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中职土木工程力学基础1.3课件
(3)固定端支座
限制物体的运动:既限 制构件沿任何方向的移 动,又限制构件的转动。 约束反力:作用于插入 处的水平约束反力和竖 向约束反力,还有一个 阻止转动的力偶。 输电 杆与 地基 的联 结也 是固 定端
钢筋混凝土柱,插入基础部分较深,而且四周又用混凝土 与基础浇筑在一起,也属于固定端支座
铰链
如将一个圆柱形光滑销钉插入两个物体的圆孔中,就构成了圆 柱铰链(图a),圆柱铰链简称为铰链。门窗用的合页就是圆 柱铰链的实例。这种约束不能限制物体绕销钉转动,但能限制 物体在垂直于销钉轴线的平面内沿任意方向的移动。圆柱铰链 的约束力也垂直于销钉轴线,用两个互相垂直的未知力 Fx、 Fy来表示。
在工程实际中,大型钢梁或一些钢架桥以及立交桥的伸缩缝 处的一端常采用可动铰支座(如下图所示 )。其作用是: 当因热胀冷缩而长度稍有变化时,可动铰支座相应地沿支承 面滑动,从而避免温度变化引起的不良后果在垂直于销钉轴线的平面内沿任 意方向的移动,而不限制构件绕销钉轴线的转动。 约束反力:两个互相垂直的未知力F x、F y来表示。
1.3 约束与约束反力
因为灯、梁和坐在椅子上的人的运动受到周围物体的限制 ,而不可能在空间某些方向运动。这种限制物体运动的物 体在力学中称为约束。绳索是灯的约束,墙或柱子是其所 支承的梁的约束,椅子是坐在它上面的人的约束。
一、约束与约束反力的概念
•约束:限制物体运动的物体(通常是两物体相互接触而产生 限制,同时约束也是相互的) •约束反力:约束对被约束物体运动的阻碍作用。其方向总是 与约束所能限制的运动方向相反,其作用效果是限制被约束 物体的运动 •主动力:与约束反对应,主动使物体运动或使物体有运动 趋势的力称为主动力。如重力、风压力、土压力等。主动力 在工程上称为荷载。一般情况下,物体总是同时受到主动力 和约束力的作用。主动力通常是已知的,而约束力则是未知 的。
柔体约束反力画法举例
起吊重物时用的柔体约束
柔体约束反力画法举例
2.光滑面约束
只能限制物体沿着光滑面的垂线并指向光滑面的运动,而不能 限制物体沿着光滑面或离开光滑面的运动。 约束反力:通过接触点,沿接触面在该点的垂线方向作用的压 力,即指向被约束的物体。
光滑面约束举例
画出下图(a)的受力图
解:显然AC杆受到A、B、C三处的光滑面约束,按照光滑 面约束的特点画出其受力图如图(b)所示
二、几种常见的约束及其约束力
1.柔体约束 限制物体的运动: 只能限制物体沿着柔 体伸长方向的运动。 约束反力 :通 过接触点,沿柔体中 心线作用的拉力,即 背离被约束的物体约 束反力的方向总是和 该约束所能阻碍物体 的运动方向相反。 绳索、链条、胶带等构成的约束,只能承受拉力,不 能承受压力 。
绳索、链条、皮带等都是柔体约束
(a)
(b)
自我测试
3. 链杆约束
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学习目标
杆件两端是铰(或固定铰支座),且两铰之间不受任何力杆称 为链杆。 限制物体的运动:只能限制物体沿链杆的轴线方向的运动,而 不能限制其它方向的运动。 约束反力:链杆的约束反力沿链杆两端铰的连线,指向不定。
课题内容
名师点评
课堂练兵
4.三种支座
(1).可动铰支座 限制物体的运动:不能限制物体绕销钉轴线的转动和沿支承面 方向的移动,只能限制构件沿垂直于支承面方向的移动。 约束反力:通过构件与支承面,并垂直于支承面,方向可能向 上,也可能向下。