1、结构力学 第五章 静定桁架内力的计算11234567m 1kNkN 453N5633261k32767213 5-2e 解:先后取 4、5、3、6、2 结点为研究对象,受力如图所示。4 结点: kN316.0233210cosin10 454543435 NNXY5 结点: k10104565364NY3 结点: 34325 3634236 36532362222cossco0inisin0 1.58047XNN N k6 结点: 65367672 20cos04.51in10XNNY k2 结点: 232127262321722 2232127262220cosscosiniin043304
2、33XNNYNNNN 2176.380kNkmm765.5418(a) (b)方法二:内力分量法,先后研究 4、5、3、6、2 结点(1)4 结点: 4343500.YXXk由比例: ,知:43/0/XY43 54.6X, 。(2)5 结点:结构力学 第五章 静定桁架内力的计算2kN130104565364NYX(3)3 结点: 342363265001XXXYYY由比例: ,知: ,故:363623322/ /10/0/NN; 36362321X,;3636361.5.5.58XY, ,kk3232324.5.54.7XYN, ,kkk(4)6 结点: 76767623221010.1.0X
3、NYN(5)2 结点: 3717212624550XYY由比例: ,知: ,故:772721/ /30/ /XYX; 2121332YX,21212127272766.1.5.80YNYN, , ; , ,kkkk各杆轴力如图所示。 BCA6habc1N00.53kN3kN3kN5N1BbaChIIII(a) (b) 5-3b: 解:(1)由于结构对称,荷载正对称。故,关于对称轴对称的杆内力应该大小相等,符号相同。 1c且, k3BAY(2)取 I-I 截面右边部分为研究对象,受力如图(b)所示。结构力学 第五章 静定桁架内力的计算3112130()0 4.503.82()aC aB b bc
4、hhNhMFNNY k4mCD3m10kNbac0kNCBBaNcOBcab10kNCNIIII IA A(a) (b) (c)5-4a 解:( 1)取 I-I 截面上边部分为研究对象,受力如图(b)所示。其中 CB 杆为零杆。kN57.3063108)( acacOBNFM(2)取 II-II 截面上边部分为研究对象,受力如图(c)所示。可将 Nb的作用点平移到 A 点,并沿 AB、垂直于 AB 分解。其中垂直于 AB 分量对 C 点有矩。 .12854)(bcbO21 (d)(c)(b)FENBCENACIII CDFBPEFAa/a2EBPAC() PBDAF0-.25-.753489P
5、483+或5-5d 解:( 1)取 I-I 截面上边部分为研究对象,受力如图(b)所示。结构力学 第五章 静定桁架内力的计算4PNaNPFMX FBEACDFBEACDO 413002300)(21故 , CD、DA、DB、AB 为零杆。(2)将链杆 AE、EC、FC、FB 拆除,并此四杆对 EF 的作用力加在 EF 杆上。受力如图(c)所示。在求力矩时可将NEC、NFB 沿 EF、垂直于 EF 分解。 PNaaNaaFM ECFECEAFCFBE 839.04502230)( 222(3)取 F 结点为研究对象,受力如图(d)所示。 PNaNX FEFCE 374.00230 5-6(a)
6、解:(1)研究整个桁架,由于结构对称,荷载正对称,反力和内力均应对称。即, 。40kNACY同时,关于对称轴对称的杆内力应该大小相等,符号相同。 DACN(c)(b) (d)(e)(a)题 5-6-40.72+ -+2020 NkVkNMkNm =208qlNDAYXBCq=10kN/m4q=0kN/mC44(2)用假想的截面切开 AD 杆,并把不带销钉的 AB 杆拆下,BC、BD 杆仍用销连接着,设 AB 杆上销钉空受到销钉 B 施与的力方向未知,用一对正交分力表示。取截面的为右边部分为研究对象,受力如图(b)所示。列方程求结构力学 第五章 静定桁架内力的计算5的轴力 NAB。 4()041
7、0204kNBCDADAMFYX由比例, 。5kN , .7225DADAX故, 0kN,40.722DACDCY(3)研究节点 D,用内力分量法列方程求的轴力 NDB、N DC。20k40kDACACBDBY (4)内力图如 (c)、(d)、(e) 图所示。5-6(b)解:(1)由于结构对称,荷载正对称。故,关于对称轴对称的杆内力应该大小相等,符号相同。 1Nc且, kN50EAYC2mE2m11BDFGq=1/q=0k/mFBAC50kN50kNXYNGFGBA(a) (b) (c)50kN50kNq=/37.- q=10k/m50kN3.53.77(d) (e) +-+N图 (k) V图
8、 (kN)102.5201-+37.5353.0 7.5结构力学 第五章 静定桁架内力的计算6(f) (g)(h)20M(kNm) 51.251.2(2)将组合结构的销钉 C 拆除,并切断 FG 链杆。取截面右部为研究对象,受力如图(b)所示。 kN5.37045.2100)( FGFGCM(3)取 F 结点为研究对象,受力如图(c)所示。 k5.37045sinco0 FBAFABFGNNYX(4)各链某杆的轴力如图(d)所示。梁式杆的受力如图(e)所示,受压的链杆轴力实际上是指向结点,至于斜杆FA、GE 施加在梁式杆的力可沿梁式杆、垂直于梁式杆,以便求解梁式杆的内力值。组合结构的内力图如图
9、(f) 、(g) 、 (h)所示。结构力学 第五章 静定桁架内力的计算7(e)(d)(c)(b)(a)8-+-00-16819460Nqa Vqa Mqa 28211802 XANFECDqBaaFEDCBA题 5-6cq5-6(c) 解:(1)ACE、BDF 两刚片通过两链杆联系,再分别通过两铰与大地联系。形成无穷远虚铰的链杆与另外两铰连线不平行,该体系为静定的组合结构。(2)用假想的截面切断 EF、 CD 链杆。分别取截面的左、右部为研究对象, ACE、BDF 梁式杆,受力如图(b)所示。 :()04232041.52816EFCDA EFCDCDEFFEDBEFNDCMqaNaNqaNqa 梁梁(2)各构件的轴力、梁式杆的剪力图和弯矩如图(e)所示。 (f) 、 (g) 、 (h)所示。6-22 图示刚架支座 A 发生水平位移 、竖向位移 及顺时针向转角 ,求由此引起的刚结点 K 的水平位移。12结构力学 第五章 静定桁架内力的计算8AKl 2题 6-(a) 1Pi=1bMYAX解:实位移状态如图 6-22( a)所示。沿水平方向虚设单位力 ,虚力状态如图 6-22(b)所示。1iP()1()0AAAXYMl由刚体的可能功方程,有: 110HkAAX1Cl( )