truss

2. 桁架结构 truss

• 桁架 truss

  • 梁 beam

  • 甲板 deck

  • 变形 deformation

  • 桁架结构的本质是分析桁架的节点的受力

  • 定义：

    • 1. 受力全部认为作用在节点上
    • 2. 不同部分之间通过 光滑的joint 相连
    • 3. 连接点无限小

  • 性质：

    • 没有外力的时候，桁架中的二力杆受力只能沿着杆的方向，即只能受拉或者受压

      • 注：在定义桁架的时候默认受力只作用于节点上

    • 节点处受转矩为 0

    • 通过套接的钢梁的节点如果满足钢梁延长线汇交于一点上则可视为 truss （否则可以产生力偶）

• 节点分析法

  • 首先分离出多个完整的桁架结构进行整体分析，对某个点进行力矩计算平衡来判断，以此利用外力的作用
  • 将每个节点单独分离出来进行分析获得简单的受力平衡 （没有力矩平衡了）
  • 常常用于分析简单的桁架结构中四边形对角线杆的受力或者三角形结构一边的受力
  • 最好是对一个二力作用线杆进行分析

• 不受力节点

  • 1. 二力作用线节点不受外力 = 节点无力
    • 如果出现多力作用于一个节点，但是力作用线（不作为合力）只有两条，则为二力杆，最为典型的是直线上存在节点即无法向力 $\to$ 非沿向力均为0
  • 2. 不受力杆具有递推性，即先通过一端不受力推出整段无力可以消除杆，简化后继续判断是否为二力作用线杆即可

• 内部某杆的受力计算

  • 外部梁：梁形成整体桁架的外轮廓

    • 首先对整个桁架结构整体分析求出外力的作用位置及大小

      • 注：对于横梁类的结构只需要求一端受力就可以了，核心是快

    • 然后将该杆切开得到两个整体部分 通过点A相铰接

    • 我们从A点向桁架的两个自由端中的一个进行分析得到一组力矩平衡（这个时候原来杆上的力就变成了新的整体的外力）

  • 内部梁：梁嫁接在桁架的四边形对角线上

    • 首先对整个桁架结构整体分析求出自由端受力大小及方向
    • 先分析某个节点上的受力与