静定刚架受力分析：支座反力、内力计算及图示结构弯矩图绘制

不少人学到此处会陷入停滞状态，认为刚架受力分析方面步序既繁杂又容易出现计算差错，然而实际上只要梳理清楚了刚架跟梁以及桁架的关键差异所在，把握好了“先由整体再来局部”的计算次序，我们就会发觉所有的内力图都是具备可探寻规律的，并不是困难的！

刚架的受力特点

最显著表现出刚架特征的是拥有刚结点，这种结点能够承受以及传递弯矩，致使结构内部的弯矩分布比对桁架而言更加均匀，相较之下，梁虽然也承受弯曲作用，但通常跨度存在限制，而刚架借助梁柱刚接，能够形成更大的可供使用的空间。

于实际工程里，诸如厂房排架柱跟屋架的连接，多层框架结构的梁柱节点，全是典型的刚结点。这般的连接方式使结构整体性更强大，于承受风荷载或者地震作用之际，能够协同开展工作，内力分布亦更趋合理，故而被广泛运用于单层工业厂房、体育馆等大空间建筑当中。

刚架的支座反力计算

首先要做的是计算支座反力，这一步是最为关键的。对于那些简单的悬臂或者简支刚架而言，能够直接选取整体作为隔离体，通过建立三个平衡方程就能够求解出来。要是碰上三铰刚架或者复合刚架的情况，那就需要掌握“双截面法”或者“先附属后基本”这样选取隔离体的技巧。

拿三铰刚架当作例子，仅仅取下整体的话，是仅可以求解出一部分反力的，一定要再次取下左半跨或者右半跨当作隔离体，朝着中间铰取矩进而建立起补充方程。在进行计算的时候，务必要着重留意力的方向假设情形喔，如果求解得出的数值是负的，那就表明实际方向和假设指向截然不同，这于后续绘制内力图之际是要做出调整的呀。

刚架指定截面内力计算

求取指定截面的内力，其方式与梁全然相同，关键要点乃是“截开、选取一半、列出平衡”。你务必要明晰截面上的内力组成部分：轴力是顺着杆轴的切线方向，剪力是沿着杆轴的法线方向，而弯矩可是针对截面形心之处所产生的力矩。

真实进行操作期间，提议每一回截开之后都描绘出那个截面的内力正常方向。举例来说，计算横梁之上某一个截面的弯矩，常常假设下侧受到拉力为正方向。选取隔离体之时 ，哪一侧较为简便便选取哪一侧 ，无需费尽心思去纠结。计算得出的数值是正还是负 ，直接体现了那个截面的实际受力情形 ，并且也为后续绘制弯矩图供应了依据。

刚架弯矩图的绘制

依照“分段、定点、连线”的六字诀能够绘制弯矩图，先按照荷载情形把杆件进行分段，像均布荷载的段落、没有荷载的段落，之后计算每一个控制截面的弯矩数值，控制点一般选取在支座处、结点处、荷载作用的点。

于刚结点之处需格外留意平衡条件的情况，要是结点之上不存在外力偶，那么汇聚交托于该结点的各个杆端弯矩，必定要促使结点整体达成平衡，呈现为一侧承受拉力的杆端弯矩，在另一侧必定同样是同侧承受拉力，连接妥当各点之后，不存在荷载的段落呈直线状，均匀布列荷载的段落却是抛物线形态，凸起朝着和荷载方向相同的方向。

由做出的弯矩图作剪力图

在拥有了正确的弯矩图的情形下，进行剪力图的绘制此项行为便转变成为了数学范畴内的问题。针对一根杆件而言，将其提取出来并当作隔离体看待，其两端的弯矩已然明确（是从弯矩图当中读取而来的），杆上所承受的荷载也是已知的，借助力矩平衡这一原理，便能够计算得出两端的剪力。

细致来讲，针对杆件的一端求取力矩，进而构建方程以此解出另一端的剪力。而后依据杆上荷载的情形，要是存在无荷载的段落，那么剪力是处于恒定状态的，剪力图表所呈现的是水平线条；要是承受的是均布荷载，剪力产生一次线性的变动，剪力图表呈现为斜线。剪力图表需要标明正负符号以及关键点的具体数值。

由做出的剪力图作轴力图

其最后一步是通过剪切力的图形展现去绘制轴力的图形，在这一步骤当中，一般情况下是需要借助连接点的一种平衡状态来达成的。选取一个连接点当作隔离的个体，把汇聚在这个连接点的各个杆的端部的剪切力，也就是从剪切力图形那儿读取出来的数值，以及已经知道的外部作用力，都绘制在这个连接点之上，这些力都是以垂直或者水平的方向作用在杆的端部的。

此刻，按照结点的水平以及竖向投影平衡方程，便能够解出各个杆端的轴力。轴力把拉力判定为正，将压力确定为负。获得到杆端轴力之后，再去查看杆上是不是存在沿着轴线方向的荷载。要是没有，轴力于全杆是常数，直接进行连线就行；要是有，需要进行分段计算。

看完这篇文，你做课后习题时，遇没遇到某个节点怎么都校核不平的情形呢，那时是怎样排查出错误的呀，期待在评论区分享您那“踩坑”经历，大伙相互借鉴，免得再犯，别忘了点赞收藏，下次要用时随时能查看。