复杂桁架内力计算中的“零杆判断”
苏州最低工资标准-六年级学习计划
第29卷第3期
2017年6月
J
.
Zhejiang
Univ
of
Wat
.
Res
&
Electric
Pow
.
浙江水利水电学院学报
Vol
.29
No
. 3
Jun
.2017
复杂桁架内力计算中的“零杆判断”<
br>沈靠山
(浙江省钱塘江管理局勘测设计院，浙江杭州310016)
摘要：针对复杂街架
的内力计算，内力计算最为常用的方法有两种，即结点法和截面法，传统方法求街架中杆件
的内力，对
于结点数较多或较复杂的桁架并不太适用.在特殊情况下对几种结构内力特点的分析，归纳总结了 5种
零杆判断方法，即利用特殊节点判断零杆、利用整体法与结点的平衡相结合判断零杆、利用截面法判断零杆、利
用
对称结构性质判断零杆和利用假设法判断零杆.通过归纳总结的零杆判断方法，为快速计算复杂桁架
的内力提供
了可靠的理论依据.
关键词：桁架；零杆；结点；结构对称性
中图分类号
：
TU
321 文献标志码
：A
文章编号= 1008
-536
X
(2017)03-0052-03
Judge of Zero-
pole in Internal Force Calculation of Complex
Truss
SHEN
Kao-shan
(Survey
and
Design
Institute
of
Qiantang
River
Administration
of
Zhejiang
Province
,
Hangzhou
310016,
China
)
Abstract
For
the
internal
force
calculation
of
complex
truss
,
there
are
two
commonly
used
methods
,
namely
node
method
：
and
section
method
.
The
traditional
method
for
internal
force
of
the
bar
is
not
applicable
,
specially
for
the
truss
with
many
junction
points
or
more
complex
structure
.
Through
the
analysis
of
several
structural
internal
force
characteristics
under
spe
cial
circumstance
,
five
judging
methods
of
zero-pole
are
summarized
.
That
is
,
judging
the
zero-pole
with
special
node
,
jud
ging
the
zero-
pole
combined
the
integral
method
with
the
balance
of
the
node
,
judging
the
zero-pole
by
the
cross
section
,
judging
the
zero-pole
by
the
property
of
symmetric
structure
and
judging
the
zero-pole
by
hypothesis
method
.
Meanwhile
,
these
judging
methods
provide
a
reliable
theoretical
basis
for
fast
internal
force
calculation
of
complex
truss
.
Key
words
：
truss
；
zero
pole
；
node
；
structure
symmetry
每次可列3个平衡方程，应用截面法求内力时，同
样不能随意建立平衡方程.因此，对于结点数较多
或较复杂的桁架的内力计算，这两种方法都不太适
用.目前，对复杂桁架的内力计算往往是通过对零
杆的判断进行简化.所谓零杆，是指桁架中轴力为
零的杆件.零杆可以通过计算确定，其计算方法可
采用结点法和截面法，又可根据其内力的独特性，
结合结构的某些特殊性质，减少大量不必要的运
算.一些学者利用静定结构的局部平衡特效判断零
杆，利用附属结构的性质判断零杆，利用对称结构
的性质来判断零杆，与截面法相结合判断零杆，利
用假设判断零杆等方法对桁架结构的零杆判断进
行了研究，并得出了一些有益的结论[5_6].从对各类
收稿日期=2016-12-03
作者简介：沈靠山（1984
-)，男，江苏连云港人，硕士，工程师，
主要从事水工建筑物设计及研究工作.
1研究概述
桁架是由一些短粗的直杆铰接而成，各杆所受
的内力为轴向拉压力.由于其具有内力分布均勻、
材料受力合理，以及采用短杆即可跨越较大空间等
优点，桁架被工程界广泛采用，如在桥梁和厂房等
应用[1].为确保工程结构的安全，设计过程中需对
桁架中杆件的内力进行计算[2].桁架内力计算常用
的方法有2种，即结点法和截面法[3_4]:结点法是取
结点为隔离体，每个结点有2个平衡方程，这种方
法原理简单，但逐个取结点为研究对象，求解的过
程十分繁琐；截面法是取桁架的一部分为隔
离体，
文献分析来看，学者们对零杆判断的研究方法较
多，但给出的实例较少[
i
8 ].为此，本文从传统结点