当前位置:
文档之家› 土木工程力学基础--1.力和受力图
土木工程力学基础--1.力和受力图
分条件是:此两力大小相等,方向相反, 作用在一条直线上。
10.03.2021
土木工程力学基础
二力平衡公理的应用
二力构件——对于只受两个力作用而处于平衡 的刚体。
二力构件不论其形状如何,所受两个力的作用 线必沿二力作用点的连线。
10.03.2021
土木工程力学基础
二.静力学公理
2.作用与反作用公理 —— 两个物体间的相互作用的一对力总是大
而背离物体,是拉力。
10.03.2021
土木工程力学基础
三.常见约束类型及其反力
光滑面约束——当物体在接触处 的摩擦力很小,即可以忽略不计 时,两物体彼此形成的约束就是 光滑面约束。
约束特征:只能限制物体沿着接 触面的公法线指向接触面的运动, 而不能限制物体沿着接触面的公 切线或离开接触面的运动。
反力特征:可动铰支座的 约束反力垂直于支承面且 通过销钉中心,其大小和 方向待定。
10.03约束类型及其反力
固定端支座——
既限制被约束物
体沿任何方向移
动,又限制它的
转动,这样的约
束称为固定端支
座。
反力特征:由两
q
P
个未知的约束反 XA
力和一个约束反 力偶组成。
10.03.2021
土木工程力学基础
铰链约束的分类
链杆约束——两端用销钉与物体相连且中 间不受力(自重忽略不计)的直杆。
反力特征:只能限制物体沿着链杆中心线, 指向未定。
10.03.2021
土木工程力学基础
铰链约束的分类
固定铰支座——用圆柱铰链连接的两个构 件中,如果有一个固定不动,就构成固定 铰支座。
小相等,方向相反,沿同一直线且分别作 用在两个相互作用的物体上。
10.03.2021
土木工程力学基础
二.静力学公理
3.平行四边形公理 ——作用于物体上同一点的两个力,可以合
成为作用于该点一个合力。合力的大小和 方向可用这两个已知力为邻边所构成的平 行四边形的对角线表示。
10.03.2021
土木工程力学基础
这种支座能限制构件沿圆柱销半径方向的 移动,而不能限制其转动,其约束反力与 圆柱铰链相同。
10.03.2021
土木工程力学基础
铰链约束的分类
可动铰支座——将铰链支 座用几个辊轴在水平面上 即构成可动铰支座。
约束特征:不能限制被支 承构件绕销钉的转动和沿 支承面方向的运动,而只 能阻止构件在垂直于支承 面方向向下运动。
10.03.2021
土木工程力学基础
受力图的画法及步骤
1.根据题意选取研究对象,用尽可能简明的轮廓 单独画出,即取分离体。
2.画出该研究对象所受的全部主动力。 3.在研究对象上所有原来存在约束的地方,根据
约束的性质画出约束反力。对于方向不能预先独 立确定的约束反力(例如圆柱铰链的约束反力), 可用互相垂直的两个分力表示,指向可以假设。 4.有时可根据作用在分离体上的力系特点,如利 用二力平衡时共线等理论,确定某些约束反力的 方向,简化受力图。
10.03.2021
MA
YA
土木工程力学基础
四.受力图
受力图——在研究对象上 标出其所受的全部主动力、 约束反力的图形。
受力图的画法:
1.确定研究对象
2.单独画出物体的轮廓图
形
3.先画主动力
4.再画约束反力
5.检查
10.03.2021
土木工程力学基础
TA
G
NB
例2.画出AB杆的受力图。杆重为G 。
10.03.2021
NA G
TC
土木工程力学基础
NB
例3.三角支架各杆自重不计。已知受力如图所示,试画出销 B、AB杆、BC杆的受力图。
NAB
A
N N B BA
BA B
NBC
NBC
P
B
10.03.2021
C
N 土木工程力C学B基础
例3. 简支梁自重不计。已知受力如图所示,试画出 AB梁的受力图。
例1.梁的自重,可以简化为沿梁的轴线 分布的线荷载如图示。
单位长度上所受的力,称为分布力在该处的荷 载集度,通常用 q 表示,其单位是 N/m或kN/m
线分布荷载的大小用合力表示
合力的大小Q=ql
合力的作用点为分布长度的中点
10.03.2021
土木工程力学基础
二.静力学公理
1.二力平衡公理 刚体在两个力作用下保持平衡的必要和充
二.静力学公理
4.加减平衡力系公理 ——在作用于刚体的力系中,加上或去掉一个
任何平衡力系,并不会改变原力系对刚体的 作用效应。
力的可传性——作用在刚体上的力可沿其作用线移动到刚体 内任一点,而不改变该力对刚体的作用效果。
10.03.2021
土木工程力学基础
三.常见约束类型及其反力
1.约束与约束反力 主动力 ——使物体产生运动或运动趋势的力。 约束——限制物体运动的其他物体。 约束反力——约束对于被约束物体的运动起
限制作用的力。
10.03.2021
土木工程力学基础
三.常见约束类型及其反力
2.几种常见的约束类型及其 反力
柔索约束——由绳索、链 条、胶带等柔体构成的约 束,都称为柔索约束。
约束特征:只能限制物体 沿着柔索的中心线离开柔 索的运动。
反力特征:柔索对物体的
约束反力T 通过接触点,
其方向沿着柔索的中心线
10.03.2021
土木工程力学基础
【 受力分析的方法口诀】
受力分析并不难,掌握方法是关键。 确定对象先分离,已知外力画上面。 接触点、面要找全,二力杆件定正确。 柔体约束是拉力,光滑面约束压力显。 铰链约束正交力,特殊情形要记住。 铰链支座有两种,链杆反力沿杆线。 固定端反力有三,反力偶加正交力。 分离体上力画全,踏过门槛笑开颜。
土木工程力学基础--1.力和受力图
一.力的基本知识
3.荷载类型 荷载——使结构或构件产生运动或有运动
趋势的主动力 集中力或集中荷载 ——作用于一点的力 分布力 ——力的作用面积较大的力 线分布力或线荷载——当物体所受的力,
是沿着某条线连续分布且相互平行的力系
10.03.2021
土木工程力学基础
反力特征:通过接触点,沿公法 线方向指向被约束物体,是一个
压力,常用字母N 表示。
10.03.2021
土木工程力学基础
三.常见约束类型及其反力
圆柱形铰链约束——两物体分别钻有直径相同的圆柱形孔, 用一圆柱形销钉连接起来,在不计摩擦时,即构成光滑圆柱 形铰链约束,简称铰链约束。 约束特点:约束的本质为光滑接触面约束,因其接触点位置 未定,无法预先确定的未知力。通常用两个大小未知的正交 分力来表示。 铰链约束分类:连接铰链、链杆支座、固定铰链支座、活动 铰链支座