文档介绍：第13章桁架与拱结构§。它是由一些杆轴交于一点的工程结构抽象简化而成的。桁架在建造木桥和屋架上最早见诸实用。古罗马人曾用桁架修建横跨多瑙河的特雷江桥的上部结构(发现于罗马的浮雕中)。文艺复兴时期,意大利建筑师(拔拉雕Palladio)开始采用木桁架建桥,出现了朗式()、汤式(斜交格栅)、豪式桁架()。英国最早的金属桁架建于1845年,是和汤式木桁架相似的格构桁架,()。现代桁架多由此衍生而来,如钢桁梁标准设计中的带竖杆华伦式桁架和带竖杆的菱形(双三角形)桁架(、c)。(a)华伦式桁架(b)带竖杆华伦式桁架(c)(各结点均为铰结点)桁架杆件只受轴向力,应力分布均匀,材料强度得到充分利用。从古代的木桁架到近代的钢桁架(薄壁钢杆)和钢筋混凝土(或预应力混凝土)桁架,桁架对材料的适应范围也很广。梁式桁架(桁梁)实际上是对实腹梁中性区的掏空和改进,有助于减轻自重,增加承受外荷载的数量比,适合于向大跨度发展。由构造简单的等截面梁逐渐发展到经济合理的梁式桁架似乎是结构形式发展的必然。实际上,早在结构理论诞生之前就有桁架的工程应用,但从实腹梁到桁架梁的演变过程却无从考证。19世纪中叶以后,随着桁架分析理论的完善,钢桁梁桥得到迅速发展。而等截面梁虽不经济,但在跨度不大和荷载较小的情况下,由于便于制造和施工,在工程中还广为采用。§●平面桁架分类(1)根据桁架的外形分为:平行弦桁架(便于布置双层结构;利于标准化生产,但杆力分布不够均匀)、折弦桁架(如抛物线形桁架梁,外形同均布荷载下简支梁的弯矩图,杆力分布均匀,材料使用经济,构造较复杂)、三角形桁架(杆力分布更不均匀,构造布置困难,但斜面符合屋顶排水需要),(各结点均为铰结点)。(a)平行弦桁架(柏式)(b)抛物线形桁架(c)。若按桁架腹杆系的布置,则桁架还可细分为三角形腹系(即华伦式桁架,)、带竖杆的三角形腹系()、半斜杆腹系(如K式桁架,)和组合腹系(亦称再分式桁架,)。(a)K式桁架(b)(2)由桁架几何组成方式分为:简单桁架(由一个基本铰结三角形依次增加二元体组成,、b、c)、联合桁架(由几个简单桁架按几何不变体系的简单组成规则联合组成,)、复杂桁架(不同于前两种的其它静定桁架,)。(a)联合桁架(b)(3)按所受水平推力分:无推力的梁式桁架(与相应的实体梁结构比较,掏空率大,上下弦杆联合抗弯,腹杆主要抗剪,受力合理,用材经济)和有推力的拱式桁架(拱圈与拱上结构联为一体,整体性好,便于施工,跨越能力强,节省钢材料),。(a)伸臂梁式(b)悬臂梁式(c)●桁架内力特征理想桁架杆件都是二力杆,其内力只有轴力,而没有