第2章 軸向拉伸與壓縮

2.1 軸向拉伸與壓縮的概念

實際工程中，有許多軸向受拉（壓）的構件。如圖 2-1 所示的簡易吊車，在外載荷FP作用下，桿AB承受軸向壓力，產生軸向壓縮變形；桿BC承受軸向拉力，產生軸向拉伸變形。又如，圖 2-2 所示的內燃機車曲柄連桿機構中的連桿，承受軸向壓力，產生軸向壓縮變形。實際工程中常見的起重機吊索、廠房立柱、油壓千斤頂的頂桿等也都是軸向受拉或壓的桿件。

雖然上述軸向拉壓桿件的外形、加載方式及端部的連接方式各不相同，但其受力特點均為外力或其合力的作用線與桿件軸線重合，變形特點均為沿桿件軸線方向的伸長或縮短。這種沿桿件軸線方向的伸長或壓縮變形稱為軸向拉伸或壓縮（axial tension or axial compress）。

發生軸向拉伸的桿件稱為拉桿（如圖 2-1 中的桿 BC），發生軸向壓縮的桿件稱為壓桿（如圖2-1中的桿AB）。這類構件的受力和變形都可抽象為如圖2-3所示的計算簡圖。

圖2-1 簡易吊車

圖2-3 軸向拉伸與壓縮桿件

本章主要研究桿件軸向拉伸、壓縮時的強度和變形，也將介紹連接構件的剪切實用計算。雖然所涉及的問題比較簡單，但卻是桿類構件設計分析中十分重要的內容。