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第 第 Chapter 1 Preface to Steel Structure 第第第 第第第第第第 Chapter2 Geometric construction an alysis 第第第第 Structural Mechanics 第 1第 第第第 第第第第 Chapter 3 Statically Dete rminate Structures 第第 6 第第第第第第第第第a 第第第 第第第第第第 第第第第第 第 ,, 第第第 第第第第 第第 。: 20 8 80 2 YA YB XA XB F F kN F F 20kN/m 2m 6m 8m A B C D E 第 ADC 第第第第第 第第 体,: 0 C M 80 4 20 4 2 20 8 XA F kN 第第第第第 () 第第20 XB F kN 第第第第第 () 20 80 80 20

【 例 题 6 】 作图示刚架的内力图。

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20 kN/m. 2 m. C. D. E. 6 m. 20. A. B. 8 m. 20. (方向向右). 80. 80. 因此:. (方向向左). 【 例 题 6 】 作图示刚架的内力图。. 解: a 、求反力 由于结构对称,荷载对称,因此反力 应该对称。有:. 以 ADC 部分为隔离体,由:. 20 kN/m. 20 kN/m. 40. 40. 120. 120. C. C. F QCD. F QCE. C. 120. 120. 120. D. 120. E. D. E. F QEC. F QDC. - PowerPoint PPT Presentation

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第一章 绪 论Chapter 1 Preface to Steel Structure

第二章 几何构造分析Chapter2 Geometric construction analysis

结构力学 Structural Mechanics 第 1页

第三章 静定结构 Chapter 3 Statically Determinate Structures

【例题 6 】 作图示刚架的内力图。 解: a 、求反力由于结构对称,荷载对称,因此反

力应该对称。有:

20 880

2YA YB

XA XB

F F kN

F F

20kN/m

2m6m

8m

A B

CD E

以 ADC 部分为隔离体,由:

0CM 80 4 20 4 220

8XAF kN

(方向向右)

因此: 20XBF kN (方向向左)

20

80 80

20

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第二章 几何构造分析Chapter2 Geometric construction analysis

结构力学 Structural Mechanics 第 2页

第三章 静定结构 Chapter 3 Statically Determinate Structures

b 、作弯矩图120

120 120

12040 40

弯矩图 kN.m

A B

CD E

c 、作剪力图取 DC 杆为隔离体,由:

0CM 120 20 4 262.6

16 4QDCF kN

FQCDDC

FQDC

120

20kN/m

ECFQCE

FQEC

120

20kN/m

由剪力的反对称可知:62.6QEC QDCF F kN

0DM 120 20 4 28.9

2 5QCDF kN

8.9QCE QCDF F kN

20 20

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第二章 几何构造分析Chapter2 Geometric construction analysis

结构力学 Structural Mechanics 第 3页

第三章 静定结构 Chapter 3 Statically Determinate Structures

d 、作轴力图取 D 结点为隔离体,由切向力平衡得:

0 20 80 53.6NDCF Cos Sin kN 4 2

20 20Cos Sin

取 C 结点为隔离体,由切向力平衡得:

0

D FQDC

FNDC

-20

-80

20

C

FNCD

20NCDF Cos

17.88kN

20 20 B

20 2062.6

62.6 8.9

8.9

剪力图 kN

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第三章 静定结构 Chapter 3 Statically Determinate Structures

FQEC

FNEC

20

-80

E

20 C

FNCE

80 80

53.6 53.617.8817.88

轴力图 kN

取 E 结点为隔离体,由切向力平衡得:

0 20 80 53.6NECF Cos Sin kN

取 C 结点为隔离体,由切向力平衡得:

0 20 17.88NCEF Cos kN

同样利用对称性可得:

53.6NEC NDCF F kN

17.88NCE NCDF F kN

80 80

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第三章 静定结构 Chapter 3 Statically Determinate Structures

E

F9FP FXFFYF

FYC

A C18FP

6FP

FXC

【例题 7 】 作图示刚架的弯矩图。

解: a 、求反力

0AM 6YB PF F (方向向上)

0YF (方向向下)6YA PF F

(方向向左) 0XF 18XA PF F

取 FEAC 为隔离体:

0FM 由:

a a a a a a

aa

A BC D

E H

F G9FP 9FP

2 30 0XC YC PF F F …①

18FP

EFXC

FYC

A C

6FP

FYEFXE

取 EAC 为隔离体: 0EM 由:

2 18 0XC YC PF F F … ②

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第三章 静定结构 Chapter 3 Statically Determinate Structures

由式①、②求解得: 14 2XC P YC PF F F F

0XF 4XF PF F对 FEAC 隔离体,由: 0YF 4YF PF F

对 EAC 隔离体,由: 0XF 5XE PF F

0YF 4YE PF F

E

F9FP FXFFYF

FYC

A C18FP

6FP

FXC 18FP

EFXC

FYC

A C

6FP

FYEFXE2 30 0XC YC PF F F …①

2 18 0XC YC PF F F … ②

0FM 由:

0EM 由:

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第二章 几何构造分析Chapter2 Geometric construction analysis

结构力学 Structural Mechanics 第 7页

第三章 静定结构 Chapter 3 Statically Determinate Structures

14 2

4 4

5 4

XC P YC P

XF P YF P

XE P YE P

F F F F

F F F F

F F F F

同理可求得右半部分铰中的作用力。根据铰中的作用力画出结构的弯矩图如下所示。

4FPa

4FPa

4FPa

8FPa

8FPa

4FPa

4FPa16FPa

4FPa

2FPa

2FPa4FPa

弯矩图 kN.m

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第三章 静定结构 Chapter 3 Statically Determinate Structures

4m 2m 5m

3m2m

2m

20kN

20kN/m

20kN/m

A

B

CD

E

F

G

【例题 8 】 作图示刚架的弯矩图。 解:该结构的 AD 为附属部分, DEFCB 为基本部分,计算先由AD 开始。由于仅要求画出弯矩图,因此可选择计算部分反力。

0YF 80YAF kN

对 AD 部分,由:

对整体结构,由:

(方向向左) 0XF 20XBF kN

80 6 20 6 3 120EAM kN m (下面受弯)

然后开始画弯矩图,MEA 的弯矩计算如下:

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第三章 静定结构 Chapter 3 Statically Determinate Structures

F

60kN.m

120kN.m

MFC

CF

20kN/m

180kN.m62.2kN.m

B

F60kN.m20kN

20kN

20kN/m

AD E

F80kN 120kN.m90kN.m

ADEF 部分的弯矩图: FB 杆的弯矩图: E 结点的弯矩:

FC 杆的弯矩图:12090

60 62.2180

弯矩图 kN.m