建筑力学与结构 第二章力和受力图课件 .ppt

2、光滑接触面约束 两个相互接触的物体，若接触面上的摩擦力很小而可以忽略不计时，则可认为接触面是光滑的。由光滑面所形成的约束，称为光滑接触面约束。 约束反力： 约束反力必通过接触点，约束反力方向为沿接触面公法线并指向被约束物体，使被约束物体受压。通常用N或FN表示如下图所示。 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 5、三种支座 （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 5、三种支座 （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 中国劳动社会保障出版社 Logo Logo Logo Logo Logo Logo Logo Logo Logo Logo Logo 第二章 力和受力图第一节 静力学基本概念 一、力的概念 1.力——力是物体之间的相互机械作用。 力的外效应——使物体的运动状态发生变化 力的内效应——使物体产生变形 力的三要素——力的大小、方向（方位与指向 ）、作用点 力的图示——力是矢量。通常用一个带箭头的线段表示力的三要素。 力的大小——线段的长度（按选定的比例）表示 力的方向——线段的方位和箭头表示 力的作用点——带箭头线段的起点或终点表示 力的作用线——通过力的作用点并沿着力的方位的直线。 力的单位——牛顿（N）或千牛顿（kN） 二、刚体与平衡 1、刚体 在力的作用下，大小和形状均保持不变的物体称为刚体。 在正常情况下，一般建筑结构或构件受力所产生的变形都很小，略去变形的影响不会使力的作用效果产生显著的变化。所以，常把研究对象（建筑结构或构件）抽象为刚体，即忽略物体本身变形的影响，这样可使问题的研究大大简化。 2．平衡 物体相对于地球处于静止或作匀速直线运动，这种状态称为 平衡。 如静止的建筑物和工地上沿直线匀速吊起的构件等都是平衡的实例。 三、施力物体与受力物体 施力物体：当某一物体受到力的作用时，一定有另一个物体对它施加这种作用，施加力作用的物体称为施力物体。 受力物体：承受施力物体施加的力的物体称为受力物体。 如人坐在沙发上，当研究弹簧的受力时，弹簧受力后变形，弹簧是受力物体，而人就是施力物体。当研究人的受力时，人坐在沙发上，人是受力物体，而弹簧则是施力物体。在分析物体受力时，必须分清哪个物体是受力物体，哪个物体是施力