杆件用其轴线表示,杆件之间的连接用结点表示,杆长一般为结点间的距离,载荷作用点都转移到轴线上。
杆件模型包括轴线为直线、承受轴向力的杆或柱,轴线为直线、承受弯曲载荷和横向载荷、主要内力是弯矩的梁,轴线为曲线、承受横向载荷、主要内力是轴向力的拱,轴线为曲线、主要内力是弯矩的曲梁等。一般情况下,杆系结构中的杆件内力还可以同时有轴向力和弯矩,甚至还有扭矩。
结点通常简化为两种理想模型:铰结点和刚结点。对于铰结点,被连接的杆件不能相对移动,但可以相对转动,即可以传递力,但不能传递力矩。对于刚结点,被连接的杆件既不能相对移动,也不能相对转动,即可以同时传递力和力矩。
杆系结构还可按不同的分类方法细分。按结构和受力的几何特征可分为平面杆系结构和空间杆系结构。全部杆件和全部载荷处于或可以简化为处于同一平面内时,该结构即为平面杆系结构,如多层厂房的钢架可以简化为平面杆系结构;全部杆件和全部载荷不处于同一平面内时即为空间杆系结构,绝大多数的实际结构都是空间杆系结构(见图)。按结点形式还可分为由杆件和铰结点组成的桁架结构、由杆件和刚结点组成的刚架结构,以及两种形式并存的组合型构架。杆系结构还可按所受的约束分为静定结构和超静定结构。此外,杆件为拱的则为拱结构。
杆系结构在土木、建筑、机械、船舶、水利等工程中应用广泛。