯矩。
比如说，一个简单的门式刚架，它的节点就像是被牢牢固定住，不像桁架那样灵活转动。
**起源与发展**桁架的历史可以追溯到很久很久以前。
早期的人类在建造桥梁和房屋时，就已经无意识地运用了类似桁架的结构原理。
随着工业革命的到来，钢铁产量的增加和力学理论的发展，桁架结构得到了更广泛的应用和深入的研究。
在当下，桁架在大跨度建筑、桥梁工程、机械制造等领域都发挥着至关重要的作用。
未来，随着新材料和新技术的不断涌现，桁架结构可能会变得更加轻巧、坚固，能够承受更大的荷载，适应更复杂的工程需求。
结构力学课程设计桁架一、教学目标本节课的学习目标主要包括知识目标、技能目标和情感态度价值观目标。
知识目标要求学生掌握桁架结构的基本概念、类型和受力分析方法；技能目标要求学生能够运用结构力学原理分析和解决桁架结构问题；情感态度价值观目标培养学生的创新意识和团队合作精神。
通过本节课的学习，学生应该能够：1.描述桁架结构的基本概念和特点；2.分析不同类型的桁架结构及其受力特点；3.运用结构力学原理进行桁架结构的受力分析；4.提出桁架结构优化的方法和建议；5.培养创新意识和团队合作精神。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括桁架结构的基本概念、类型和受力分析方法。
具体安排如下：1.桁架结构的基本概念：介绍桁架结构的定义、特点和应用领域；2.桁架结构的类型：分析不同类型的桁架结构（如三角形桁架、四边形桁架等）及其受力特点；3.桁架结构的受力分析方法：讲解运用结构力学原理进行桁架结构的受力分析方法，包括节点法、截面法等；4.桁架结构优化：介绍桁架结构优化的方法和建议，如重量减轻、刚度增加等。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，本节课将采用多种教学方法，如讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
具体应用如下：1.讲授法：用于讲解桁架结构的基本概念、类型和受力分析方法；2.讨论法：学生讨论不同类型的桁架结构及其优缺点，促进学生思考；3.案例分析法：分析实际工程中的桁架结构案例，让学生学会将理论知识应用于实际问题；4.实验法：安排实验环节，让学生亲自操作和观察桁架结构的受力现象，增强实践能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将选择和准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的桁架结构力学教材，为学生提供系统理论知识；2.参考书：推荐学生阅读相关参考书籍，拓展知识面；3.多媒体资料：制作精美的PPT、动画和视频，直观展示桁架结构的受力现象；4.实验设备：准备桁架结构实验装置，让学生亲身体验和观察受力现象；5.网络资源：引导学生利用网络资源，了解桁架结构在工程中的应用案例。
