結(jié)構(gòu)工程師備考：軸向拉伸(壓縮)桿橫截面上的內(nèi)力

　　二、 軸向拉伸(壓縮)桿橫截面上的內(nèi)力

　　(一) 內(nèi)力

　　由外力作用而引起的構(gòu)件內(nèi)部各部分之間的相互作用力

　　(二)截面法

　　截面法是求內(nèi)力的一般方法。用截面法求內(nèi)力的步驟為

　　1.截開 在需求內(nèi)力的截面處，假想地沿該截面將構(gòu)件截分為二。

　　2.代替 任取一部分為研究對象，稱為脫離體。用內(nèi)力代替棄去部分對脫離體的作用。

　　3.平衡 對脫離體列寫平衡條件，求解未知內(nèi)力。截面法的圖示如圖5-2-2。

　　(三)軸力

　　軸向拉壓桿橫截面上的內(nèi)力，其作用線必定與桿軸線相重合，稱為軸力。以N表示。軸力N規(guī)定以拉力為正，壓力為負(fù)。

　　(四)軸力圖

　　表示沿桿件軸線各橫截面上軸力變化規(guī)律的圖線。

　　[例5-2-1] 畫出圖5-2-3中直桿的軸力圖。

　　[解] 用截面1—1、2-2、3-3將桿截開，取脫離體如圖所示。各截面的軸力N1、N2、N3均假定為拉力。由靜力平衡方程∑X=0分別求得：

　　其中負(fù)號表示軸力為壓力。

　　取坐標(biāo)系NOx，x軸平行桿軸線，根據(jù)各段軸力的大小和正負(fù)可繪出軸力圖如圖示。

　　分析與討論：

　　1.本例中若取截面左部分為脫離體時(shí)，則應(yīng)先計(jì)算桿件的未知外力(包括支座反力)。

　　2.用截面法求軸力時(shí)，總是假設(shè)截面上的內(nèi)力為正，這樣由平衡條件解得的內(nèi)力的正負(fù)號，就是該截面上內(nèi)力的實(shí)際的正負(fù)號。

　　3.作多個(gè)集中外力作用桿的軸力圖可采用簡易法，其原則是：在集中外力作用的截面上軸力圖有突變，突變大小等于集中力的大小，突變方向看集中力對后段桿的作用是拉或壓，拉者向上突變，壓者向下突變。

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