§ 5-4 结点法与截面法联合应用在桁架的计算中,结点法和截面法一般结合起来使用。尤其当(1)只求某几个杆力时 ;(2)联合桁架或复杂桁架的计算。
例 5-4-1 求图示桁架中杆 a,b的轴力 。
I
II
II
I
分析:本例是简单桁架。当支座反力求得后,从两侧任一侧开始依次截取结点计算均可。但要多次的截取结点。若仅用截面法截取任一截面,则超出所要求的未知量数,即要解联立方程。为了减少计算步骤,采取结点法和截面法联合应用。
解法1:
(1)求支座反力
(2)计算杆件轴力结点E:
∑Fx=0 Fcx= –Fax
则,FNc= –FNa
Fcy= –Fay
先由结点E 的平衡得出杆A、C轴力的相互关系。
截面 Ⅰ - Ⅰ 左:
∑Fy=0 2Fay+FP/3=0 Fay= –FP /6
FNa=(–FP/6)× 5/3 = –5FP/18
∑MB=0 FNb× 6+(FP/3)× 8=0 FNb= –4FP/9
= –Fax
Ⅰ - Ⅰ 截面解法2:取截面 Ⅱ - Ⅱ 左:
∑MB=0 FNb× 6+(FP/3)× 8=0 FNb= –4FP/9
取截面 Ⅰ - Ⅰ 左:
∑MC=0 Fax× 6 –( 4FP/9)× 6+(FP/3)× 12=0
Fax= –2FP/9 FNa=(–2FP/9)× 5/4= –5FP /18
Ⅱ - Ⅱ 截面Ⅰ - Ⅰ 截面
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§ 5-6 组合结构有梁式杆又有桁架杆构成的结构叫组合结构。组合结构的计算要点:先求桁架杆内力,后求梁式杆内力。并注意这两类不同特征的杆件汇交的铰结点不能作为与桁架结点法相同的使用。
例 5-6-1 计算图示静定组合结构,并作内力图 。
解,(1) 求支座反力
(2) 求桁架杆内力截面 Ⅰ - Ⅰ 左:
∑MC=0 FNDE× 2+10× 4× 2–40× 4=0
FNDE= 40 kN
∑Fy=0 FCy+10× 4–40=0 FCy=0
∑Fx=0 FCx+FNDE=0 FCx= –40 kN
结点D:
∑Fx=0 FADx=40kN
FNAD=(40/2)× 2× √2=40√2kN
FADy=(40/2)× 2 =40 kN
∑Fy=0 FNDG+FADy=0
FNDG= –40kN
求梁式杆内力,桁架杆的轴力已求出,将其反作用到梁式杆上,直接作梁式杆的内力图。
M
FQ
FN
说明:本例用截面 Ⅰ - Ⅰ 截开的是两个刚片的连接处,与计算联合桁架方法相似。本例利用了对称性。
§ 5-7 静定结构的静力特性静定结构的两个基本特性:
1)几何组成特性:静定结构是无多余约束的几何不变体系。
2)惟一静定解特性:静定结构的反力和内力的静力平衡解答是惟一确定解答。
静定结构的静力特性:
由上述第二个基本特性可推出以下静定结构的静力特性:
1)零内力(零反力)特性:
当只受到温度变化、支座移动、制造误差及材料收缩等因素影响时,静定结构中不产生反力和内力。
但有位移。
2)局部平衡特性:
当一平衡外力系作用在静定结构中某一局部几何不变部分上时,只在该局部几何不变部分上有内力,
其它部分不受力。
3 ) 局部荷载等效变换特性:
静力等效力系概念:当一个力系的合力与另一个力系的合力相同时,这两个力系互为静力等效力系

当在静定结构中的某一局部几何不变部分上作荷载的静力等效变换时,只有该局部几何不变部分的内力发生变化,其它部分的受力情况不变 。