结构力学基础概念：静定结构：平面桁架的几何组成分析_2024-08-02_18-29-13.Tex

结构力学基础概念：静定结构：平面桁架的几何组成分析

结构力学基础概念：静定结构：平面桁架的几何组成分析

绪论

结构力学的基本概念

结构力学是研究结构在各种外力作用下变形和破坏规律的学科。它主要关注结构的强度、刚度和稳定性，通过分析结构的内力和变形，确保结构在设计和使用过程中的安全性和经济性。结构力学的基本概念包括力、力矩、应力、应变、平衡条件、变形协调条件等，这些概念是分析和设计结构的基础。

静定结构与超静定结构的区别

静定结构是指在给定的荷载和约束条件下，其内力和反力可以通过平衡方程唯一确定的结构。这类结构的未知数数量等于或少于独立的平衡方程数量，因此可以直接求解，无需考虑变形协调条件。静定结构的优点是计算简单，但缺点是局部损坏可能导致整体失效。

超静定结构则是在给定的荷载和约束条件下，其内力和反力不能仅通过平衡方程唯一确定，需要考虑变形协调条件的结构。这类结构的未知数数量多于独立的平衡方程数量，因此需要使用变形协调方程来求解。超静定结构的优点是具有冗余度，局部损坏不会立即导致整体失效，但计算相对复杂。

平面桁架的定义与应用

平面桁架是由直杆通过铰接或刚接组成的平面结构，其杆件主要承受轴向力（拉力或压力），而几乎不承受弯矩。平面桁架的定义包括其几何组成、节点类型（铰接或刚接）和杆件的受力特性。平面桁架广泛应用于桥梁、屋架、塔架等结构中，因其结构简单、受力明确、材料利用率高而受到青睐。