结构力学：桁架基本假定

平面桁架实际的受力比较复杂，主要内力为轴力，但也有很小的弯矩和剪力，所以要抓住主要矛盾，对实际桁架进行简化，选取既能反映这种结构的本质又便于计算的计算简图。通常在平面桁架的计算中引入如下假定：

（1）各杆在两端用绝对光滑而无摩擦的铰链相互连接。

（2）各杆的轴线都是绝对平直的，且处于同一平面内，并通过铰的中心。

（3）荷载和支座反力都作用在结点上，并且都位于桁架平面内。

符合上述假定的桁架称为平面桁架，图5-3是根据前述假定画出的一个平面桁架的计算简图。在前述假定下，桁架各杆均为两端铰接的直杆，仅在两端受约束力作用，故只产生轴力。这类杆件也称为二力杆。这样可以使得计算大大简化，同时也接近实际受力情况。(www.xing528.com)

实际的桁架与前述假定是有区别的，如实际桁架杆件之间的连接方式是多种多样的，可以是榫接、焊接、铆接和螺栓连接等，如图5-4所示为钢结构结点板的螺栓连接示意图。不同的连接方式与绝对光滑而无摩擦的铰是有区别的。实际桁架与前述假定区别主要表现在以下几个方面：①结点的刚性；②各杆轴不可能绝对平直，在结点处也不可能准确交于一点；③非结点荷载（自重、风荷载等）；④结构的空间作用等。

图5-3

图5-4

通常把理想平面桁架计算出来的内力称为主内力，把前述情况得到的内力称为次内力，平面桁架的计算式只有在次内力影响很小的情况下才使用。如果次内力较大，则不能采用理想桁架的计算图示。所以，在实际工程中要考虑前述实际与理想桁架假定的区别，来判定能否利用理想桁架的计算图示。本章讲平面桁架的主内力计算。