土木工程力学基础-任务 3 约束与约束反力认知42课件讲解.pptx

任务3：约束与约束反力认知主讲人：李丽琴时间：2020.02土木工程力学基础模块一：土木工程力学基本概念认知

放在桌面上的物体，受到桌面的限制不能向下运动。阻碍物体运动的限制物称为约束。约束反力约束约束对物体必然作用一定的力以阻碍物体运动，这种力就是前面提到的约束反力或约束力，简称反力。约束反力总是作用在约束与物体的接触处，其方向总是与约束所能限制的运动方向相反。约束与约束反力

柔体约束标题文字固定铰交座光滑接触面链杆约束光滑圆柱铰链活动铰交座固定端

约束与约束反力W绳索、皮带、链条等柔性物体构成柔体约束。这种约束只能限制物体沿着柔体伸长的方向运动，而不能限制其他方向的运动。因此，柔体约束反力的方向沿着它的中心线且背离研究物体，即为拉力。1.柔体约束WFT

约束与约束反力WFTFTFT1FT21.柔体约束

约束与约束反力1.柔体约束

约束与约束反力1.柔体约束

约束与约束反力2.光滑接触面如果两个物体接触面之间的摩擦力很小,可忽略不计，就构成光滑接触面约束(光滑面约束)。光滑面约束

约束与约束反力W光滑接触面约束反力的方向垂直于接触面并通过接触点，指向研究物体。WFN2.光滑接触面

约束与约束反力3.光滑圆柱铰链约束

约束与约束反力在两个构件上各钻有同样大小的圆孔，并用圆柱形销钉C连接起来。如果销钉和圆孔是光滑的。那么销钉只限制两构件在垂直于销钉轴线的平面内相对移动，而不限制两构件绕销钉轴线的相对转动。这样的约束称为光滑圆柱铰链，简称铰链或铰。是它的简化表示。CABCABC简化表示销钉BA3.光滑圆柱铰链约束

约束与约束反力因此，铰链约束反力作用在垂直于销钉轴线的平面内，通过圆孔中心，方向待定。通常用两个正交分力FCx，和FCy来表示铰链约束反力，两分力的指向是假定的。AFNCKCFCxFCyCCFCxFCy3.光滑圆柱铰链约束

约束与约束反力4.链杆约束

约束与约束反力由于构件上只在两端作用了两个约束反力，而构件是平衡的，因此这两个力必然大小相等，方向相反，在同一直线上。所以，二力构件约束的约束反力是沿着两端销钉圆心连线，指向待定。ABAACFPBAFAFCBFBCFCBBCACFP4.链杆约束

约束与约束反力4.链杆约束

约束与约束反力4.链杆约束

约束与约束反力5.固定铰支座

约束与约束反力用铰链连接的两个构件中，其中一个构件是固定在基础上的支座(图a)，这种约束称为固定铰支座，简称铰支座。（a）构件销钉支座FxFy（b）（c）（d）（e）（f）5.固定铰支座

约束与约束反力5.固定铰支座

约束与约束反力5.固定铰支座

约束与约束反力6.活动铰支座如果在支座与支承面之间装上几个滚子、使支座可沿支承面移动，就成为活动铰支座，也称为辊轴支座如果支承面是光滑的，这种支座不限制构件沿支承面移动和绕销钉轴线转动，只限制构件沿支承面法线方向的移动。因此辊轴支座约束反力垂直于支承面，通过铰链中心，指向待定。

约束与约束反力6.活动铰支座（a）构件销钉支座辊轴FN（c）（d）（e）（b）

约束与约束反力6.活动铰支座

约束与约束反力7.固定端如房屋建筑中的挑梁，它的一端牢固地嵌入墙内，墙对梁的约束使其既不能移动也不能转动，这样的约束称为固定端约束。FxFyM

约束与约束反力固定端约束反力为一个方向待定的约束反力和一个转向待定的约束反力偶。方向待定的约束反力通常可用水平和竖直的两个分力表示。FxFyM7.固定端

主讲人：李丽琴时间：2020.02谢谢观看