建筑力学结构受力图绘制
FY FP sin
已知分力求合力公式:
FP FX 2 FY 2
FY tan FX
例1.1试求图1.3中各力在轴上的投影,投影的 正负号按规定观察判定。
解:
FX 1 F1 cos 45 100 0.707 70.7 N FY 1 F1 sin 45 100 0.707 70.7 N FX 2 F2 cos 60 100 0.5 50 N
FY 4 F4 sin 60 100 0.866 86.6 N
FX 5 F5 cos 90 100 0 0
FY 5 F5 sin 90 100 1 100 N
FX 6 F6 cos 0 100 1 100 N
绪.3 建筑力学的分析方法 建七筑结构分析方法:包括理论分析、 平面力系的分类 实验分析和数值分析三个方面。 平面一般力系: 计算模型 理论分析 各力作用线既不汇交又不平行的平面力系。 实际结构 计算结构 实验分析 实验模型 建筑力学是一门力学的分支课程,在学习是要注重 对基本概念的理解,同时要学习力学的基本研究方 法,提高分析问题和解决问题的能力。 重视力学分析和工程实际相联系;重视分析能力、 计算能力、自学能力、表达能力、创新能力的培养。 平面一般力系
力的平行四边形法则 作用在物体上同一点的两个力,可以合成为 仍作用于该点的一个合力,合力的大小和方向由 以原来的两个力为邻边所构成的平行四边形的对 角线矢量来表示。
三力平衡汇交定理 一刚体受共面不平行的三力作用而平衡 时,此三力的作用线必汇交于一点。
作用与反作用定律 两个相互作用物体之间的作用力与反作 用力大小相等,方向相反,沿同一直线且分 别作用在这两个物体上。
4、荷载按其作用在结构上的分布情况分为分布 荷载和集中荷载。 集中荷载 分布范围很小,可近似认为作用在一点的荷载; 线分布荷载 沿直线或曲线分布的荷载(单位:KN/m); 面分布荷载 沿平面或曲面分布的荷载(单位:KN/m2); 体分布荷载 沿物体内各点分布的荷载(单位:KN/m3)。
工程中,荷载的分布情况往往比较复杂, 但在很多情况下,都可简化为沿直线和平面均 匀分布的荷载进行分析计算。 分布荷载的合力计算 分布荷载的合力作用在分布区域的中心, 指向不变,其大小等于分布集度 的大小q乘以 分布范围。
受二力作用而处于平衡的杆件或构件称为 二力杆件(简称为二力杆)或二力构件。
加减平衡力系公理 在作用于刚体上的任意力系中,加上或去 掉任何平衡力系,并不改变原力系对刚体的作 用效果。
力的可传性原理 作用于刚体上的力可沿其作用线移动到刚 体内任意一点,而不会改变该力对刚体的作用 效应。
力的可传性原理不能用于二个刚体
绪.3 建筑力学的分析方法 建七筑结构分析方法:包括理论分析、 平面力系的分类 实验分析和数值分析三个方面。 平面平行力系: 计算模型 理论分析 各力作用线平行的力系。 实际结构 计算结构 实验分析 实验模型 建筑力学是一门力学的分支课程,在学习是要注重 对基本概念的理解,同时要学习力学的基本研究方 法,提高分析问题和解决问题的能力。 重视力学分析和工程实际相联系;重视分析能力、 平面平行力系 计算能力、自学能力、表达能力、创新能力的培养。
刚体: 在任何外力的作用下,大小和形状始终保 持不变的物体。 桥梁在车辆、人群等荷载作用下的最大竖直变形 一般不超过桥梁跨度的1/700~1/900。物体的微 小变形对于研究物体的平衡问题影响很小,因而 可以将物体视为不变形的理想物体 — 刚体。
力在坐标轴上的投影 已知合力求分力公式:
FX FP cos
FY 6 F6 sin 0 100 0 0
力投影的要点: 力平移力在坐标轴上投影不变; 力垂直于某轴,力在该轴上投影为零; 力平行于某轴,力在该轴上投影的绝对值为 力的大小。
合力投影定理: 平面汇交力系的合力在任一轴上的投影, 等于各分力在同一轴上投影的代数和。即:
FRX FX 1 FX 2 FXn FXi
第1单元 结构受力图绘制 建筑力学
力的概念: 力的定义 力是物体间相互间的机械作用。 力的效应 使物体的机械运动状态发生改变,叫做力的 运动效应或外效应。使物体的形状发生改变,叫 做力的变形效应或内效应。 力的三要素 力的大小、方向、作用点称为力的三要素。
力的表示法 力是一个矢量,用带箭 头的直线段来表示,如右图 所示(虚线为力的作用线)。 力的单位 力的国际单位是牛顿(N)或千牛顿(kN)。
FRY FY 1 FY 2 FYn FYi
二力平衡公理 作用在同一刚体上的两个力,使刚体平衡 的必要和充分条件是,这两个力大小相等,方 向相反,作用在同一条直线上。
二力平衡公理对于刚体是充分的也是必要的, 而对于变形体只是必要的,而不是充分的。如 图1.5所示的绳索的两端若受到一对大小相等、 方向相反的拉力作用可以平衡,但若是压力就 不能平衡。
FY 2 F2 sin 60 100 0.866 86.6 N FX 3 F3 cos 30 100 0.866 86.6 N FY 3 F3 sin 30 100 0.5 50 N
FX 4 F4 cos 60 100 0.5 50 N
任何建筑物在施工过程中以及建成后的使用 过程中,都要受到各种各样的作用。 荷载:造成建筑物整体或局部发生变形、位 移甚至破坏或产生运动、发生运动趋势的力。 直接作用:建筑物的自重、人和设备的重力、 风力等的力。 间接作用:地震,温度变化等的力。
荷载的分类 1、荷载按其作用时间的长短分为永久荷载(恒 载)、可变荷载(活载)和偶然荷载。 2、荷载按作用在结构上的性质分为静力荷载和动 力荷载。 3、荷载按作用位置是否变化分为移动荷载和固 定荷载。
F
力系的定义:
平面内的力系 称为平面力系; 各力的作用线不在同一平面内的力系 称为空间力系。
绪.3 建筑力学的分析方法 平面力系的分类 平面汇交力系: 各力作用线都汇交于同一点的力系。
平面汇交力系
平面力偶系: 若干个力偶(一对大小相等、指向相反、作 用线平行的两个力称为一个力偶) 组成的力系。 平面力偶系