桁架中零杆的快速判断方法
第３６卷第１９期２０１０年７月
山
西建筑
Ｖｄ．３６ＮＯ．１９Ｊｕｌ．２０１０
ＳＨＡＮＸＩ
ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ・８５・
文章编号：１００９—６８２５｛２０１０）１９－００８５．０２
桁架中零杆的快速判断方法
韩冰
甄毅
胡娟娟
摘要：分别介绍了桁架中Ｌ形结点，Ｔ形结点，Ｘ形结点，Ｋ形结点等特殊结点的各种零杆的快速判断方法，并结合具体实例进行了分析，指出零杆的判断对于桁架的内力求解有很大帮助，能够使后续的分析计算变得更加顺畅。关键词：桁架，零杆，判断方法中图分类号：ＴＵ３７８．６
桁架是由若干杆件在杆两端用铰连接而成的结构，在理想情况下，桁架中各杆将只受轴力作用，截面上应力分布是均匀的，材料能够充分利用。桁架内力的计算有两种方法：结点法和截面法。在应用结点法求内力时，可利用平面汇交力系的平衡条件求解未知内力。这种方法原理虽简单，但逐个取结点为研究对象。列平衡方程进行求解这个过程却非常繁琐。应用截面法求内力时，同样不能随意建立平衡方程。桁架中的零杆指的是在某种荷载作用下轴力为零的杆件。判断零杆是桁架计算的第一步，它会使后续的分析计算变得更加顺畅。
文献标识码：Ａ
图３，图４中的桁架结构完全相同，但荷载位置不同。图３中３结点和６结点是“Ｔ”形结点，所以２６杆、３７杆为零杆，而后可以逐次判断出２８杆、７８杆也是零杆。图４中４结点是“Ｌ”形结点，所以３４杆、４７杆为零杆；３结点和６结点是“Ｔ”形结点，所以２６杆、３７杆为零杆，而后可以逐次判断出２３杆、５６杆、６７杆、７８杆为零杆。
１零杆判断方法
在桁架中常有一些特殊形状的结点，掌握了这些结点的平衡规律，可以快速判断出零杆，给计算带来很大的方便。
１）“Ｌ”形结点。不共线的两杆结点不受外力作用时，两杆皆为零杆，若其中一杆与外力共线，则此杆内外力相等，不与外力共线的一杆为零杆。
２）“Ｔ”形结点。无外力作用的连接三杆的结点，若其中两杆在一直线上，则不共线一杆必为零杆，而共线的两杆内力相等且性质相同（同为拉力或压力），如图１所示。
３）“Ｘ”形结点。无外力作用的连接四杆的结点，若两两杆件共线，则同一直线上的两杆内力相等且性质相同，如图２所示。
圈３桁架结构（一）
圈４桁架结构（－－）
从上述例题可以看出，零杆只是在某种荷载作用下内力为零，荷载改变后原来的零杆可能变为受力杆件，所以不能认为结构中零杆不受力可以去掉。
图５中桁架为对称结构，荷载反对称，因此与对称轴重合的１２杆件为零杆。
图６中桁架为对称结构，荷载对称，６结点处于对称位置，为“Ｋ”形结点，因此６９杆、６１１杆为零杆，而后可以逐次判断出８９杆、４１１杆为零杆。
Ｍ＝矿一
图１
Ｎ１Ｎ２＝Ｎ
Ｎ。＝銎Ⅳ－一尹＝一
／Ｎ，
圈２
Ｘ形结点
Ｔ形结点
４）“Ｋ”形结点。四杆相交成对称Ｋ形的结点，无荷载作用时，两斜杆轴力异号等值。对称桁架在对称荷载作用下，对称轴上的Ｋ形结点若无荷载作用时，则该结点上的两根斜杆为零杆。
５）对称桁架在反对称荷载作用下，与对称轴重合或垂直相交的杆件为零杆。
３结语
零杆的判断对于桁架的内力求解有很大的帮助，因此不论是用结点法还是用截面法求解桁架内力都应该把零杆判断作为第一步。
厣一
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６
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图５荷载反对称桁架
图６荷载对称桁架
２例题分析
Ｏｎｉｎｔｅｎｓｉｆｉｃａｔｉｏｎｍｅｃｈａｎｉｓｍａｎｄｍｅｔｈｏｄｓｏｆｃｏｎｃｒｅｔｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅ
ＦＥＮＧＮａｎ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｐａｐｅｒｉｌｌｕｓｔｒａｔｅｓｔｈｅｒｅａｓｏ啮ａｎｄｉｎｔｅｎｓｉｆｉｃａｔｉｏｎｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓｏｆｔｈｅ
ｆｉｃａｔｉｏｎ
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ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｏｎｃｒｅｔｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｉｎｔｅｎｓｉｆｉｃａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓ，ｄｉｒｅｃｔｉｎｔｅｎｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ，ｉｎｄｉｒｅｃｔｉｎｔｅｎｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ
收稿日期：２０１０－０３－０６
作者简介：韩冰（１９８０．），女，讲师，交通部管理干部学院公路工程管理教研部，北京１０１６０１
甄毅（１９７５．），男，工程师，中冶京诚工程技术有限公司工业建筑院，北京１００１７６胡娟娟（１９７８．），女，讲师，交通部管理干部学院公路工程管理教研部。北京１０１６０１
・８６・
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第３６卷第１９期
０年７月
山
ＳＨＡＮＸＩ
西建筑
ＡＲＣＨＩＴＥＣ兀瓜Ｅ
Ｖｄ．３６Ｎｏ．１９Ｊｕｌ．２０１０
文章编号：１００９．６８２５（２０１０）１９－００８６—０２
结构抗震静力实验方法综述
马新建
刘伟
张斌
摘要：详细介绍了两种结构抗震试验方法：伪静力试验和拟动力试验，对伪静力试验的加载设备和装置及试验方法作了说明，具体阐述了拟动力试验的基本方法和等效单自由度体系的拟动力试验及子结构技术，以期指导实践。关键词：结构抗震静力试验，伪静力试验，拟动力试验中图分类号：”Ｊ３１７
文献标识码：Ａ
反力墙和移动式反力支架。
１概述
在长期抵御地震灾害的过程中，人们认识到工程结构抗震试验是研究结构抗震性能的一个重要途径和方法。由于地震发生前的不确定性和发生传播的不确定性，这个也使结构在地震反应也是不确定性的。所以结构抗震试验很大程度上是简化或者是将不确定性确定化，从而让试验叮以实施…。
３．２单向伪静力加栽试验
３．２．１
加载规则
１）力控制加载。力控制加载方式就是以每次循环的力的幅度作为控制跫进行加载的一种方法。由于试件在屈服后很难控制加载的力，所以试验加载中很少单独采用这种方法。２）位移控制加载。位移控制加载就是在加载过程中以位移作为控制量，按照一定的位移增幅进行循环的加载，幅值有从小到大变化的，也有恒定的，当然也有大小混合的。３）位移控制加载。力—位移混合控制加载：这种方法首先以力的控制进行加载，当试件达到屈服状态，则改用位移控制。在《建筑抗震试验方法规程》中有明确的规定。其中屈服状态的确定是个很不精确的概念，需要特别注意。３．２．２试验控制方法
电液伺服结构试验设备的发展使得结构的伪静力试验变得简单。电液伺服试验系统主要由以下几个部分组成：计算机、
２结构抗震静力试验
结构抗震静力试验是以静力的方式模拟地震作用的试验。结构抗震试验又分为伪静力试验和拟动力试验。
结构抗震静力试验优点是设备要求不高，成本低。但是，抗震静力试验最本质的缺点是不能反映地震时材料应变速率的影响。
３伪静力试验３．１加栽设备和装置
３．１．１
加载设备
结构伪静力试验加载设备有很多种，以前一般采用手动加载的方法，实验室里主要采用机械式千斤顶或是液压式千斤顶。而手动加载自动化程度太低，也不容易提高试验数据的精度。目前，随着经济的发展，实验室里主要采用的是电液伺服加载系统。３．１．２加载的反力装置
电液伺服加载器一方面和试件相连，另一方面和反力装置相连，方便对结构进行加载作用。当然，试件也需要固定并模拟实际边界条件，所以反力装置与传力装置是伪静力加载试验中所必需的。目前常用的反力装置主要有反力墙、反力支座、门式钢架、反力架和相应的各种组合载荷架。从加载方向来看，有竖向反力装置和水平单向反力装置，而后者又包括固定式反力墙、移动式参考文献：［１】
李
２００７．
Ａ巾和Ｄ／Ａ转换器、模拟控制器、电液伺服加载器、传感器和有
关的辅助设备。Ａ／１３，Ｄ／Ａ转换器可以采用汇编语言、Ｃ语言或者是Ｂａｓｉｃ语苦编写；对于结构工程研究人员来说，整个过程采用高级语言编写软件进行控制比较简单。
３．２．３
恢复力模型、损伤模型以及参数确定
构件的恢复力模型以及参数的确定是分析结构弹塑性地震反应的基础，只有合理地建立起基本构件的恢复力模型并且准确地确定模璎参数，理论计算结果才能反映实际结构的真实特性。目前的恢复力模型有两大类：１）折线埠！；２）光滑型。折线型的恢复力模型主要有双线性模型、三线性模型和滑移滞同模型等，在这个基础之上，进一步考虑强度退化和刚度退化将得到更为复杂
［Ｊ］．职业教育研究，２００５（９）：８３．８４．
轮，宋林锦．结构力学［Ｍ］．北京：人民交通出版社，［３］夏海霞，韩章良．钢桁架结构计算［Ｊ］．山西建筑，２００９，３５
（５）：８４—８５．
［２］卫国芳，李景侠．静定平面桁架内力计算中注意的几个问题
Ｆａｓｔ
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ｕｄｇｉｎｇｍｅｔｈｏｄｏｆｚｅｒｏ－ｐｏｌｅｉｎｔｒｕｓｓ
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收稿日期：２０１０－０３—０４
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作者简介：马新建（１９７８．），男，工程师，江苏金禾建设有限公司．江苏泰兴２２５４００
刘伟（１９７８一），男，工程师，江苏金禾建设有限公司，江苏泰兴２２５４００
张斌（１９８７．），男，助理工程师，泰兴市十里甸建筑安装工程有限公司。江苏泰兴２２５４０３
桁架中零杆的快速判断方法
作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：
韩冰， 甄毅， 胡娟娟， HAN Bing， ZHEN Yi， HU Juan-juan
韩冰,胡娟娟,HAN Bing,HU Juan-juan(交通部管理干部学院公路工程管理教研部,北京,101601)， 甄毅,ZHEN Yi(中冶京诚工程技术有限公司工业建筑院,北京,100176)山西建筑
SHANXI ARCHITECTURE2010,36(19)
参考文献(3条)
1.夏海霞;韩章良 钢桁架结构计算[期刊论文]-山西建筑 2009(05)2.卫国芳;李景侠 静定平面桁架内力计算中注意的几个问题 2005(09)3.李轮;宋林锦 结构力学 2007
本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_shanxjz201019052.aspx