建筑力学刚体静力学基础07课件讲解.ppt

刚体静力学基础主讲教师：韩永胜、崔洋求解静力学问题，首先，要确定物体受哪些力作用，每个力的作用位置和方向；其次，还要确定哪些力是已知的，哪些力是未知的,以及未知力的数值。这个过程称为物体的受力分析。受力分析时所研究的物体称为研究对象。为了清晰地表示物体的受力情况，必须解除研究对象的全部约束，并将其从周围物体中分离出来，单独画出它的简图，这种解除了约束并被分离出来的研究对象称为分离体或隔离体。将周围物体对研究对象的全部作用力（包括主动力和约束反力）都用力矢量标在分离体相应的位置上，得到物体受力的简明图形，称为受力图。任务五物体的受力分析与受力图项目一刚体静力学基础画受力图的步骤如下：(1)选取研究对象，画分离体图。根据题意，选择合适的物体作为研究对象，研究对象可以是一个物体，也可以是几个物体的组合或整个系统。(2)画分离体所受的主动力。(3)画约束反力。根据约束的类型和性质画出相应的约束反力作用位置和作用方向。画物体受力图是求解静力学问题的一个重要步骤。下面举例说明受力图的画法。【例1-3】缆车通过钢缆牵引重为FG的小车沿斜面匀速上升，如图1-34（a）所示。若不计小车轮与斜面间的摩擦，试画小车的受力图。解：（1）取小车为研究对象，解除钢缆和斜面约束，画分离体图。（2）画主动力。主动力为重力ＦG，它作用在小车重心C处，铅垂向下。（3）画约束反力。钢缆为柔性约束，故其约束反力为作用在D点且沿钢缆方向的拉力ＦT；因不计小车轮与斜面间的摩擦，所以斜面为光滑面约束，故其约束反力NA、NB分别为通过轮子与斜面接触点A、B且指向小车的压力。小车的受力图如图1-34(b)所示。【例1-4】简支梁AB，如图1-35（a）所示。梁跨中受集中荷载Ｆ作用。若不计梁的自重，试画出梁AB的受力图。解：（1）以梁AB为研究对象，将梁两端支座约束解除，画出其分离体图。（2）画主动力。主动力为荷载Ｆ，作用在梁中点C，方向铅垂向下。（3）画约束反力。A端为固定铰支座，其约束反力用通过铰链中心的正交分力ＦAx和ＦAy表示。B端为可动铰支座，其反力垂直支承面且通过铰链中心。梁AB的受力图如图1-35（b）所示,图中未知力的指向均为假设。本例因梁受三力作用而平衡，故可根据三力平衡汇交定理确定固定铰支座约束力ＦRA的方向,得到梁的受力图的另一种表示形式，如图1-35（c）所示。*