建筑力学与结构基础(上篇).pptVIP

桁架内力计算—节点法和截面法零杆：在桁架计算中，内力为零的杆。零杆的判断：节点仅有两根不共线的杆件，在无外力作用时，这两杆均为零杆；三杆节点（T形节点），无外力作用时，若其中两杆在同一直线上，则此两杆内力相等，第三杆必为零杆。FN1=FN2=012FN1=FN2FN3=0312010203杆件内任一横截面上的剪力V，在数值上等于该截面任意一侧与截面平行（即垂直于杆轴线）的所有外力的代数和。2、剪力V杆件内任一横截面上的轴力N，在数值上等于该截面任意一侧与截面垂直（即沿轴线方向）的所有外力（包括荷载和支座反力）的代数和。1、轴力N杆件内任一横截面上的弯矩M，在数值上等于该截面一侧所有外力对该截面形心的力矩的代数和。3、弯矩M三、直接根据外力计算内力的规律用平行于轴线的坐标表示横截面的位置，垂直于杆轴线的坐标表示横截面上轴力的数值，以此表示轴力与横截面位置关系的几何图形，称为轴力图。为了形象直观地表示内力沿截面位置变化的规律，通常将内力随截面位置变化的情况绘成图形，这种图形叫内力图。一、轴力图4-3内力图已知F1=10kN,F2=20kN,F3=35kN,F4=25kN。试画出杆件轴力图。11例1N1F1解：1、计算各段的轴力。F1F3F2F4ABCD2233N3F4N2F1F2BC段2、绘制轴力图。AB段CD段二、梁的内力图二、梁的内力图以梁横截面沿梁轴线的位置为横坐标，以垂直于梁轴线方向的剪力或弯矩为纵坐标，分别绘制表示V(x)和M(x)的图线。这种图线分别称为剪力图和弯矩图，简称V图和M图。绘图时一般规定正号的剪力画在x轴的上侧，负号的剪力画在x轴的下侧；正弯矩画在x轴下侧，负弯矩画在x轴上侧，即把弯矩画在梁受拉的一侧。作梁内力图的步骤:a.求支座反力；b.分段；c.定点；d.连线。例2如图所示，悬臂梁受集中力F作用，试作此梁的剪力图和弯矩图解：1.列剪力方程和弯矩方程(0＜x＜l)(0≤x＜l)2.作剪力图和弯矩图由剪力图和弯矩图可知：V例3简支梁受均布荷载作用,如图示，作此梁的剪力图和弯矩图。解：1.求约束反力由对称关系，可得：V2.列剪力方程和弯矩方程3.作剪应力图和弯矩图解：1.求约束反力2.列剪力方程和弯矩方程（0xa）(0≤x≤a)AC段：例4简支梁受集中作用如图示，作此梁的剪力图和弯矩图。VCB段：(axl)(0≤x≤l)3.作剪力图和弯矩图梁的荷载、剪力图、弯矩图之间的关系1.无何载区段2.均布荷载区段3.集中力作用处平行轴线斜直线V=0区段M图平行于轴线Q图M图备注↓↓↓↓↓↓二次抛物线凸向即q指向V=0处，M达到极值发生突变P＋－出现尖点尖点指向即P的指向集中力作用截面剪力无定义4.集中力偶作用处无变化发生突变两直线平行m集中力偶作用点弯矩无定义＋－§2-2力矩与力偶一、力矩1、力矩的定义用乘积Fd加上正号或负号作为度量F使物体绕O点转动效应的物理量，该物理量称为力F对O点之矩，简称力矩。O点称为矩心，矩心O到力F作用线的垂直距离d称为力臂。M=±F·d3、力矩为零的情况力等于零；力臂等于零，即力的作用线通过矩心。2、力矩的单位力矩的单位为牛顿米（N?m）或千牛顿米（kN?m）一、力偶1、力偶的定义由大小相等、方向相反且不共线的两个平行力组成力偶。对物体产生转动效应。FF’d力偶的图例2、力偶矩力偶的转动效应用力偶矩表示，它等于力偶中任何一个力的大小与力偶臂d的乘积，加上适当的正负号，即：力偶的转动效应与转动中心的位置无关，所以力偶在作用平面内可任意移动。力偶的合力为零，所以力偶的效应只能与转动效应平衡，即只能与力偶或力矩平衡，而不能与一个力平衡。力偶特性一：力偶特性二：作用在一个物体上的一组力偶称为一个力偶系。力偶系的合成结果为一个合力偶M，即：ACB当物体平衡时，合力偶必须为零，即：上式称为力偶系的解析平衡条件。力偶系的平衡力偶系的合成§2-3平面一般力系作用线既不汇交也不完全平行的平面力系称为平面一般力系。力的平移定理作用于物体上的力F可以平行移动到物体的任一点O，但必须附加一个力偶，其力偶矩等于原力F对新作用点O的矩。平面一般力系的平衡方程平面任意力系的一般简化结果为一个主矢R和一个主矩M。当物体平衡时，