电子课件-建筑力学与结构（第三版）-A09-1562第二章力和受力图课件 .ppt

一、力的概念 二、刚体与平衡 三、施力物体与受力物体 力系及力系的合力 一、二力平衡公理 一、二力平衡公理 二力杆：若二力体为一杆件，且略去杆件的自重，就将此杆称为二力杆 。 如下图所示AB杆、BC杆 二、加减平衡力系公理 在一个刚体上加上或减去一个平衡力系，并不改变原力系对刚体的作用效果。 力的可传性原理： 作用于刚体的力可沿其作用线移动至刚体的任意一点，而不改变该力对刚体的作用效应。如下图所示 三、作用与反作用公理 两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等、方向相反，其作用线沿同一直线，而且二力分别作用在这两个物体上。 四、力的平行四边形公理 作用在物体上同一点的力，可以合成为一个合力，合力的作用点也在该点，合力的大小和方向由以这两个力为邻边所构成的平行四边形的对角线确定。 5、三种支座 5、三种支座 a) b) 3、光滑圆柱铰链约束光滑圆柱铰链是由圆柱销钉插入两个物体的相同直径圆柱孔内构成的，并认为圆柱销钉与圆孔的表面都是光滑的。这种约束称为光滑圆柱铰链约束，如下图所示。 约束反力：这种约束不能限制物体绕圆柱销钉转动，只能限制物体的任意径向移动。这种约束反力有大小和方向两个未知量，是在垂直于销钉轴线的平面内，通过铰链中心，方向未定，大小可用R或FR来表示。 也常用两个相互垂直的分力Rx和Ry来表示，如上图所示，指向未定。 4、链杆约束 链杆是一根不计自重、两端分别用铰链连接两个物体且杆中间不受任何力作用的直杆。 被链杆连接的物体所受的约束即为链杆约束。 约束反力：链杆约束只能阻碍物体沿链杆轴线方向的运动，故链杆约束反力沿链杆中心线通过链杆与物体的接触点，指向待定，约束反力也常用N、R或FN表示，如下图所示链杆CB的约束反力。 5、三种支座 （1）固定铰支座 结构或构件与基础或静止的结构物等固定支座用光滑圆柱铰链连接，就构成了固定铰支座。如下图a所示。 约束反力：固定铰支座的约束性质与圆柱铰链相同，其约束反力与圆柱铰链的约束反力相同，如下图c所示。 a） b） c） a）固定铰支座 b）计算简图 c）约束反力 （2）可动铰支座 在固定铰支座下面加几个辊轴支撑于平面上，但支座的连接使它们不能离开支撑面，就构成了可动铰支座。这种约束经常在屋架、桥梁等结构中采用。如下图a所示。 约束反力：可动铰支座只能限制物体沿垂直于支承面方向的移动，而不能限制物体绕圆柱销钉的转动和沿支承面方向的移动。因此，可动铰支座的约束反力必通过圆柱销钉中心，并垂直于支承面，指向未定。如下图c所示，R的箭头指向是假设的，可以向上，也可以向下。 a）　　　　　 　b）　　　　　 　　c） a）可动铰支座 b）计算简图 c）约束反力 （3）固定端支座 如房屋建筑中的悬挑梁，它的一端嵌固在墙壁内，悬挑梁和墙壁完全连成了一体，悬挑梁既不能转动，也不能移动，墙壁对它的这种约束就是固定端约束。 约束反力：这种约束限制了物体任何方向的转动和移动，所以其约束反力必然是一个阻止移动的约束反力R和一个阻止转动的约束反力偶m。约束反力R相当于光滑圆柱铰链约束反力R，这种约束反力有大小和方向两个未知量，同样也可用两个相互垂直的分量Rx和Ry来表示，如下图c所示。 a）　　　　　 　b）　　　　　 c） 固定端约束 a）嵌固在墙内的悬挑板 b）计算简图 c）约束反力 第四节 受力图 一、受力图 为了分析研究对象的受力情况，必须搞清楚研究对象与哪些物体有联系，受到哪些力的作用，哪些是主动力，哪些是约束反力，为此，需要将研究对象从体系中单独分离出来。被分离出来的研究对象称为脱离体。在分离体上画出全部的作用力（包括主动力和约束反力），这样的图形称为受力图。受力图是对物体进行力学计算的依据，是学生必须掌握的基本技能之一。 二、单个物体的受力图 画受力图的步骤： 1. 单独画出脱离体； 2. 画脱离体上的全部主动力，即已知力； 3. 分析脱离体所受到的约束类型，画相应约束反力。 【例2—1】请画出图示简支梁AB在外力F作用下的受力图。 c） d） e） a）简支梁AB b）脱离体 c）主动力 d）约束力 e）受力图 解： （1）确定梁AB为研究对象，单独画出作为脱离体如图b所示。 （2）画出脱离体AB上的主动力，即将外力F按已知条件表示在AB上如图c所示。 （3）再分析作用在AB上的约束反力，根据约束形式，其两端的约束反力可以按