基于MATLAB的空间桁架梁的内力分析计算

韩 刚，樊 涛，卜培培

(太原科技大学机械工程学院，太原 030024)

桁架梁的杆件由型钢和钢板组成，截面一般有槽形、工字形和箱形，常用铆接或焊接成型，主要承受轴向力。杆件截面上应力分布均匀，材料性能发挥好，从而节省材料，减轻结构自重并具有较大的结构刚度。空间桁架梁是由许多仅承受轴向力的杆件铰接形成的一种空间结构型式，具有材料省、自重轻、风阻小、造价低、便于空间几何布置等特点，使得桁架梁成为建筑结构和大型机械结构中常见的结构型式。此外，空间桁架梁的结构布置灵活，对其结构稍加调整便可适用于不同跨度和载荷的结构支承。MATLAB是一种高效的工程计算仿真软件，它将计算、参数化和可视化等功能集于一个简单易用的操作界面环境中，大大地减少了计算量，提高了绘图质量，拓展了MATLAB在力学分析中的应用范围，在结构力学计算和绘图中具有普遍的适用性。

1 桁架梁结构的力学分析

1.1 桁架梁结构特点及其载荷分析

在钢结构设计中，桁架梁结构可分为平面桁架式、T形桁架式以及空间桁架式三种，每种桁架梁结构根据其上下弦杆和腹杆的布置结构又可分为不同的形式[1]。在工程实际中，进行空间桁架梁结构力学分析时，考虑桁架梁杆件的内力，上弦杆承受压应力，下弦杆承受拉应力，腹杆成V字形的平行弦杆桁架结构。

桁架梁杆件截面形式应根据用材经济、连接构造简单且具有足够的刚度等要求来确定。……