桁架怎么求內力(桁架內力計算)
桁架內力計算是結構工程中的重要環節,旨在確定桁架各桿件在受力狀態下的應力分布。以下是桁架內力的求解過程:,,1. 定義問題和邊界條件:首先明確桁架的結構形式、尺寸、材料性質以及所受荷載類型(如均布載荷、集中載荷等)。,,2. 選擇適當的計算方法:根據桁架的類型(如三角形、梯形或交叉型)和荷載情況,選擇合適的內力計算方法,如解析法、數值解法或圖解法。,,3. 應用計算公式:對于不同的桁架類型和荷載情況,使用相應的內力計算公式進行計算。常見的公式包括:, - 三角形桁架:直接利用三角形的性質和幾何關系計算。, - 梯形桁架:利用梯形的幾何特性和平衡條件求解。, - 交叉型桁架:通過節點平衡條件和幾何關系求解。,,4. 考慮荷載組合:如果桁架受到多種荷載作用,需要將它們按比例分配到各個桿件上,并分別計算其內力。,,5. 結果分析與驗證:對計算結果進行分析,檢查是否符合實際情況,并對可能的誤差來源進行修正。,,6. 編制報告:將計算過程和結果整理成報告,以便后續的設計、施工和維護工作。

桁架內力的計算方法
- 截面法
- 適用于簡單桁架和組合桁架,可以快速準確地計算出桿件內力。在使用截面法時,需要注意截取的桿件應盡可能短,以減小誤差。截面法是通過在桿件上截取一小段,分析其受力情況,然后根據力的平衡條件計算出桿件內力的方法。
- 結點法
- 適用于節點較多的復雜桁架,可以簡化計算過程。在使用結點法時,需要注意結點的平衡條件,以及桿件之間的連接方式。該方法是通過分析結點的平衡條件,計算出桿件內力的方法。
- 彎矩分配法
- 適用于各種類型的桁架,特別是當桿件之間存在彎矩傳遞時更為有效。在使用彎矩分配法時,需要注意彎矩的傳遞方向和分配系數,以及桿件之間的相互作用。此方法是一種基于力的平衡和彎矩分配原理的計算方法。
計算步驟(以靜定桁架為例)
- 判斷零桿和等軸力桿(可簡化計算)
- 零桿為內力為零的二力桿,可根據一些規則判斷,例如無主動力,共線的二桿節點或兩兩共線的四桿節點等情況可能存在零桿;等軸力桿是內力相同的二力桿,如兩對等軸力桿無主動力的三桿節點,其中二桿共線的情況可判斷等軸力桿等。
- 求出支座約束力(若使用節點法)
- 對于靜定桁架,先列桁架整體的平衡方程,求出支座約束力。這是節點法計算的第一步,因為后續對各節點取分離體列平衡方程時需要用到支座約束力的信息。
- 運用相應方法計算內力
- 截面法:按照上述截面法的原則在桿件上截取一小段進行受力分析,根據力的平衡條件(如水平方向力平衡、豎直方向力平衡、力矩平衡等)列出方程求解桿件內力。
- 結點法:依次對各節點取分離體列平衡方程。由于各桿間通過銷釘連接,取銷釘為研究對象時,銷釘上的外力及銷釘連接的各桿對銷釘的作用力為匯交力系,根據每個節點的平面匯交力系可建立2個平衡方程進行求解。
- 彎矩分配法:按照彎矩的傳遞方向、分配系數以及桿件之間的相互作用關系,基于力的平衡和彎矩分配原理列出方程求解內力。需要對桁架結構中彎矩的傳遞特性有較好的理解才能準確運用該方法。




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