桁架与拱-结构力学
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1.结构力学包括的杆件类型分为哪几类?梁,拱,桁架,刚架,组合结构2.承担荷载,传递荷载,其股价作用的平面体系称为结构。
3.常用的结点简化有哪几种?铰接点,刚结点4.结构的组成分析,三刚片连接原则?三刚片用不在同一条直线上的三个铰两两相连,组成的体系内部几何不变且无多余联系。
5.什么叫杆系结构?由若干杆件通过铰接,刚接,链杆连接起来组成的结构体系称为杆系结构。
6.计算自由度公式,三中计算结果?以刚片为研究对象:W=3m-2h-r (m为刚片数,h为单铰数,r为支座链杆数)以结点为研究对象:W=2j-b-r (j为铰接点数,b为链杆数,r为支座链杆数)三种计算结果:W>0时,说明体系联系不够,有独立的运动参变量,体系为几何可变体系;W=0时,说明体系具有几何不变体系所需的最少联系数;W<0时,说明体系具有多余联系。
13页例2.2:以结点为研究对象,由题可得:j=8, 链杆数为b=13,支座链杆数r=3故:w=2j-b-r=2x8-13-3=07.单铰,实铰,复铰,虚铰的概念?单铰:连接两刚片之间的铰称为单铰,一个单铰相当于两根链杆作用,减少2个自由度。
复铰:连接两个以上刚片的铰称为复铰。
实铰:连接两刚片的两个链杆直接相交所形成的铰称为实铰。
虚铰:两链杆中各自链杆杆件轴线延长线的交点。
8.什么事二元体,几何组成分析?二元体:有两根不在同一直线上的链杆铰接产生一个新结点的装置。
两刚片规则:两刚片用一个铰和一根不过铰心的链杆相连,组成的体系内部几何不变且无多余联系。
(14页图2.9)三刚片规则:三刚片用不在同一直线上的三个铰两两相连,组成的体系内部几何不变且无多余联系。
(14页图2.10)二元体规则:在一个原体系上依次增加或减少二元体,体系的几何不变性保持不变。
(15页图2.11)几何组成分析:16页至17页例2.3,例2.4,例2.5。
9.静定结构:从组成看,无多余联系的几何不变体系;从静力分析看,在任意荷载作用下,其支座反力及各杆件内力均可由静力平衡条件唯一确定的结构。
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。
结构力学自测题(第三单元三铰拱、桁架、组合结构内力计算)姓名学号一、是非题(将判断结果填入括弧:以O 表示正确,以X 表示错误)1、图示拱在荷载作用下, N DE为30kN 。
()2、在相同跨度及竖向荷载下,拱脚等高的三铰拱,其水平推力随矢高减小而减小。
()3、图示结构链杆轴力为2kN(拉)。
()2m2m4、静定结构在荷载作用下产生的内力与杆件弹性常数、截面尺寸无关。
()5、图示桁架有:N1=N2=N3= 0。
()a a a a二、选择题(将选中答案的字母填入括弧内)1、在径向均布荷载作用下,三铰拱的合理轴线为:A.圆弧线;B.抛物线;C.悬链线;D.正弦曲线。
()2、图示桁架C 杆的内力是:A. P ;B. -P/2 ;C. P/2 ;D. 0 。
()3、图 示 桁 架 结 构 杆 1 的 轴 力 为 :A.2P ;B. -2PC.2P /2; D. -2P /2。
( )a a a a a a4、图 示 结 构 N DE ( 拉 ) 为:A. 70kN ;B. 80kN ;C. 75kN ;D. 64kN 。
( )三 、填 充 题( 将 答 案 写 在 空 格 内 )1、图 示 带 拉 杆 拱 中 拉 杆的 轴 力N a =。
2、图 示 抛 物 线 三 铰 拱 , 矢 高 为 4m , 在 D 点 作 用力 偶 M = 80kN ·m ,M D 左 =_______,M D 右 =________。
8m 4m 4m3、图 示 半 圆 三 铰 拱 , α 为 30°, V A = qa (↑), H A = qa /2 (→), K 截 面 的 ϕK =_______,Q K =________,Q K 的 计 算 式 为 __________________________________。
qAB Kαaa4、图 示 结 构 中 , AD 杆上 B 截 面 的 内 力M B =______ ,____面 受 拉 。