用力法计算图示结构并作

在工程领域中，结构分析是一项非常重要的任务。用力法是一种经典的结构分析方法，它根据平衡原理来分析和计算结构的内力和位移。在本文中，我们将重点介绍用力法的计算和图示方法。

一、用力法的原理

用力法计算结构的基本原理是平衡条件。在计算结构的内力时，将外力分解为水平和垂直方向的力，然后根据平衡条件计算结构节点的内力和位移。具体来说，可以采用以下步骤：

1. 绘制结构示意图，标注节点编号和元素的杆件编号。

2. 确定节点的受力情况，通常会有外力和反力两个方向的力作用在节点上。

3. 根据平衡条件，分别计算水平方向和垂直方向的受力平衡式。

4. 根据节点的支座条件和杆件的受力情况，确定杆件的内力和节点的位移。

5. 使用计算机辅助程序对结构进行分析，得出杆件的内力和节点的位移。

二、用力法的计算步骤

用力法的计算步骤可以总结为以下几个步骤：

1. 绘制结构示意图，标注节点编号和元素的杆件编号。

2. 确定节点的支座情况和受力情况。

3. 根据平衡条件，分别计算水平方向和垂直方向的受力平衡式。

4. 根据节点的支座条件和杆件的受力情况，确定杆件的内力和节点的位移。

5. 绘制节点受力图和杆件受力图。

三、用力法的图示方法

用力法的图示方法主要包括节点受力图和杆件受力图。

节点受力图是指将节点的内力和位移用箭头表示出来的图形，箭头的方向表示受力方向，箭头的长度表示受力的大小。

杆件受力图是指将杆件内力用箭头表示出来的图形，箭头的方向表示杆件内力的方向，箭头的长度表示杆件内力的大小。

四、用力法的应用

用力法可以应用于各种结构分析问题，例如悬链线、梁、桁架、拱等。以梁为例，应用用力法可以计算出梁的内力和变形，并可以设计出满足要求的梁结构。