2013年10月31日 · cd杆：20231（平方毫米）ab杆：17617（平方毫米）以上均为计算数据,安全系数为1.0.
木制桁架受水平力作用下的力学分析
在工程结构中，木制桁架因其轻质、高强和良好的美学特性而被广泛应用。当图示的木制桁架受到一个已知大小为F=80kN的水平力作用时，对其进行准确的力学分析至关重要。分析的首要步骤是进行受力分析，通常采用节点法或截面法。通过静力平衡方程（∑Fx=0, ∑Fy=0, ∑M=0），可以计算出桁架中各杆件的内力，并明确区分哪些杆件承受拉力，哪些杆件承受压力。这是后续进行强度校核、确保结构安全的基础。
基于许用应力的强度校核
在求得各杆件内力后，强度设计的核心在于将杆件中的实际工作应力与材料的许用应力进行比较。题目中提及的“许用拉应力和压应力”是木制材料的两个关键强度指标，通常分别记为[σt]和[σc]。对于受拉杆件，需确保其最大拉应力σ_max = N_t / A ≤ [σt]；对于受压杆件，则需确保其最大压应力σ_max = N_c / A ≤ [σc]。其中，N为杆件轴力（拉力为正，压力为负），A为杆件的横截面积。此校核过程确保了桁架在80kN水平力下，任何杆件都不会发生强度破坏。
需要特别注意的是，木材是各向异性材料，其顺纹方向的抗压和抗拉强度通常远高于横纹方向。因此，在设计与校核时，必须依据力的方向考虑木材纹理方向的影响。此外，对于细长的受压杆件（如桁架中的某些腹杆），还需进行稳定性校核，防止发生失稳破坏，这往往比强度条件更为严格。综上所述，对图示木制桁架的完整分析是一个结合了静力学计算、材料强度理论和结构稳定性理论的综合过程，最终目的是在给定载荷和材料属性下，设计出既安全又经济的结构。
