“虚铰”在结构中的应用一则

在结构力学课程中的结构体系几何组成分析中，经常用到“虚铰”的概念，这里简单回顾一下： 延长线相交的两根链杆，使得它们所连接的刚片在当前位置只能发生绕O点（延长线交点）的转动，其作用相当于在O点的一个铰，称其为虚铰（virtual hinge）。虚铰和实铰是有区别的，实铰的转动中心是固定的，虚铰的转动中心不一定是固定的，因此虚铰也称为瞬铰，只是瞬间相当于此处有铰的作用。参考《结构力学》，王焕定 编。


在实际工程中，当节点区汇交杆件较多，采用实铰连接方式复杂时，可否考虑采用虚铰连接方式呢？下图为日本某放射性张弦梁，其中梁体采用木结构。由节点细部图可见，拉索和梁体采用虚铰连接方式，构造简单、明了。

图1 日本某放射性张弦梁（摘自日本タイロッド工業株式会社http://www.nihon-tairod.co.jp/004-02.htm）