第七章 桁架结构
- 格式:ppt
- 大小:5.61 MB
- 文档页数:58
桁架结构知识点总结归纳桁架结构是一种由多个杆件组成的支撑结构,它具有高强度、刚度和稳定性的特点,常用于建筑、桥梁和其他工程结构中。
桁架结构的设计和施工需要考虑多方面的因素,包括荷载、材料、连接方式等。
在本文中,我们将对桁架结构的基本知识点进行总结归纳,希望能够帮助读者更好地理解和应用桁架结构。
1.桁架结构的基本组成桁架结构由杆件、节点和连接件组成。
杆件是桁架结构的基本构件,它可以是直线型或曲线型的。
节点是杆件的连接点,通过节点将杆件连接在一起,形成桁架结构的整体。
连接件用于连接节点和杆件,常见的连接方式包括焊接、螺栓连接和销钉连接等。
2.桁架结构的类型桁架结构可以根据其构造形式分为平面桁架和空间桁架两种类型。
平面桁架是由一层平面构件组成的桁架结构,而空间桁架由多层平面构件组成的桁架结构。
根据杆件的形状和排列方式,桁架结构还可以分为平行桁架、交叉桁架、空间平行桁架等不同类型。
3.桁架结构的荷载特点桁架结构通常承受静载、动载和温度载荷等多种荷载。
静载是指桁架结构在静止状态下所承受的荷载,包括自重、外加荷载等;动载是指桁架结构在运动状态下所承受的荷载,包括风载、地震载等;温度载荷是指由于温度变化引起的结构变形和内力。
4.桁架结构的受力分析桁架结构的受力分析是设计和施工中的关键环节,它通过计算杆件和节点的内力、变形等参数,确定结构的稳定性和安全性。
在受力分析中需要考虑桁架结构的整体稳定性、节点的刚度和连接件的受力情况等。
5.桁架结构的设计要点桁架结构的设计需要考虑多方面的因素,包括结构的荷载、材料、构造形式等。
在设计中需要合理选择杆件的截面形状和尺寸、节点的连接形式和构造方法、连接件的选型和布局等。
此外,还需要考虑桁架结构的整体稳定性、杆件的疲劳寿命和变形控制等。
6.桁架结构的施工工艺桁架结构的施工包括杆件的加工、节点的装配和连接件的安装等多个环节。
在施工中需严格控制杆件的制作质量、节点的装配精度和连接件的安装工艺。
7桁架结构范文桁架结构是一种广泛应用在建筑和工程领域的结构形式。
它由多个横向和纵向的杆件组成,形成一个稳定的三维网格结构,能够有效地承载和分散荷载。
桁架结构的基本原理是通过将杆件的受力方向合理地设计和布置,使得整个结构能够在外部荷载的作用下保持平衡和稳定。
每个杆件都扮演着重要的角色,在整体结构中起着支撑和连接的作用。
桁架结构具有许多优点。
首先,它具有较高的强度和刚度,能够在不同荷载下保持结构的稳定性。
其次,桁架结构的重量相对较轻,可以提高建筑物的自重比,减少对地基的负荷。
此外,桁架结构还具有灵活性和可扩展性,可以根据需要进行设计和调整。
在建筑领域,桁架结构被广泛应用于大跨度的建筑物,如体育场馆、展览中心和机场候机楼等。
由于桁架结构的灵活性和可扩展性,在建筑设计中可以实现较大的空间自由度和创造性。
桁架结构还可以用于承载各种类型的荷载,甚至是动态荷载,如地震和风荷载。
在工程领域,桁架结构也有着广泛的应用。
特别是在大型机械设备和运输工具上,桁架结构能够提供良好的支撑和保护。
例如,大型起重机、桥梁和船舶都可以采用桁架结构。
此外,桁架结构还常用于搭建临时性的支撑结构,如脚手架和临时桥梁等。
桁架结构的设计和施工需要考虑多个因素。
首先是结构的稳定性和强度,需要根据设计荷载和材料性能来确定杆件的尺寸和连接方式。
其次是结构的可行性和经济性,需要综合考虑材料的成本、施工工艺和维护成本等因素。
最后是结构的美观性和环境影响,需要与整体建筑风格和环境要求相匹配。
总结起来,桁架结构是一种在建筑和工程领域广泛应用的结构形式。
它具有高强度、轻质、灵活性和可扩展性等优点,适用于大跨度建筑物和大型机械设备。
桁架结构的设计和施工需要综合考虑多个因素,以实现稳定、安全、经济和美观的结构。
第七章结构力学的有限单元法一.桁架杆单元二.梁单元三.ANSYS桁架结构计算示例四.ANSYS刚架结构计算示例研究对象所研究的对象是细长的杆件,即轴线方向的尺寸远比其他二个方向的尺寸大的多;杆件系统可分为平面杆件系统和空间杆件系统,若组成结构物的杆件都在同一个平面内,外力也在这一平面内,则称为平面杆件系统;若组成结构物的杆件不在同一个平面内,则称为空间杆件系统;杆件系统中所用的单元主要为平面桁架杆单元,如果各杆件只受拉压作用则采用桁架单元。
LOGO1.杆单元一般规定位移函数单元在结点力作用下各点的位移叫内位移,描绘内位移的函数叫位移函数。
由材料力学知道:仅受轴向作用的二力杆,其应力及应变在轴线各点处均是恒定常数,因而位移沿杆子轴线呈线性变化,即12()u x a a x =+ (1)这就是二力杆单元的位移函数,式中1a ,2a 是两个待定常数,可由i ,j 两结点的位移唯一确定。
当()0,0,()ij x u u x l u l u ==== (2)将式(2)代入式(1)有:112i j u a u a a l ==+,,从而可得12ij ia u u u a l=−=(3)将式(3)中的12a a ,值代入式(1)得 ()1j ii i j u u x x u x u x u u ll l−⎛⎞=+=−+⎜⎟⎝⎠或写成[]{}()1ei i i j j j u u xx u x N N N u u u ll ⎧⎫⎧⎫⎡⎤⎡⎤=−==⎨⎬⎨⎬⎣⎦⎢⎥⎣⎦⎩⎭⎩⎭通常用{}u 代表单元内位移 {}[]{}ei i j j u N u N u N u ==+其中1i j x xN N l l=−=,在有限元法中,i j N N ,称为i 点、j 点的形状函数或插值函数,[]N 称为形状函数矩阵。
形状函数i N ,j N 如下图所示。
有了位移函数,就可以分析单元的应变和应力,根据应变定义x du dxε= 将位移函数代入有[]{}(){}[]{}1111eex edd x d x N u u dxdx l dx l u lεε⎡⎤⎛⎞⎛⎞===−⎜⎟⎜⎟⎢⎥⎝⎠⎝⎠⎣⎦=−或写成{}[]{}eB u ε=应变矩阵和应力矩阵其中[][]1/11B l =−称为应变矩阵。