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1、由物系的多样化，引出仅由杆件组成的系统物系的多样化，引出仅由杆件组成的系统桁架桁架 3-4 3-4 平面简单桁架的内力分析平面简单桁架的内力分析1工程中的桁架结构工程中的桁架结构2工程中的桁架结构工程中的桁架结构3工程中的桁架结构工程中的桁架结构4工程中的桁架结构工程中的桁架结构5桁架桁架：由杆组成，用铰联接，受力不变形的系统。由杆组成，用铰联接，受力不变形的系统。节点节点节点节点节点节点杆件杆件杆件杆件杆件杆件6(a)桁架的优点：轻，充分发挥材料性能。桁架的优点：轻，充分发挥材料性能。桁架的特点：桁架的特点：直杆，不计自重，均为二力杆；直杆，不计自重，均为二力杆；杆端铰接；杆端铰接；外力作用
2、在节点上。外力作用在节点上。力学中的桁架模型力学中的桁架模型(基本三角形基本三角形) 三角形有稳定性三角形有稳定性(b)(c)7工程力学中常见的桁架简化计算模型工程力学中常见的桁架简化计算模型8解解：研究整体，求支座反力研究整体，求支座反力一、节点法一、节点法已知：如图已知：如图 P=10kN，求各杆内力？，求各杆内力？例例依次取依次取A、C、D节点研究，计算各杆内力。节点研究，计算各杆内力。9节点节点D的另一个方程可用来校核计算结果的另一个方程可用来校核计算结果恰与相等,计算准确无误。10解解：研究整体求支反力研究整体求支反力二、截面法二、截面法例例已知：如图，h，a，P求：4，5，6杆的内
3、力。选截面选截面I-I，取左半部研究，取左半部研究IIA11说明说明：节点法：用于设计，计算全部杆内力节点法：用于设计，计算全部杆内力截面法：用于校核，计算部分杆内力截面法：用于校核，计算部分杆内力先把杆都设为拉力先把杆都设为拉力,计算结果为负时计算结果为负时,说明是压力说明是压力,与所设方向相反。与所设方向相反。12三、特殊杆件的内力判断三、特殊杆件的内力判断两杆节点无载荷、且两杆不在两杆节点无载荷、且两杆不在一条直线上时，该两杆是零杆。一条直线上时，该两杆是零杆。三杆节点无载荷、其中两杆在三杆节点无载荷、其中两杆在一条直线上，另一杆必为零杆一条直线上，另一杆必为零杆四杆节点无载荷、其中两两
4、在四杆节点无载荷、其中两两在一条直线上，同一直线上两杆一条直线上，同一直线上两杆内力等值、同性。内力等值、同性。13例例已知已知P d,求：求：a.b.c.d四杆的内力？四杆的内力？解解：由零杆判式由零杆判式研究A点：14摩擦摩擦按物体间的按物体间的运动状态分运动状态分滑动摩擦滑动摩擦滚动摩擦滚动摩擦静滑动摩擦静滑动摩擦动滑动摩擦动滑动摩擦一.静滑动摩擦定律静滑动摩擦定律FPN摩擦力摩擦力F:方向方向:恒与物体相对滑动的恒与物体相对滑动的趋势相反趋势相反大小大小:一般状态下由平衡方程确定一般状态下由平衡方程确定,当物体处于将动未动的临界状态当物体处于将动未动的临界状态时时,由静滑动摩擦定律计算
5、由静滑动摩擦定律计算.Fmax=NfN:法向反力法向反力f:静滑动摩擦系数静滑动摩擦系数,为常数为常数,由材料决定由材料决定1滑动摩擦滑动摩擦G3-8 3-8 摩擦摩擦15因此,0FFmax作用位置作用位置:作用在两物体的接触面上沿公切线作用在两物体的接触面上沿公切线二二.动滑动摩擦定律动滑动摩擦定律F=NfN:法向反力；法向反力；f:动滑动摩擦系数动滑动摩擦系数,为常数为常数,由材料决定由材料决定 f未知力数目未知力数目为静定为静定独立方程数独立方程数=未知力数目未知力数目为静不定为静不定五、物系平衡五、物系平衡物系平衡时，物系中每个构件都平衡，物系平衡时，物系中每个构件都平衡，解物系问题的
6、方法常是：由整体解物系问题的方法常是：由整体局部局部单体单体26解题须知解题须知:对于物系问题，是先拆开还是先整体研究对于物系问题，是先拆开还是先整体研究，通常：对于构架，若其整体，通常：对于构架，若其整体的外约束反力不超过的外约束反力不超过4个，应先研究整体；否则，个，应先研究整体；否则，应先拆开受力最少应先拆开受力最少的那一部的那一部分。对于连续梁，应先拆开受力最少的那一部分，不应先整体研究。分。对于连续梁，应先拆开受力最少的那一部分，不应先整体研究。拆开物系前，应先判断系统中有无拆开物系前，应先判断系统中有无二力杆二力杆，若有，则先去掉之，代之以对，若有，则先去掉之，代之以对应的反力。应
7、的反力。在任何情况下，二力杆不作为研究对象，它的重要作用在于提供在任何情况下，二力杆不作为研究对象，它的重要作用在于提供了力的方向。了力的方向。拆开物系后，应拆开物系后，应正确的表示作用力和反作用力之间的关系、字母的标注、正确的表示作用力和反作用力之间的关系、字母的标注、和方程的写法和方程的写法。对于跨过两个物体的对于跨过两个物体的分布载荷，不要先简化后拆开；力偶不要搬家。分布载荷，不要先简化后拆开；力偶不要搬家。定滑轮定滑轮一般不要单独研究，而应连同支撑的杆件一起考虑。一般不要单独研究，而应连同支撑的杆件一起考虑。根据受力图，建立适当的坐标轴，应使坐标轴与尽可能多的力的作用线平根据受力图，建
8、立适当的坐标轴，应使坐标轴与尽可能多的力的作用线平行或垂直，以免投影复杂；坐标轴最好画在图外，以免图内线条过多。行或垂直，以免投影复杂；坐标轴最好画在图外，以免图内线条过多。取矩时取矩时,矩心应选在尽可能多的未知力的交点矩心应选在尽可能多的未知力的交点上上,以避免方程中出现过多的未以避免方程中出现过多的未知量。知量。27六、解题步骤与技巧六、解题步骤与技巧解题步骤解题步骤解题技巧解题技巧选研究对象选研究对象选坐标轴最好是未知力选坐标轴最好是未知力投影轴；投影轴；画受力图（受力分析）画受力图（受力分析）取矩点最好选在未知力的交叉点上；取矩点最好选在未知力的交叉点上；选坐标、取矩点、列选坐标、取矩
9、点、列充分发挥二力杆的直观性；充分发挥二力杆的直观性；平衡方程。平衡方程。解方程求出未知数解方程求出未知数灵活使用合力矩定理。灵活使用合力矩定理。七、注意问题七、注意问题力偶在坐标轴上投影不存在；力偶在坐标轴上投影不存在；力偶矩力偶矩M =常数，它与坐标轴、与取矩点的选择无关。常数，它与坐标轴、与取矩点的选择无关。28例例1已知已知:P=100N.AC=1.6m,BC=0.9m,CD=EC=1.2m,AD=2m且且AB水平水平,ED铅垂铅垂,BD垂直于斜面；垂直于斜面；求求？和支座反力？和支座反力？解解：研究整体研究整体,画受力图画受力图,列方程列方程八、例题分析八、例题分析29再研究再研究AB杆，受力如图杆，受力如图30例例2已知：连续梁上，已知：连续梁上，P=10kN,Q=50kN,CE 铅垂铅垂,不计梁重不计梁重求：求：A ,B和和D点的反力点的反力解：解：研究起重机研究起重机（看出未知数多余三个，不能先整体求出，要拆开）31再研究整体再研究整体再研究梁再研究梁CD32个人观点供参考，欢迎讨论
