结构计算简图
5、受力图上只画外力,不画内力。
一个力,属于外力还是内力,因研究对象的不同,有 可能不同。当物体系统拆开来分析时,原系统的部分 内力,就成为新研究对象的外力。
6 、同一系统各研究对象的受力图必须整体与局部一致,相
互协调,不能相互矛盾。 对于某一处的约束反力的方向一旦设定,在整体、局 部或单个物体的受力图上要与之保持一致。
同时又要便于分析和计算。 • 合理的计算简图的建立需要具备较深厚的力学知 识和清晰的概念,并能与工程实践相结合,最后 还能经受实践的检验。 • 本课程只讨论(典型)计算简图。
平面杆系结构的分类
(1)梁 :杆件轴线为直线。单跨梁、多跨梁 受力点:受弯构件。 (2)拱:由曲杆构成。 受力特点:竖向荷载作用下,支座产生水平反力。 (3)刚架:梁、柱组成。具有刚结点。 (4)桁架:直杆用铰链连接组成的结构。 (5)组合结构:桁架和梁或刚架组合在一起形成的结构。 含有组合结点。
• 习题2-2(a) • 作ab杆的受力图。图中接触面均为光滑面。 • 习题2-2解答如图。 • a点受拉力t,沿柔索方向; • b点受支撑反力n,指向圆心c。
• 受力分析应注意柔索、光滑面约束性质。 • 注意约束力的方向: • 柔索约束力为沿索线方向的拉力; • 光滑面约束力为压力,方向为光滑面的法
• 根据约束(限制)的位移与相应的约束力可以将
7种约束形式归纳为以下4类: (1).一个位移的约束及约束反力 (2).两个位移的约束及约束反力 (3).三个位移的约束及约束反力 (4).一个位移及一个转角的约束及约束反力
§2-2
结构计算简图
• 计算简图是实际结构的简化模型。 • 选用原则:要能反映实际结构的主要受力特性;
二、受力图
画物体受力图主要步骤为:
①选研究ห้องสมุดไป่ตู้象;
②取分离体;
③画上主动力; ④画出约束反力
三、画受力图应注意的问题
1、不要漏画力 除重力、电磁力外,物体之间只有通过接触 才有相互机械作用力,要分清研究对象(受 力体)都与周围哪些物体(施力体)相接触, 接触处必有力,力的方向由约束类型而定。
• • • •
习题2-1(d), 指出受力图中的错误和不妥之处。 受力图见教材15页。 受力图中的错误和不妥之处: (1)如整体受力图所示,Xc、Yc应视为作用于c点的集中 力(主动力)。 但如本图分析,Xc、Yc表示的是内力,所以原图中不应 画 (2)本图中Yc、Yc’为作用力与反作用力,应设为相反方 向; Xc、Xc’所设方向正确,但Xc画在杆右侧更准确。
线方向,即指向圆心c。注意这里不是沿杆 轴方向。
本章要点:
1.约束四种形式的性质及对应的约 束力; 2.受力分析的步骤: • 取分离体 • 画受力图
第二章作业
习题2-1,2-3a、b ,2-5,2-10,2-12
• 主动力:系统所受的约束力以外的所有力,统称主动力。
约束反力特点:
①大小常常是未知的;
②方向总是与约束限制的物体的位移方向相反;
③作用点在物体与约束相接触的那一点。
N1
G G
N2
主动力
主动力和约束反力
• 二、约束类型:
• 根据约束(限制)的位移与相应的约束力可以将
7种约束形式归纳为以下4类: (1).一个位移的约束及约束反力 (2).两个位移的约束及约束反力 (3).三个位移的约束及约束反力 (4).一个位移及一个转角的约束及约束反力
§2-3
物体受力分析
物体受力分析包含两个步骤:(1)取分离体,(2)画 受力图。P12 1.取分离体:是把所要研究的物体解除约束,即解除研 究对象与其它部分的联系; 2.画受力图(1)约束反力:用相应的约束反力代替解除 的约束对研究对象的作用;(2)主动力:画出分离体 上受到的主动力(外荷载)。 注:受力图是画出分离体上所受的全部外力,即主动力 与约束力。主动力是荷载产生的力,实际作用的力;约 束反力是解除联系后作用力。例题2-1、2-2、2-3
7 、正确判断二力构件。
• 习题2-11 按图示系统作(1)杆CD、轮O、绳索及重物
所组成系统的受力图。(2)折杆AB的受力图。(3) 折杆GE的受力图。(4)系统整体的受力图。
E B
G
O YG
A
XG
F NF
D
C
NA
W
XD
T XC YC
YD
NE
W
NB
T’
XD’ YD’ NF XD’ YD’ YC’ XC’ NA
• (b)固定铰支座约束:固定铰支座是用两个不平行的
链杆约束与地面相连接的支座;滚动铰支座是将杆件用 铰链约束连接在支座上,支座用滚轴支持在光滑面上。
4.一个位移及一个转角的约束及约束反力
• 定向支座:将杆件用两根相邻的等长、平行链杆与地面
相连接的支座。
FN M
• 二、约束类型:
要注意力是物体之间的相互机械作用。因此对 2、不要多画力 于受力体所受的每一个力,都应能明确地指出 它是哪一个施力体施加的。
3、不要画错力的方向 约束反力的方向必须严格地按照约束的类型来画,不
能单凭直观或根据主动力的方向来简单推想。在分析
两物体之间的作用力与反作用力时,要注意,作用力 的方向一旦确定,反作用力的方向一定要与之相反, 不要把箭头方向画错。未知力不能判定实际方向的先 假设方向,经计算结果为正时假设方向就是实际方向, 为负时假设方向与实际方向相反。 4、受力图上不能再带约束。 即受力图一定要画在分离体上。
第二章 结构计算简图、物体受力分析
§2-1 约束与约束反力 §2-2 结构计算简图 §2-3 物体受力分析
§2.1 约束与约束反力
• 一.基本概念 • 自由体:在空间可以自由运动而获得任意位移的物体。 • 非自由体:因受周围物体的阻碍、限制而不能任意运动的物
体。 • 约束:施加在非自由体上使其位移受到一定限制的条件, 它一般通过与周围物体的相互接触而构成。 (这里,约束是名词,而不是动词的约束。) • 约束体:构成约束的周围物体称为约束体,也简称约束。 • 约束反力:注意方向