1、結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院1結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院2一、靜定結(jié)構(gòu)的定義幾何組成：獨(dú)立的平衡方程：靜定結(jié)構(gòu)超靜定結(jié)構(gòu)4個(gè)幾何不變有一個(gè)多余約束支座反力：幾何不變且無(wú)多余約束;3個(gè)3個(gè)3個(gè) 一個(gè)幾何不變的結(jié)構(gòu)，在荷載等因素作用下其全部支座反力和內(nèi)力均可由靜力平衡條件唯一確定，則該結(jié)構(gòu)稱(chēng)靜定結(jié)構(gòu)。結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院3一、靜定結(jié)構(gòu)的定義 一個(gè)幾何不變的結(jié)構(gòu)，在荷載等固素作用下其全部支座反力和內(nèi)力均可由靜力平衡條件唯一確定的結(jié)構(gòu)稱(chēng)靜定結(jié)構(gòu)。靜力特征：

2、求解條件：幾何組成特征：二、靜定結(jié)構(gòu)的基本特征幾何不變無(wú)多余約束只由靜力平衡條件可確定全部支座反力和內(nèi)力靜力平衡條件結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院4三、靜定結(jié)構(gòu)的分類(lèi)按受力特點(diǎn)分：基本部分：離開(kāi)其它部分仍能獨(dú)立承擔(dān)荷載維持平衡的部分。按組成情況分：靜定梁、靜定剛架、靜定桁架、靜定拱、靜定組合結(jié)構(gòu)等。懸臂式、簡(jiǎn)支式、三鉸式和組合式附屬部分：離開(kāi)其它部分不能獨(dú)立承擔(dān)荷載維持平衡的部分。結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院5四、靜定結(jié)構(gòu)的一般分析方法和步驟1、幾何組成分析：區(qū)分結(jié)構(gòu)的組成形式，確定計(jì)算順序。對(duì)組合式結(jié)構(gòu)

3、，先分析附屬部分，再分析基本部分。先分析后分析結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院6四、靜定結(jié)構(gòu)的一般分析方法和步驟2、支座反力與約束力計(jì)算1、幾何組成分析采用隔離體法，利用結(jié)構(gòu)整體或部分的平衡條件結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院7四、靜定結(jié)構(gòu)的一般分析方法和步驟2、支座反力與約束力計(jì)算內(nèi)力符號(hào)規(guī)定：彎矩M：1、幾何組成分析3、內(nèi)力計(jì)算 采用截面法，根據(jù)隔離體平衡條件建立內(nèi)力方程式，計(jì)算控制截面內(nèi)力。軸力FN：剪力FQ：習(xí)慣假定習(xí)慣假定結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院84、

4、繪內(nèi)力圖繪圖規(guī)定：(1)彎矩圖繪在桿件受拉纖維一側(cè)受拉纖維一側(cè)，不必標(biāo)注符號(hào)。(2)剪力圖、軸力圖可繪在桿件任一側(cè)，但必須注明“+”或“-”(3)圖中數(shù)字統(tǒng)一注絕對(duì)值。繪圖方法：(1)根據(jù)內(nèi)力方程點(diǎn)繪內(nèi)力圖；(2)根據(jù)控制截面內(nèi)力，逐段繪內(nèi)力圖。 四、靜定結(jié)構(gòu)的一般分析方法和步驟2、支座反力與約束力計(jì)算1、幾何組成分析3、內(nèi)力計(jì)算截面法結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院95、內(nèi)力圖校核：利用平衡條件校核，檢查是否正確。 4、繪內(nèi)力圖四、靜定結(jié)構(gòu)的一般分析方法和步驟2、支座反力與約束力計(jì)算1、幾何組成分析：區(qū)分結(jié)構(gòu)的組成形式，確定計(jì)算順序。3、內(nèi)力計(jì)算結(jié)結(jié)

5、構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院10 五、直桿彎矩、剪力、荷載的微分關(guān)系及內(nèi)力圖形狀特征FPFP)(dd )(dd dd22QQxqxM,xqxF,FxM梁上情況 無(wú)外力均布力作用（q向下） 集中力作用處（FP向下） 集中力偶M作用處 剪力 水平線斜直線（ ） 為零處有突變（突變值=FP）如變號(hào)無(wú)變化彎矩圖 一般為斜直線拋物線（下凸）有極值有尖角（向下）有極值有突變（突變值=M）結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院11內(nèi)力圖形狀特征1.無(wú)何載區(qū)段 2.均布荷載區(qū)段 3.集中力作用處平行軸線斜直線 Q=0區(qū)段M圖 平行于

6、軸線Q圖 M圖備注二次拋物線凸向即q指向Q=0處，M達(dá)到極值發(fā)生突變P出現(xiàn)尖點(diǎn)尖點(diǎn)指向即P的指向集中力作用截面剪力無(wú)定義4.集中力偶作用處無(wú)變化 發(fā)生突變兩直線平行m集中力偶作用點(diǎn)彎矩?zé)o定義5、在自由端、鉸支座、鉸結(jié)點(diǎn)處，無(wú)集中力偶作用，截面彎矩等于零，有集中力偶作用，截面彎矩等于集中力偶的值。6、剛結(jié)點(diǎn)上各桿端彎矩及集中力偶應(yīng)滿足結(jié)點(diǎn)的力矩平衡。兩桿相交剛結(jié)點(diǎn)無(wú)集中力偶作用時(shí)，兩桿端彎矩等值，同側(cè)受拉。結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院12FPl/4ql2/8FPl/2l/2FPab/lFPablql六、用疊加法畫(huà)彎矩圖 (1)簡(jiǎn)支梁在簡(jiǎn)單荷載作用下的

7、彎矩圖（應(yīng)熟記）。結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院13M/2M/2Ml/2l/2Ma/lMb/lMlbaMMMM六、用疊加法畫(huà)彎矩圖 (1)簡(jiǎn)支梁在簡(jiǎn)單荷載作用下的彎矩圖（應(yīng)熟記）。結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院14 (2)簡(jiǎn)支梁在幾種簡(jiǎn)單荷載共同作用下的彎矩圖例1：qMAMBBAqBAql2/8ql2/8=+MA+MB=MAMB六、用疊加法畫(huà)彎矩圖 結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院15FPl/4例2：結(jié)論把兩頭的彎矩標(biāo)在桿端，并連以直線，然后在直線上疊加上由節(jié)間荷載

8、單獨(dú)作用在簡(jiǎn)支梁上時(shí)的彎矩圖MAMBFPl/4MAMBFPMAMBBAFPl/2l/2六、用疊加法畫(huà)彎矩圖 結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院16FPl/4結(jié)論把兩頭的彎矩標(biāo)在桿端，并連以直線，然后在直線上疊加上由節(jié)間荷載單獨(dú)作用在簡(jiǎn)支梁上時(shí)的彎矩圖MAMBFPl/4FP六、用疊加法畫(huà)彎矩圖 是豎標(biāo)相加,不是圖形的簡(jiǎn)單拼合.FPl/4MAMB結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院17 對(duì)圖示簡(jiǎn)支梁把其中的AB段取出，其隔離體受力如圖所示： 簡(jiǎn)支梁AB的隔離體受力如圖所示：lBAqqBAMBMA(3)用區(qū)段疊加法畫(huà)彎矩圖

9、 qBAMBMA六、用疊加法畫(huà)彎矩圖 BAMBMAFAyFByqFQABFQBA 把兩個(gè)隔離體受力圖作一對(duì)比，顯然兩者是完全相同的。結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院18 因此上圖梁中AB段的彎矩圖可以用與簡(jiǎn)支梁相同的方法繪制，即把MA和MB標(biāo)在桿段A、B端，并連以直線，然后在此直線上疊加上節(jié)間荷載單獨(dú)作用在與AB段相應(yīng)的簡(jiǎn)支梁上時(shí)的彎矩圖，為此必須先求出MA和MB。 lBAq六、用疊加法畫(huà)彎矩圖 (3)用區(qū)段疊加法畫(huà)彎矩圖 結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院19區(qū)段疊加法畫(huà)彎矩圖的具體步驟如下： 首先選取若干控制

10、截面把桿件分成若干段，求出分段點(diǎn)（控制截面）上的彎矩值，按比例標(biāo)在桿件相應(yīng)的點(diǎn)上，然后每?jī)牲c(diǎn)間連以直線。 如果分段桿件的中間沒(méi)有荷載作用，這支直線段就是該桿段的彎矩圖。如果分段桿件的中間還有荷載作用，那么在直線上還要迭加上荷載單獨(dú)在與該桿段相應(yīng)的簡(jiǎn)支梁上所產(chǎn)生的彎矩圖形。六、用疊加法畫(huà)彎矩圖 結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院20 例：畫(huà)出圖示簡(jiǎn)支梁的彎矩圖、剪力圖。 解：a、把梁分成三段：AC、CE、EG。 b、求反力： 0AM(8 1 4 4 4 16) 87YGFkN 0Y 84 4717Y AFkN c、求分段點(diǎn)C、E點(diǎn)的彎矩值：16kNm8kN

11、4kN/m1m2m2m1m1m1mGACE結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院210CM1728 126CMkN m 0EM 7 2 1630EMkN m 取AC為隔離體取EG為隔離體 17kNFQCA8kNMCAC1m1mFQEG7kNEGME16kNm1m1m c、求分段點(diǎn)C、E點(diǎn)的彎矩值：結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院22d、用區(qū)段疊加法畫(huà)出圖示簡(jiǎn)支梁的彎矩圖 把A、C、E、G四點(diǎn)的彎矩值標(biāo)在桿上，點(diǎn)與點(diǎn)之間連以直線。 在AC段疊加上集中力在相應(yīng)簡(jiǎn)支梁上產(chǎn) 生的彎矩圖； 在CE段疊加上均布荷載在相應(yīng)簡(jiǎn)支梁上

12、產(chǎn)生的彎矩圖； 在EG段疊加上集中力矩在相應(yīng)簡(jiǎn)支梁上產(chǎn)生的彎矩圖。3026EACG彎矩圖(kNm)8848結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院23e、畫(huà)剪力圖 要求桿件上某點(diǎn)的剪力，通常是以彎矩圖為基礎(chǔ)，取一隔離體（要求剪力的點(diǎn)為桿端），把作用在隔離體上的荷載及已知的彎矩標(biāo)上，利用平衡方程即可求出所要的剪力。 0Y 1789QCAFkN也可由：取AC為隔離體17kNFQCA8kN26kNmAC1m1m0AM 由：kNFQCA92)2618(結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院24取EG為隔離體 FQEG7kNEG30k

13、Nm16kNm1m1me、畫(huà)剪力圖 kN72)3016(0QEGGFMEACG1797剪力圖（kN）結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院25 剪力圖要注意以下問(wèn)題： 集中力處剪力有突變； 沒(méi)有荷載的節(jié)間剪力是常數(shù)； 均布荷載作用的節(jié)間剪力是斜線； 集中力矩作用的節(jié)間剪力是常數(shù)。e、畫(huà)剪力圖 EACG1797剪力圖（kN）結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院26例例 作圖（a）所示多跨靜定梁的內(nèi)力圖。AB部分和CE部分為基本部分，BC部分為附屬部分。解：（1）組成分析作層次圖如b。 結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算20

14、22-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院27（2）求鉸B、C處的約束力及基座反力。先考慮附屬部分BC的平衡條件，求得鉸B、C處的約束力 FBy=10kN， FCy=10kN再考慮基本部分CE的平衡條件，求得支座反力FDy=40kN， FEy=10kN，然后可計(jì)算各控制截面內(nèi)力。 對(duì)基本部分AB，是懸臂式結(jié)構(gòu)，可直接計(jì)算控制截面內(nèi)力結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院28（3）作FQ圖、M圖結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院29例.對(duì)圖示靜定梁,欲使AB跨的最大正彎矩與支座B截面的負(fù)彎矩的絕對(duì)值相等,確定鉸D的位置.qCB

15、lADlxyDF8/)(2xlqqyDFB解解:)(2/ )(xlqFyD2/)(2/2xxlqqxMB2/)(2/8/)(22xxlqqxxlqlx172. 02086. 0qlMB結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院30qllxlx172. 02086. 0ql2086. 0ql2086. 0ql281qlq22125. 081qlql 與簡(jiǎn)支梁相比與簡(jiǎn)支梁相比:彎矩較小而且均勻彎矩較小而且均勻.從分析過(guò)程看從分析過(guò)程看:附屬部分上若無(wú)外力附屬部分上若無(wú)外力,其上也無(wú)內(nèi)力其上也無(wú)內(nèi)力.結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材

16、料學(xué)院31練習(xí)練習(xí): 利用微分關(guān)系等作彎矩圖利用微分關(guān)系等作彎矩圖ll/2l/2PllMM2Pl4PlM2M結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院32練習(xí)練習(xí): 利用微分關(guān)系等作彎矩圖利用微分關(guān)系等作彎矩圖llMllMMMMMM結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院33llq221ql練習(xí)練習(xí): 利用微分關(guān)系等作彎矩圖利用微分關(guān)系等作彎矩圖llMMM練習(xí)練習(xí): 判別圖示彎矩圖有無(wú)錯(cuò)誤判別圖示彎矩圖有無(wú)錯(cuò)誤結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院34練習(xí)練習(xí): 利用微分關(guān)系利用微分關(guān)系,疊加

17、法等作彎矩圖疊加法等作彎矩圖l/2l/2Pl/2l/2l/2PPl41lP41l/2l/2l/2l/2l/2qqlPl41241ql241ql281ql結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院35、 剛架的特點(diǎn)剛架的特點(diǎn)剛架是由梁柱組成的含有剛結(jié)點(diǎn)的桿件結(jié)構(gòu)剛架是由梁柱組成的含有剛結(jié)點(diǎn)的桿件結(jié)構(gòu)l281ql281ql剛架剛架梁梁桁架桁架結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院36、靜定剛架的分類(lèi)、靜定剛架的分類(lèi)簡(jiǎn)支剛架簡(jiǎn)支剛架懸臂剛架懸臂剛架三鉸剛架三鉸剛架(三鉸結(jié)構(gòu)三鉸結(jié)構(gòu))復(fù)合剛架復(fù)合剛架(主從結(jié)構(gòu)主從結(jié)構(gòu))單體剛架（聯(lián)合

18、剛架）單體剛架（聯(lián)合剛架）結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院37 靜定剛架的受力分析靜定剛架的受力分析（一）計(jì)算支座反力（約束力）（一）計(jì)算支座反力（約束力）（二）計(jì)算控制截面內(nèi)力，作內(nèi)力圖（二）計(jì)算控制截面內(nèi)力，作內(nèi)力圖（三）計(jì)算結(jié)果的校核（三）計(jì)算結(jié)果的校核結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院38 靜定剛架的受力分析靜定剛架的受力分析（一）計(jì)算支座反力（約束力）（一）計(jì)算支座反力（約束力）1.單體剛架單體剛架(聯(lián)合剛架聯(lián)合剛架)的支座反力的支座反力(約束力約束力)計(jì)算計(jì)算方法方法:切斷兩個(gè)剛片之間的約束切斷兩個(gè)剛

19、片之間的約束, ,取一個(gè)剛片為隔離體取一個(gè)剛片為隔離體, ,假假定約束力的方向定約束力的方向, ,由隔離體的平衡建立三個(gè)平衡方程由隔離體的平衡建立三個(gè)平衡方程. .2.三鉸剛架的支座反力三鉸剛架的支座反力(約束力約束力)計(jì)算計(jì)算方法方法:分別以整體及某一局部為隔離體分別以整體及某一局部為隔離體, ,假定約束力的方假定約束力的方向向, ,由隔離體的平衡建立六個(gè)平衡方程由隔離體的平衡建立六個(gè)平衡方程. .3.復(fù)合剛架復(fù)合剛架(主從結(jié)構(gòu)主從結(jié)構(gòu))的支座反力的支座反力(約束力約束力)計(jì)算計(jì)算方法方法:先算附屬部分先算附屬部分, ,后算基本部分后算基本部分, ,計(jì)算順序與幾何組成計(jì)算順序與幾何組成順序相

20、反順序相反. .結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院39 靜定剛架的受力分析靜定剛架的受力分析（一）計(jì)算支座反力（約束力）（一）計(jì)算支座反力（約束力）（二）計(jì)算控制截面內(nèi)力，作內(nèi)力圖（二）計(jì)算控制截面內(nèi)力，作內(nèi)力圖控制截面內(nèi)力計(jì)算方法與梁相同控制截面內(nèi)力計(jì)算方法與梁相同. .剛架內(nèi)力圖作法有兩種：剛架內(nèi)力圖作法有兩種：方法一：選取控制截面，將剛架拆成若干根桿方法一：選取控制截面，將剛架拆成若干根桿, ,求出桿求出桿兩端的內(nèi)力兩端的內(nèi)力M、FQ、FN，再由桿端內(nèi)力做內(nèi)力圖。，再由桿端內(nèi)力做內(nèi)力圖。方法二：先將剛架拆成若干根桿方法二：先將剛架拆成若干根桿, ,

21、求出桿兩端的彎矩求出桿兩端的彎矩, ,按與單跨梁相同的方法畫(huà)彎矩圖；再由作出的彎矩圖按與單跨梁相同的方法畫(huà)彎矩圖；再由作出的彎矩圖作剪力圖；最后利用作出的剪力圖作軸力圖。作剪力圖；最后利用作出的剪力圖作軸力圖。結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院40 靜定剛架的受力分析靜定剛架的受力分析（一）計(jì)算支座反力（約束力）（一）計(jì)算支座反力（約束力）（二）計(jì)算控制截面內(nèi)力，作內(nèi)力圖（二）計(jì)算控制截面內(nèi)力，作內(nèi)力圖（三）計(jì)算結(jié)果的校核（三）計(jì)算結(jié)果的校核截取剛架的任一部分校核是否滿足平衡條件。截取剛架的任一部分校核是否滿足平衡條件。結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算

22、2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院41PACBl2l2lPACByAFxAFyBF解解: )(, 0, 0PFPFFxAxAx)(2, 0, 0PFFFFFyByAyByAy)(2, 02, 0PFlFlPMyByBA例例1: 求圖示剛架的支座反力求圖示剛架的支座反力結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院42例例2: 求圖示剛架的支座反力和約束力求圖示剛架的支座反力和約束力解解:1)取整體為隔離體取整體為隔離體 )(, 0PFFxBx)(20PFFFyByAy)(230順時(shí)針轉(zhuǎn)PlMMAA2)取右部分為隔離體取右部分為隔離體 )(0PFFxCx)(20

23、PFFFyByCy)(20PFMyBCBCyBFyCFxCFxBFPAC2l2lB2l2lyAFyBFxBFAM3)取整體為隔離體取整體為隔離體結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院43解解:1)取附屬部分取附屬部分 2)取基本部分取基本部分 yBFyAFxAFyCFPAC2/ l4/ lBD4/ lllxDFyDFPACByAFxAFyBFDyCFyDFxDF)( 4/ PFyD)( 4/PFyC)(PFxD)(4/3PFyB)(2/ PFyA)( PFxA例例3: 求圖示剛架的支座反力和約束力求圖示剛架的支座反力和約束力結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算

24、2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院44例例4: 求圖示剛架求圖示剛架1,2截面的彎矩截面的彎矩解解:PAC2l2lByAFxAFyBF2l2lxBF12)(4/ PFxB)(2/PFyA)(2/ PFyB)(4/3PFxA2M4/P1M4/P)(4/1上側(cè)受拉PlM)(4/2右側(cè)受拉PlM)(21外側(cè)受拉MM 結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院45例例5: 作圖示剛架的內(nèi)力圖作圖示剛架的內(nèi)力圖解解:)(4/上側(cè)受拉PlMEC)(4/2右側(cè)受拉PlMMEBPAC2l2lByAFxAFyBF2l2lxBF12DE先根據(jù)桿端彎矩作彎矩圖先根據(jù)桿端彎矩作彎

25、矩圖PAC2l2lB2l2lDE4Pl4Pl4Pl83PlM圖圖結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院46)(4/ PFxB)(2/PFyA)(2/ PFyB)(4/3PFxAPAC2l2lByAFxAFyBF2l2lxBFDE4Pl4Pl4Pl83PlM圖圖4/3P4PlQADFADP 逐個(gè)桿作剪力圖逐個(gè)桿作剪力圖, ,利用桿的平衡條件利用桿的平衡條件, ,由已知的桿端彎矩和由已知的桿端彎矩和桿上的荷載求桿端剪力桿上的荷載求桿端剪力, ,再由桿端剪力畫(huà)剪力圖。再由桿端剪力畫(huà)剪力圖。由彎矩圖作剪力圖由彎矩圖作剪力圖:CDE4Pl4PlQDCFQECFAD桿桿

26、0AM4PFQDADCE桿桿20PFMQDCE20PFMQECD43PFQAD結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院47逐個(gè)桿作軸力圖逐個(gè)桿作軸力圖, ,利用結(jié)點(diǎn)的平衡條件利用結(jié)點(diǎn)的平衡條件, ,由已知的桿端剪力求由已知的桿端剪力求桿端軸力桿端軸力, ,再由桿端軸力畫(huà)軸力圖。再由桿端軸力畫(huà)軸力圖。由剪力圖作軸力圖由剪力圖作軸力圖PACBDEFQ圖圖43P+4P2P4P2PNDCFD4PNDAF2PNECFE4PNEBFD結(jié)點(diǎn)結(jié)點(diǎn)40PFFNDCx20PFFNDAyE結(jié)點(diǎn)結(jié)點(diǎn)40PFFNECx20PFFNEByACBDEFN圖圖+2P4P2P結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜

27、定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院48計(jì)算結(jié)果的校核計(jì)算結(jié)果的校核PACBDEFQ圖圖43P+4P2P4PACBDEFN圖圖+2P4P2PPACBDE4Pl4Pl4Pl83PlM圖圖4PlC2PDE4Pl2P4P4P0; 0; 0DyxMFF結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院494.5mFyAFxAFyBFxB例例: 作圖示剛架的內(nèi)力圖作圖示剛架的內(nèi)力圖解：（1）求支座反力考慮整體平衡 0AM061212qFyB)kN(6yBF 0BM)kN(6yAF 0 xFxBxAFF考慮左半邊平衡 0CM026)25 . 4(62qFFxAy

28、A)kN(77. 2xAF)kN(77. 2xBFFxCFyAFxAFyC結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院504.5m解：（1）求支座反力)kN(6yBF)kN(6yAF)kN(77. 2xAF)kN(77. 2xBFFxAFyAFyAFxAFyBFxB（2）作彎矩圖AD桿0ADMxADAFM4.5DC桿0CDM)m(kN47.12外拉DAM例例: 作圖示剛架的內(nèi)力圖作圖示剛架的內(nèi)力圖結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院51解：（1）求支座反力)kN(6yBF)kN(6yAF)kN(77. 2xAF)kN(77.

29、2xBF（2）作彎矩圖AD桿0ADM)m(kN47.12外拉DAMDC桿0CDM)(mkN47.12外拉DADCMM同理，有)m(kN47.12外拉EBECMM0BEM0CEM4.5mFxAFyAFyAFxAFyBFxB例例: 作圖示剛架的內(nèi)力圖作圖示剛架的內(nèi)力圖結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院524.5m解：（1）求支座反力)kN(6yBF)kN(6yAF)kN(77. 2xAF)kN(77. 2xBF（2）作彎矩圖AD桿0ADM)m(kN47.12外拉DAMDC桿0CDM)(mkN47.12外拉DADCMM同理，有0BEM)m(kN47.12外拉E

30、BECMM0CEM例例: 作圖示剛架的內(nèi)力圖作圖示剛架的內(nèi)力圖結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院534.5m（3）作剪力圖例例: 作圖示剛架的內(nèi)力圖作圖示剛架的內(nèi)力圖結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院54（3）作剪力圖AD桿kN77 . 2QADFDC桿0CM033. 663QDCDCFqM同理，有874kN. 0QCDF0DM81kN. 4QDCFkN77 . 2QEBF874kN. 0QCEF81kN. 4QECFFxAFyAkN77 . 2QDAFkN77 . 2QBEF例例: 作圖示剛架的內(nèi)力圖作圖示剛架的

31、內(nèi)力圖結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院55（3）作剪力圖AD桿kN77 . 2QADFDC桿0CM同理，有874kN. 0QCDF0DM81kN. 4QDCFkN77 . 2QEBF874kN. 0QCEF81kN. 4QECFkN77 . 2QDAFkN77 . 2QBEF例例: 作圖示剛架的內(nèi)力圖作圖示剛架的內(nèi)力圖結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院56（4）作軸力圖例例: 作圖示剛架的內(nèi)力圖作圖示剛架的內(nèi)力圖結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院57（4）作軸力圖AD桿6k

32、NNDANADFFD結(jié)點(diǎn)0 xF033623366QDCNDCQDAF.F.F52kN. 4NDCFFxAFyA例例: 作圖示剛架的內(nèi)力圖作圖示剛架的內(nèi)力圖結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院58（4）作軸力圖AD桿6kNNDANADFFD結(jié)點(diǎn)0 xF同理，有52kN. 4NDCF62kN. 2NCEF52kN. 4NECF62kN. 2NCDFDC桿0 xF033626.qFFNDCNCD6kNNEBNBEFF例例: 作圖示剛架的內(nèi)力圖作圖示剛架的內(nèi)力圖結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院59（4）作軸力圖AD桿6k

33、NNDANADFFD結(jié)點(diǎn)0 xF同理，有52kN. 4NDCF62kN. 2NCEF52kN. 4NECF62kN. 2NCDFDC桿0 xF6kNNEBNBEFF例例: 作圖示剛架的內(nèi)力圖作圖示剛架的內(nèi)力圖結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院60（5）校核D結(jié)點(diǎn)0yF例例: 作圖示剛架的內(nèi)力圖作圖示剛架的內(nèi)力圖結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院614.5m6kN2.77kN6kN2.77kN例例: 作圖示剛架的內(nèi)力圖作圖示剛架的內(nèi)力圖對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)在對(duì)稱(chēng)荷載作用下具有對(duì)稱(chēng)的支座反力和內(nèi)力。M圖、FN圖是對(duì)稱(chēng)的，F(xiàn)Q圖是反

34、對(duì)稱(chēng)的。結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院62練習(xí)練習(xí): 作圖示結(jié)構(gòu)彎矩圖作圖示結(jié)構(gòu)彎矩圖2/ l2/ llPllPll結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院63練習(xí)練習(xí): 作圖示結(jié)構(gòu)彎矩圖作圖示結(jié)構(gòu)彎矩圖PllPll結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院64練習(xí)練習(xí): 作圖示結(jié)構(gòu)彎矩圖作圖示結(jié)構(gòu)彎矩圖qlqll2/ lq2/ l結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院65練習(xí)練習(xí): 作圖示結(jié)構(gòu)彎矩圖作圖示結(jié)構(gòu)彎矩圖qll2/ lq2/ lql結(jié)結(jié)構(gòu)

35、構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院660lM 4/llM2/M4/M2/M4/3M練習(xí)練習(xí): 作圖示結(jié)構(gòu)彎矩圖作圖示結(jié)構(gòu)彎矩圖結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院672qllqlql2/2ql22ql練習(xí)練習(xí): 作圖示結(jié)構(gòu)彎矩圖作圖示結(jié)構(gòu)彎矩圖結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院68練習(xí)練習(xí): 試找出圖示結(jié)構(gòu)彎矩圖的錯(cuò)誤試找出圖示結(jié)構(gòu)彎矩圖的錯(cuò)誤結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院69 桁架結(jié)構(gòu)主桁架主桁架一、概述結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算

36、2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院70 經(jīng)抽象簡(jiǎn)化后，桿軸交于一點(diǎn)，且“只受結(jié)點(diǎn)荷載作用只受結(jié)點(diǎn)荷載作用的直桿、鉸結(jié)體系的直桿、鉸結(jié)體系”的工程結(jié)構(gòu)桁架。上弦桿下弦桿豎桿斜桿跨度桁高 腹桿節(jié)間距d 特性：只有軸力只有軸力，而沒(méi)有彎矩和剪力。軸力又稱(chēng)為主內(nèi)力。一、概述結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院71二、桁架結(jié)構(gòu)的分類(lèi)1. 平面（二維）桁架 所有組成桁架的桿件以及荷載的作用線都在同一平面內(nèi)（一）根據(jù)維數(shù)分類(lèi) 2. 空間（三維）桁架 組成桁架的桿件不都在同一平面內(nèi)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院72（二）按

37、外型分類(lèi)1. 平行弦桁架2. 三角形桁架3. 拋物線桁架二、桁架結(jié)構(gòu)的分類(lèi)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院73聯(lián)合桁架聯(lián)合桁架：由簡(jiǎn)單桁架按基本組成規(guī)則構(gòu)成復(fù)雜桁架復(fù)雜桁架：非上述兩種方式組成（三）按幾何組成分類(lèi)簡(jiǎn)單桁架簡(jiǎn)單桁架：在基礎(chǔ)或一個(gè)鉸結(jié)三角形上依次加二元體構(gòu)成二、桁架結(jié)構(gòu)的分類(lèi)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院741. 梁式桁架2. 拱式桁架（四）按受力特點(diǎn)分類(lèi)：二、桁架結(jié)構(gòu)的分類(lèi)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院75三、靜定平面桁架的內(nèi)力計(jì)算（一）結(jié)點(diǎn)法 以一個(gè)

38、結(jié)點(diǎn)為隔離體，用匯交力系的平衡方程求解各桿的內(nèi)力的方法yAFxAFyBFkN30yAF0 xAFkN30yBF1.1.求支座反力求支座反力kN10AFECDBGIJH6m4LK3m3kN10kN10kN5kN5kN10kN10結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院76kN36yAF0 xAFkN36yBF1.1.求支座反力求支座反力yAFxAFyBFkN12AFECDBGIJH6m4LK3m3kN12kN12kN6kN6kN12kN122.2.取結(jié)點(diǎn)取結(jié)點(diǎn)A AkN50, 06365/3, 0NADNADyFFFkNFFFFNACNACNADx40, 05/

39、4, 03.3.取結(jié)點(diǎn)取結(jié)點(diǎn)C CkN36ANACFNADFkN6結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院77kN36yAF0 xAFkN36yBF1.1.求支座反力求支座反力yAFxAFyBFkN12AFECDBGIJH6m4LK3m3kN12kN12kN6kN6kN12kN122.2.取結(jié)點(diǎn)取結(jié)點(diǎn)A AkN50NADFkNFNAC403.3.取結(jié)點(diǎn)取結(jié)點(diǎn)C CkN40, 0NCENCDFF4.4.取結(jié)點(diǎn)取結(jié)點(diǎn)D D0kN4CNCEFNCDF結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院78kN36yAF0 xAFkN36yBF1

40、.1.求支座反力求支座反力yAFxAFyBFkN12AFECDBGIJH6m4LK3m3kN12kN12kN6kN6kN12kN122.2.取結(jié)點(diǎn)取結(jié)點(diǎn)A AkN50NADFkNFNAC403.3.取結(jié)點(diǎn)取結(jié)點(diǎn)C CkN40, 0NCENCDFF4.4.取結(jié)點(diǎn)取結(jié)點(diǎn)D D0DNDEFNDFF2kN10kN505/4505/45/4, 0NDFNDExFFF0125/3505/35/3, 0NDFNDEyFFF結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院79yAFxAFyBFkN12AFECDBGIJH6m4LK3m3kN12kN12kN6kN6kN12kN124.

41、4.取結(jié)點(diǎn)取結(jié)點(diǎn)D D0DNDEFNDFF2kN10kN5kN10, 0cos12cos, 0NDENDEFFFkN40, 0cos12cos50cos, 0NDFNDFFFF8 . 0cos,96. 0cos結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院80yAFxAFyBFkN12AFECDBGIJH6m4LK3m3kN12kN12kN6kN6kN12kN120EM0DNDEFNDFF2kN10kN5EFm5244.4.取結(jié)點(diǎn)取結(jié)點(diǎn)D DkN40041252450524NDFNDFFF結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院81

42、0DNDFF2kN10kN5EFyAFxAFyBFkN12AFECDBGIJH6m4LK3m3kN12kN12kN6kN6kN12kN124.4.取結(jié)點(diǎn)取結(jié)點(diǎn)D DkN1045xNDEFF0FMNDEFyDEFxDEFNFyFxFlylxlyyxxNlFlFlFkN804126xDExDEFF結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院82kN36yAF0 xAFkN36yBF1.1.求支座反力求支座反力yAFxAFyBFkN12AFECDBGIJH6m4LK3m3kN12kN12kN6kN6kN12kN122.2.取結(jié)點(diǎn)取結(jié)點(diǎn)A AkN50NADFkNFNAC4

43、03.3.取結(jié)點(diǎn)取結(jié)點(diǎn)C CkN40, 0NCENCDFF4.4.取結(jié)點(diǎn)取結(jié)點(diǎn)D DkN10NDEFkN40NDFF 其它桿件軸力求法類(lèi)似。其它桿件軸力求法類(lèi)似。 求出所有軸力后求出所有軸力后, ,把把軸力標(biāo)在桿件旁，得桁架的軸力圖。軸力標(biāo)在桿件旁，得桁架的軸力圖。結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院83kN36yAF0 xAFkN36yBF1.1.求支座反力求支座反力2.2.取結(jié)點(diǎn)取結(jié)點(diǎn)A AkN50NADFkNFNAC403.3.取結(jié)點(diǎn)取結(jié)點(diǎn)C CkN40, 0NCENCDFF4.4.取結(jié)點(diǎn)取結(jié)點(diǎn)D DkN10NDEFkN40NDFF 其它桿件軸力求法

44、類(lèi)似。其它桿件軸力求法類(lèi)似。 求出所有軸力后求出所有軸力后, ,把把軸力標(biāo)在桿件旁，得桁架的軸力圖。軸力標(biāo)在桿件旁，得桁架的軸力圖。064040-50-40-30-10-14.423224-14.42-1040403260-30-40-50FN圖（kN）結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院84 結(jié)點(diǎn)法以結(jié)點(diǎn)作為隔離體，結(jié)點(diǎn)承受匯交力系作用。 由于平面匯交力系獨(dú)立平衡方程只有兩個(gè)，因此所選結(jié)點(diǎn)包含的未知軸力數(shù)目不宜超過(guò)2。 對(duì)簡(jiǎn)單桁架，按與“組成順序相反”的原則，逐次建立各結(jié)點(diǎn)的平衡方程，則桁架各結(jié)點(diǎn)未知內(nèi)力數(shù)目一定不超過(guò)獨(dú)立平衡方程數(shù)。三、靜定平面桁架的內(nèi)

45、力計(jì)算（一）結(jié)點(diǎn)法結(jié)點(diǎn)單桿:利用結(jié)點(diǎn)的一個(gè)平衡方程可求出內(nèi)力的桿件單桿單桿結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院85零桿零桿軸力為零的桿不受荷載不在一條直線上的二桿結(jié)點(diǎn)，二桿內(nèi)力為零 。不受荷載的三桿結(jié)點(diǎn)，有二桿在同一直線上，則另一桿為零桿。 三、靜定平面桁架的內(nèi)力計(jì)算結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院86零桿零桿軸力為零的桿不受荷載不在一條直線上的二桿結(jié)點(diǎn)，二桿內(nèi)力為零 。不受荷載的三桿結(jié)點(diǎn)，有二桿在同一直線上，則另一桿為零桿。 三、靜定平面桁架的內(nèi)力計(jì)算對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)受對(duì)稱(chēng)荷載，對(duì)稱(chēng)軸上不受荷載的K型結(jié)點(diǎn)，兩個(gè)斜桿為零桿

46、。對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)受反對(duì)稱(chēng)荷載，與對(duì)稱(chēng)軸垂直相交的桿為零桿。FPFP對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)受反對(duì)稱(chēng)荷載，與對(duì)稱(chēng)軸重合的桿為零桿。結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院87PABCDEFGHIJP P受力分析時(shí)可以去掉零桿,是否說(shuō)該桿在結(jié)構(gòu)中是可有可無(wú)的?例例:試指出零桿結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院88 截取桁架的某一局部（至少包含兩個(gè)結(jié)點(diǎn)）作為隔離體，由平面任意力系的平衡方程即可求得未知的軸力。（二）截面法三、靜定平面桁架的內(nèi)力計(jì)算結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院89 截面法以桁架的某一局部為

47、隔離體，受任意力系作用。 由于平面任意力系的獨(dú)立平衡方程數(shù)為3，因此所截?cái)嗟臈U件中未知的軸力一般不宜超過(guò)3個(gè)。 選擇“截面單桿”可使計(jì)算簡(jiǎn)化。相交型：平行型：（二）截面法三、靜定平面桁架的內(nèi)力計(jì)算結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院90特殊截面的選取三、靜定平面桁架的內(nèi)力計(jì)算結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院91FPFPFPFN2FN1FN3FAyO3O2O1三、靜定平面桁架的內(nèi)力計(jì)算特殊截面的選取結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院92（三）結(jié)點(diǎn)法與截面法的聯(lián)合應(yīng)用三、靜定平面

48、桁架的內(nèi)力計(jì)算結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院931. 平行弦桁架2. 三角形桁架3. 拋物線桁架梁式桁架結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)4. 折線形桁架折線形桁架4. 折線形桁架折線形桁架結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院94平行弦桁架 外形與梁相似，在同樣荷載作用下，其力學(xué)特性也與梁相似。 上、下弦桿在整體作用中起著承受彎矩的作用，上弦桿受拉，下弦桿受壓。上下弦桿的軸力與同跨度 、同荷載代梁比較，弦桿的軸力是中間大，兩頭小。腹桿（斜桿、豎桿）整體上是承受剪力的，代梁剪力兩頭大、中間小，因此腹桿軸力也是兩頭大中間小。 弦桿受力不均勻

49、，桿件截面尺寸大小不一，制作、安裝比較困難，不易標(biāo)準(zhǔn)化。但整體施工較容易，在一般跨度不大的工程中仍采用。0NMh F上下弦桿軸力結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院95三角形桁架r上下弦軸力可以為0NMr F上下弦軸力可以為0NMr F弦桿對(duì)應(yīng)的r值，由中間向兩邊按直線變化，二M0是按拋物線變化的。因r的變化比M0是的變化要快，因此弦桿軸力是兩邊比中間大。斜桿受壓，豎桿受拉。受力不均勻，靠近端部變化劇烈，角度小，構(gòu)造復(fù)雜。但外形符合房屋頂架的要求，一般在小型結(jié)構(gòu)中采用結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院96拋物線桁架上

50、弦上的各結(jié)點(diǎn)均在拋物線上，豎桿的長(zhǎng)度與代梁彎矩都按拋物線規(guī)律變化。在理想情況下，上弦桿各結(jié)點(diǎn)的連線相當(dāng)于合理拱軸線。上弦桿全部受壓且有相同的軸力，下弦桿全部受拉，且拉力相等。拋物線桁架內(nèi)力比較均勻，受力合理；但上弦結(jié)點(diǎn)都在拋物線上，施工難度大。在大型結(jié)構(gòu)及大跨度結(jié)構(gòu)（1830m)結(jié)構(gòu)中能節(jié)省材料。結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院97折線形桁架折線形桁架外形介于三角形桁架與拋物線桁架之間，桿件受力狀態(tài)也介于兩者之間。折線形桁架既解決了三角形桁架受力不均問(wèn)題，有克服了拋物線桁架施工難度大問(wèn)題。常用在中等跨度（1824m)結(jié)構(gòu)中。結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)

51、力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院98組合結(jié)構(gòu)是由受彎桿與拉壓桿混合組成的結(jié)構(gòu)，有時(shí)也稱(chēng)構(gòu)架。一、概述結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院99 計(jì)算方法截面法截面法。 二、靜定組合結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算 截?cái)嗬瓑簵U，則截面上只有軸力。 截?cái)嗍軓潡U，則截面上有彎矩、剪力、軸力。 求內(nèi)力時(shí)，一般先求各拉壓桿的軸力先求各拉壓桿的軸力，再求受彎桿的彎矩、剪力、軸力。取隔離體時(shí)宜盡量避免截?cái)嗍軓潡U件避免截?cái)嗍軓潡U件。結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院100例例1 1：計(jì)算圖示組合結(jié)構(gòu)的內(nèi)力。解解：（1）支座反力結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力

52、學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院101（2）拉壓桿內(nèi)力作n-n截面，取左側(cè)為隔離體考慮平衡條件nn結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院102（2）拉壓桿內(nèi)力nn結(jié)點(diǎn)D結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院103（3）受彎桿內(nèi)力4.0kNkN2結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院104一、概述1、拱的定義：在豎向荷載作用下產(chǎn)生水平推力(指向拱的水平支座反力)的曲桿結(jié)構(gòu)。FPq兩鉸拱FPq無(wú)鉸拱FPq三鉸拱靜定拱結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5

53、-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院105FPq三鉸拱FHAFVBFHBFVA一、概述1、拱的定義：在豎向荷載作用下產(chǎn)生水平推力(指向拱的水平支座反力)的曲桿結(jié)構(gòu)。結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院1062、三鉸拱各部分的名稱(chēng)拱軸線一般有拋物線、園弧線和懸鏈線等。lf101矢高與跨度之比 稱(chēng)矢跨比， 一般由 到1。lf一、概述結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院1073、三鉸拱型式斜拱與平拱支座不等高稱(chēng)為斜拱支座等高稱(chēng)為平拱一、概述帶拉桿的三鉸拱結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院108

54、二、支座不等高受任意荷載三鉸拱的計(jì)算1、支座反力結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院1092、內(nèi)力 拱任意截面K的三個(gè)內(nèi)力可利用截面法截取K截面左邊（或右邊）部分作受力圖，根據(jù)平衡條件計(jì)算。KKMM0KQFF0KNFF0二、支座不等高受任意荷載三鉸拱的計(jì)算結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院110三、支座等高受豎向荷載 三鉸拱的計(jì)算代梁：同跨度同荷載的簡(jiǎn)支梁。1、支座反力：baPPVllbFbFFA2211falFlFFFFaPaVAHHHBA)(110BMbaPPVllaFaFFB22110AM0左CM0AVF0BV

55、FfMC0結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院111三、支座等高受豎向荷載 三鉸拱的計(jì)算1、支座反力：0AAVVFF0BBVVFFfMFFFCHHHBA0(1) 拱與代梁的豎向反力相等，且大小與拱軸線形狀及矢高無(wú)關(guān)；(2) 拱的水平推力只與荷載、跨度、矢高有關(guān)，而與拱軸線形狀無(wú)關(guān)。幾點(diǎn)結(jié)論：結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院112yFMMHKK0sincos0HQQFFFKK)cossin(0HQNFFFKK2、內(nèi)力計(jì)算sincoscos1HPVAQFFFFK0F三、支座等高受豎向荷載 三鉸拱的計(jì)算0KMyFaxFx

56、FMHPVAK)(110KM0Fcos0KQFcossinsin1HPVANFFFFKsin0KQF結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院113yFMMHKK0sincos0HQQFFFKK)cossin(0HQNFFFKK三、支座等高的三鉸拱受豎向荷載 關(guān)于內(nèi)力的幾點(diǎn)結(jié)論：彎矩由于拱有水平推力，彎矩小于代梁的彎矩。剪力拱的剪力小于代梁的剪力。 軸力受豎向荷載作用時(shí)，梁沒(méi)有軸力，而拱有較大的軸向壓力。結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院114例 圖示三鉸拱，拱軸線方程 試計(jì)算反力、內(nèi)力，作內(nèi)力圖mlxlxlfy16),(

57、42解 1、支座反力kNFFAAVV5 . 716)416(100kNFFBBVV5 . 2164100kNfMFFFCHHHBA54)48(1085 . 70結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院115 2、內(nèi)力計(jì)算 在集中力FP左右分段列內(nèi)力方程yxyFMMHKK55 . 70sin5cos5 . 7sincos0HQQFFFKK)cos5sin5 . 7()cossin(0HQNFFFKK當(dāng)0 x4時(shí)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院116 2、內(nèi)力計(jì)算 在集中力FP左右分段列內(nèi)力方程當(dāng)4x16時(shí)yxyxxyFM

58、MHKK55 . 2405)4(105 . 70sin5cos5 . 2sin5cos)105 . 7(sincos0HQQFFFKK)cos5sin5 . 2()cos5sin)105 . 7()cossin(0HQNFFFKK結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院117 3、繪內(nèi)力圖 將拱沿跨度方向分成8等分，計(jì)算各截面內(nèi)力再點(diǎn)繪內(nèi)力圖。具體計(jì)算時(shí)可列表進(jìn)行)2(4ddtg),(422xllfxyxlxlfy 其中：結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院118結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2022-5-11河海大學(xué)力學(xué)與材料