圖解法求屋架桿件內(nèi)力
根據(jù)您提供的內(nèi)容,**圖解法是一種結(jié)合了圖形和數(shù)值計算的方法,用于求解屋架桿件的內(nèi)力**。這種方法通常涉及將復(fù)雜的結(jié)構(gòu)問題簡化為圖形表示,并通過數(shù)學(xué)公式進(jìn)行計算。以下是對圖解法求屋架桿件內(nèi)力的詳細(xì)分析:,,1. **荷載作用與內(nèi)力計算**, - **全跨與半跨荷載**:在計算屋架桿件內(nèi)力時,首先需要了解全跨和半跨單位節(jié)點荷載作用下的內(nèi)力系數(shù)。這些系數(shù)是通過理論計算或?qū)嶒灁?shù)據(jù)得出的,它們描述了荷載如何影響桿件的內(nèi)力分布。, - **節(jié)點荷載的作用**:實際的節(jié)點荷載是影響桿件內(nèi)力的重要因素。通過乘以實際的節(jié)點荷載,可以計算出桿件的實際內(nèi)力值。,,2. **數(shù)解法與圖解法的結(jié)合**, - **數(shù)解法的應(yīng)用**:在某些情況下,單獨(dú)使用數(shù)解法(如截面法或節(jié)點法)可能無法準(zhǔn)確計算三角形再分式屋架桿件的全部內(nèi)力。這是因為三角形再分式屋架的結(jié)構(gòu)特性使得單憑一種方法難以得到完整的解答。, - **圖解法的優(yōu)勢**:圖解法通過將復(fù)雜的結(jié)構(gòu)問題轉(zhuǎn)化為圖形表示,并輔以必要的數(shù)學(xué)計算,能夠有效解決上述問題。這種方法結(jié)合了數(shù)解法和者圖解法的優(yōu)點,大大簡化了計算過程。,,3. **三角形再分式屋架的特殊性**, - **支座反力的重要性**:在三角形再分式屋架中,支座反力是一個關(guān)鍵因素。它不僅決定了屋架的整體剛度,還影響到桿件的內(nèi)力分布。, - **桿件內(nèi)力的變號問題**:在三角形再分式屋架中,某些桿件在全跨荷載時可能受拉,而在半跨荷載時可能受壓。這種內(nèi)力的變號現(xiàn)象要求在計算時特別注意荷載作用的變化對桿件內(nèi)力的影響。,,4. **節(jié)間荷載的分配與應(yīng)用**, - **節(jié)間荷載的分配**:對于節(jié)間荷載作用的屋架,需要將荷載合理分配到相鄰的節(jié)點上,然后
圖解法求屋架桿件內(nèi)力
圖解法是一種用于求解屋架桿件內(nèi)力的方法,它通過圖形的方式直觀地展示力的平衡關(guān)系。以下是圖解法求屋架桿件內(nèi)力的具體步驟:
基本原理
圖解法的基本原理是利用結(jié)構(gòu)體系受到的桿件軸力和外力形成一個平衡力系,這個平衡力系的力矢量是一個閉合的圖形。通過力矢量的特定(包括力的方向和力的大?。?,根據(jù)力矢量平衡關(guān)系進(jìn)行求解。
求解步驟
- 確定支座反力:首先用力的平衡方程求解桁架的支座反力。
- 定義外力和桿件區(qū)域:以固定的方向(通常是順時針方向)確定外力(包括支座反力)之間區(qū)域的編號,用英文字母定義外力區(qū)域(a, b, c, d, ……),然后用數(shù)字定義桁架桿件之間區(qū)域(1, 2, 3, 4, 5, ……)。
- 定義內(nèi)力圖的比例尺:定義內(nèi)力圖的比例尺(即單元力的長度),按外力的方向依次序畫出桁架的外力矢量圖。圖中力的大小按比例尺畫出,力的方向由力矢量的起點編號和終點編號定義。
- 畫出內(nèi)力矢量:以節(jié)點為基準(zhǔn),畫出該節(jié)點上的桿件的內(nèi)力矢量。例如,對于節(jié)點I,按順時針,節(jié)點上的作用力為a-b的外力,b-1的上弦桿內(nèi)力,1-a的端豎桿內(nèi)力。按桁架的上弦桿的方向,b-1的上弦桿內(nèi)力如圖3黑線所示,即b-1的上弦桿內(nèi)力的力矢量在黑直線上;1-a的端豎桿內(nèi)力的力矢量在豎直紅線上,因此黑線和紅線的交點即為兩個力矢量的共同端點1。
- 分析內(nèi)力:從圖中可以看出,b-1的上弦桿內(nèi)力為零,即該段弦桿為零桿;1-a的端豎桿內(nèi)力的大小為線段ab的長度,即為0.5,而且按順時針,1-a的端豎桿內(nèi)力的方向為向上,即對著節(jié)點I,因此該內(nèi)力為壓力。上述結(jié)論和節(jié)點法求解的結(jié)論是一致的。按此方法可以分析節(jié)點II和節(jié)點III的內(nèi)力,可以得圖4的內(nèi)力矢量圖。
注意事項
在計算桿件內(nèi)力時,不能隨意使用力的可傳性和力偶的可移性原理,這些原理只有在研究力和力偶對物體的運(yùn)動效果時才適用,而在研究物體的變形時不適用。
通過上述步驟,可以有效地使用圖解法求解屋架桿件的內(nèi)力。這種方法不僅能夠幫助我們理解力的平衡關(guān)系,還能夠在實際工程中快速地進(jìn)行內(nèi)力分析。
屋架設(shè)計中的安全系數(shù)
圖解法與解析法比較
屋架桿件材料選擇標(biāo)準(zhǔn)

圖解法在其他結(jié)構(gòu)分析中的應(yīng)用

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