竖向荷载作用下交错桁架结构内力计算.pdfVIP

第21 卷第3 期 工 程 力 学 Vol.21 No.3 2004 年 6 月 ENGINEERING MECHANICS Jun. 2004 文章编号：1000-4750(2004)03-0025-06 竖向荷载作用下交错桁架结构的内力计算 1 2 2 周绪红 ，周期石 ，黄湘湘 (1. 长安大学，西安 710064 ；2. 湖南大学，长沙 410082) 摘 要：以位移为未知量，根据平衡条件建立了竖向荷载作用下端部固定的空腹桁架节点转角和节间侧移迭代 计算公式与固端弯矩的计算方法。运用节点力学平衡和各节间相对侧移之和为零这两个条件，建立了端部固定 的空腹桁架在某端发生单位转角时节点转角和节间侧移的迭代计算公式以及空腹桁架转动刚度和传递系数的计 算方法。在此基础上，将空腹交错桁架结构简化为无侧移刚架，提出了包含空腹桁架转动刚度、传递系数和固 端弯矩的结点转角的迭代计算公式和构件内力计算方法。还以力法为基础，提出了只包含3 个赘余力的混合交 错桁架结构内力的力学计算模型，并给出了赘余力的计算公式和内力计算方法。空腹交错桁架结构的计算实例 表明：引入桁架转动刚度和传递系数的概念后，把单榀横向框架简化为无侧移刚架，使得参与迭代的构件数量 大大减少，迭代收敛速度提高。因此，本文方法计算工作量少、计算方便实用。将计算结果与 ANSYS 分析结 果比较，吻合良好。 关键词：交错桁架结构；内力计算；迭代方法；桁架转动刚度；桁架传递系数 中图分类号：TU323.4 文献标识码：A CALCULATION OF INTERNAL FORCES OF STAGGERED TRUSS STRUCTURES SUBJECTED TO VERTICAL LOADS 1 2 2 ZHOU Xu-hong , ZHOU Qi-shi , HUANG Xiang-xiang (1. Chang’an University, Xi’an 710064, China; 2. Hunan University, Changsha 410082, China) Abstract: Iterative formulas of nodal rotational angle and lateral deflection of truss panel and fixed-moment in end-fixing Vierendeel truss subjected to vertical loads are presented in this paper. Iterative formulas of nodal rotational angle and lateral deflection caused by unit rotational angle in one end of end-fixing Vierendeel truss and methods for calculating rotational stiffness and transfer coefficient are provided by use of the conditions that the forces on each node are in equilibrium and that the summation of relativ