建筑力学与结构 第5版 课件 项目5 构件的平衡.pptx

项目5构件的平衡建筑力学与结构BuildingMechanicsandStructures任务1简化平面一般力系

CONTENTS目录简化方法和结果01平面一般力系简化结果的讨论02平面一般力系的合力矩定理03

教学目标1.培养通过力学思想和方法分析问题和解决问题的能力。1.能够对平面一般力系进行简化。1.理解力向一点简化。2.分析简化结果。知识目标能力目标素质目标

PART01简化方法和结果

思考物体三点连线构成等边三角形，三点受到三个力作用，大小相等，方向沿着三角形三个边，构成逆时针方向，那么三个力使物体处于什么状态？

1.力系的概念平面一般力系作用在同一平面内的各力作用线，有的相交，有的平行，这样的力系称为平面一般力系F1F2F3F4AFFCFAyFAxxyM=Fa

1.力系的概念平面汇交力系F1F2F3F4A平面平行力系F1F2F3F4平面力偶力系M1M2M4M3

2.平移结果F1F2F3F4F1M1F2M2M4F4F3M3AA平面汇交力系+平面力偶力系

2.平移结果在该点得到一个力（主矢）和一个力偶（主矩），即F1M1F2M2M4F4F3M3FRMMRAAAFAxFAy（a）（b）（c）

PART02平面一般力系简化结果的讨论

3.结果的讨论在该点得到一个力（主矢）和一个力偶（主矩），即平面任意力系简化的可能结果（1）（2）（3）（4）

3.结果的讨论（1）这种情况代表原力系只与一个力等效，合力作用线通过简化中心。思考：这种结果与简化中心的位置有关吗？（2）这是一种一般情况下的简化结果。思考：这种结果可以继续简化吗？提示：力的等效平移定理逆过程

3.结果的讨论（2）这种情况可以进一步简化为一合力，同时改变简化中心的位置。换言之：结果（1）是与简化中心位置有关的。由上页图可知：又因为求主矩时有:所以：

3.结果的讨论（3）这种情况代表原力系与一个力偶等效。思考：这种情况与简化中心位置有关吗？（4）这种情况说明：平面任意力系是一个平衡力系。总之，平面任意力系的简化，综合起来最后有三种可能的结果：（1）合力；（2）合力偶；（3）平衡。

PART03平面一般力系的合力矩定理

合力矩定理：平面任意力系的合力对作用面内任意一点的矩等于力系中各力对同一点的矩的代数和。

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项目5构件的平衡建筑力学与结构BuildingMechanicsandStructures任务2建立平面一般力系平衡方程

CONTENTS目录平面一般力系的平衡条件01平面一般力系平衡方程的其他形式02几种特殊力系的平衡方程03

教学目标1.养成利用力学思维认识问题分析问题、解决问题的能力。2.养成严谨认真的学习态度，训练科学的思维方法。1.能用平面一般力系平衡方程解决力学问题。1.理解平面一般力系平衡方程各式子的意义。2.了解平衡方程的特殊形式。知识目标能力目标素质目标

PART01平面一般力系的平衡条件

已知，平面任意力系平衡的充分必要条件是：即：故，平面任意力系平衡方程为：一矩式平衡方程

PART02平面一般力系平衡方程的其他形式

A、B连线不能与x轴垂直A、B连线不能与y轴垂直反例说明：1.二矩式平衡方程

A、B、C三点不共线反例说明：2.三矩式平衡方程

PART03几种特殊力系的平衡方程

1.平面平行力系平衡方程平面平行力系

2.平面力偶力系平衡方程平面力偶力系?

3.平面汇交力系平衡方程平面汇交力系?

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项目5构件的平衡建筑力学与结构BuildingMechanicsandStructures任务3求解构件约束反力

CONTENTS目录求解思路01单个构件的约束反力求解02物体系的约束反力求解03

教学目标1.培养利用力学思维认识问题分析问题、解决问题的能力。2.养成严谨认真的学习态度，训练科学的思维方法。1.能用平面一般力系平衡方程求单个构件约束反力。2.能用平面一般力系平衡方程求结构体系的约束反力。1.掌握用平衡方程求一个构件的约束反力。2.掌握用平衡方程结构体系的约束反力。知识目标能力目标素质目标

PART01求解思路

平面一般力系平衡问题的解题步骤为：1.选取研究对象，作出研究对象的受力图。2.对所选取的研究对象，列出平衡方程。3.由平衡方程解出未知量。将计算结果代入不独立的平衡方程，以校核解题过程有无错误。

PART02单个构件的约束反力求解

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PART03物体系的约束反力求解

图示所示的组合梁，就是由梁AC和梁CD通过铰C连接，并支承在A、B、D支座而组成的一个物体系统。在一个物体系统中，