结构工程师备考：轴向拉伸(压缩)杆横截面上的内力

　　二、 轴向拉伸(压缩)杆横截面上的内力

　　(一) 内力

　　由外力作用而引起的构件内部各部分之间的相互作用力

　　(二)截面法

　　截面法是求内力的一般方法。用截面法求内力的步骤为

　　1.截开 在需求内力的截面处，假想地沿该截面将构件截分为二。

　　2.代替 任取一部分为研究对象，称为脱离体。用内力代替弃去部分对脱离体的作用。

　　3.平衡 对脱离体列写平衡条件，求解未知内力。截面法的图示如图5-2-2。

　　(三)轴力

　　轴向拉压杆横截面上的内力，其作用线必定与杆轴线相重合，称为轴力。以N表示。轴力N规定以拉力为正，压力为负。

　　(四)轴力图

　　表示沿杆件轴线各横截面上轴力变化规律的图线。

　　[例5-2-1] 画出图5-2-3中直杆的轴力图。

　　[解] 用截面1—1、2-2、3-3将杆截开，取脱离体如图所示。各截面的轴力N1、N2、N3均假定为拉力。由静力平衡方程∑X=0分别求得：

　　其中负号表示轴力为压力。

　　取坐标系NOx，x轴平行杆轴线，根据各段轴力的大小和正负可绘出轴力图如图示。

　　分析与讨论：

　　1.本例中若取截面左部分为脱离体时，则应先计算杆件的未知外力(包括支座反力)。

　　2.用截面法求轴力时，总是假设截面上的内力为正，这样由平衡条件解得的内力的正负号，就是该截面上内力的实际的正负号。

　　3.作多个集中外力作用杆的轴力图可采用简易法，其原则是：在集中外力作用的截面上轴力图有突变，突变大小等于集中力的大小，突变方向看集中力对后段杆的作用是拉或压，拉者向上突变，压者向下突变。

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