第二章 基本概念、基本公理和物体的受力分析.ppt

* * * * 说明外力和内力的定义 * 说明外力和内力的定义 * * * * * * * * * * * 例9.画出图示轴承和圆盘的受力图 例10.画出图示匀质板的受力图 蝶铰链 * 自由体:例如在空中作飞行表演的飞机。非自由体:例如在地上滑行的飞机，奔驰的火车，悬挂于屋顶的吊灯，矗立在地面上的建筑物等。 * * * 定义：表示荷载的分布范围和荷载集度变化情况的图称为荷载图 * * * 定义：由柔软而不计自重的绳索、链条、胶带等柔索所构成的约束称为柔体约束。 * * * * 定义：摩擦可忽略不计的接触面称为光滑接触面 * * * * * * * * * * * * * * * 可以简化为铰连约束 * 4．连杆约束 连杆：两端各以铰链与其它物体连接而中间不受力 (包括自重不计)的直杆称为连杆，连杆用于约 束成为连杆约束。 简图： 限制物体运动的方式： 仅能限制物体沿着连杆轴线方向的运动。 反力特点：沿连杆中心线，拉力或者压力。 * 工程实例 船闸门开门顶杆 * 支座：将结构或构件与墙、柱、机座等支承物连接起来的装置； 固定铰支座：支座的底板与某固定物相固结构成的 支座； 5.固定铰支座 约束形式： 以光滑圆柱铰 将结构物或者 构件与支座底板连接在一起。 * 限制运动的方式： 限制物体在垂直 铰轴线的平面内 沿任意方向的相 对移动。 计算简图： 反力特点： 过铰链中心， 在垂直于铰链轴线的平面内， 方向不定。 * 装配式钢筋混凝土门式刚架 沥青麻丝 杯形基础 中间铰链 构件 * 6．可动铰支座（辊轴支座，活动铰支座） 限制运动的方式： 只能限制物体上与销钉连接处沿垂直于支承面方向的（指向或背向支承面）的移动，不能限制沿铰轴线的转动和沿支承面的移动。 约束形式： 在固定铰支座的下摇座下面安装几个可以沿着支承滚动的辊轴，就构成可动铰支座。 * 计算简图: 反力特点：通过铰链中心且垂直于支承面。 简支：如果研究对象用一个固定铰支座和一个可动铰支座与支承物相连。 简支梁：两端分别用固定铰支座和可动铰支座连接到支承物上。 * 预制钢筋混凝土门窗过梁和简易桥梁的简化 * 7.轴承（1）向心轴承 FAY FAY FAY FAX FAX FAX FR 构造 简图 轴承 轴 滚珠 外环 内环 (a) (b) (c) (d) (e) 反力特点： 过轴心且在与轴垂直的平面内，方向不定。 * FAX FAY FAZ A 构造 简图 反力特点 (2)止推轴承 * 8.球形铰链支座 重庆大学综合楼屋顶 重庆大学建筑馆屋顶 * 将固结于物体一端的 球体置于球窝形支座内就 形成了球形铰链支座。 约束特点： 可限制物体沿任何方向的移动， 但不能限制 物体绕球心的转动。 * 反力特点： 反力必通过球心，但方向不定，常用过球心的三个互相垂直的分力FAx、FAy、FAz表示。 9、固定端约束 如果约束既限制被约束物体在各个方向上的移动，又 限制被约束物体绕各个轴的转动，这种约束称为固定端约束，或称固定支座。 固定端约束的力学简图如图2-19（c）所示。 反力特点： 固定支座限制物体作任何移动和转动。 因此，对被约束物体作用的约束反力有限制移动的反力和限制转动的反力偶。 如果物体受到空间主动力系作用时，固定端约束对 被约束物体的约束反力系也构成一空间力系，可简化为 沿3个坐标方向的约束反力和绕3个坐标轴的约束反力偶，如图2-19（d）所示； 如果物体受到平面主动力系作用时，固定端约束对 被约束物体的约束反力系也构成一平面力系，可简化为 在平面内的两个坐标方向的约束反力和一个约束反力偶，如图2-19（e）所示。 10、定向支座约束 在平面力系的固定端约束中，如果物体在一个方向上的移动不受限制，这种约束称为定向支座。定向支座约束的力学简化模型和约束反力如图2-20所示。 工程实际中的结构复杂而多样，本课程讨论的杆系结构一般由多个构件彼此通过一定的连接方式组成，构件可为直杆或曲杆，杆件相连接处称为结点，根据连接方式的不同，结点可以分为铰接点和刚结点。 §2–4、构件间连接方式的简化 图2-21所示为一教室的简易屋架，为一平面桁架 结构，各桁杆通过铆钉连接在钢板上，如图2-21（a） 所示。取出其中一块连接板A，如图2-21（b）所示。 各杆所受到的转动约束能力较弱，可以简化为铰接点， 计算简图如图2-21（c）所示。 1）铰接点 2）刚结点 如果结构的梁和柱子采用钢筋混凝土现浇的方式，通常