④当研究系统平衡时，在受力图上只画出外部物体对 研究对象的作用力（外力），不画成对出现的内力。
36
29
例题1
A
C
B
P
FA
A
C
B FNB
P
例题2
A
F
C
B
FAy
A
FAx
F
FB
C
B
FA
A
F
FB
C
B
30
图示三角拱桥，由左、右两拱铰接而成。设各拱自重
例 题 3 不计，在左拱上作用有载荷P。
试分别画出左、右拱及整体的受力图。
P C
FC C
A FAx
FAy
B FB
P
C F′C
A FA
B
P
FB
C F′C
FAx A
O
FOx
FOy
34
★ 画受力图的步骤和注意事项 （1）步骤
① 确定研究对象
② 画主动力
③ 根据约束类型，正确地画上相应的约束反力
切不可单凭主观臆想推测或简单地根据主动力的方向 去推想约束反力的方向
35
（2）几点注意
①不要漏画约束反力。
②不要多画力，对于画出的每一个力应明确其施力体。
③当分析两物体间的相互作用力时，要注意检查这些 力的箭头是否符合作用力与反作用力的关系。
固定端约束简图
FA MA
A
A
MA FAy
A FAx
18
7. 定向支座
将构件用两根相邻的等长、平行链杆与地面向连接。
A
MA FAy
A
定向支座的约束力是一个沿链杆方向的力和一个力偶。
19
§2-2 结构计算简图 1 结构计算简图 1.1 支座简化示例 1.2 节点简化示例 1.3 计算简图示例 2 平面杆系结构的分类
B A
28
§2-3 物体的受力分析和受力图
物体的受力分析
确定物体受了几个力，每个力的作用位置和力的作用方向。
主动力与被动力
主动力：促使物体运动或有运动趋势的力，其大小和方向 都已知。如重力、水压力等。
被动力：由主动力引起并随其变化的力，其大小和方向都 不知。如约束反力。
受力图——施力物体对研究对象的所有作用力的简图。
20
1. 实际支座简化示例
21
实际支座简化示例
22
实际支座简化示例
23
实际支座简化示例
24
2. 节点简化示例
铰结点
A
刚节点
C
B
25
3. 计算简图示例
P2
a
l
e
P
P1
A
B
b
26
§2-2-2 平面杆系结构的分类
1. 梁 2. 拱 3. 刚架
2a
B A
C
B A
B
C
aa a a
2a
A
D
27
4.桁架 5. 组合结构
● 约束特征： 只限制垂直于支承面方向的运动。
●
指向：指向待定（常假定）
14
● 辊轴铰链支座约束符号及反力表示
辊轴约束简化符号
辊轴约束反力表示
15
5. 双铰链刚杆连杆（链杆约束）
① 两端用光滑铰链与其 它物体连接的刚杆；
链杆
链杆： ② 不计自重；
③ 杆上无其它主动力作用。
Q
F
FC FBx B
FDy
Q
C
F
FBy
D FDx
FAy A FAx
FDy
D
FDx FA
A
FAy
FA
A FAx
33
例 题 6 试分别画出每个物体及整体的受力图。
A
E C FOy O
FOx
P
D FBy
B FBx
FCy
FE
P
C FCx E
D
F Ax
A
F Ay
E
FBy
B
FE
FBx
FAy A
FAx
C
FCx
FCy
FAy
31
例 题 4 试分别画出每个物体及整体的受力图。
PA H
D B
E C
FB
FC
FAy
A
FAx
TE E FC
C
FAx
PA
FAy
FB TD
B
TD D
E
T
32
E
例 题 5 图示机构中，当销钉C附于BC杆时，试分别画出各
杆及整体的受力图。
P
B
C
P
FBy
FCy
B
FBx
C FCx FC
FCx C FCy
方位：沿柔性体轴线
FA
● 反力特征:
指向：背离物体（受拉）
A
A
10
3. 光滑圆柱形铰链约束
● 约束特征：只限制物体沿圆柱形径 向的运动。不限制其轴 向和绕轴的转动运动。 ——属光滑面约束
FR
固定铰链或铰支座 Fy FR Fx
方位 沿销钉的径向 ● 约束反力特征： 指向 指向不定（假定两互相垂直分量）11
作用方式： （1）直接接触作用； （2）间接作用，如磁场、电场、重力场等。
作用效应：
（1）使物体的运动状态发生改变——运动效应或外效 应，如位置、速度、加速度等（理力）；
（2）使物体发生变形——变形效应或内效应（材力3 ）
力的三要素及其表示：
力的作用线
F
A
（1）力的大小， 力的三要素： （2）力的方向，
5
工程中常见的几类 约束
1. 具有光滑接触表面的约束
● 约束特征：
只限制物体沿 公法线趋向于支承 面方向的运动
齿轮传动
凸轮传动
6
● 反力特征： 方位：沿接触处的共法线 指向：指向物体（物体受压）
FNC
FNB
C
A B
FNA
7
FR
FR’
8
2.柔性体约束
绳索 链 条
皮带——
9
●约束特征：只限制物体沿柔性体伸长方向的运动
建筑力学
第二章 结构计算简图 物体受力分析
1
§2-0 刚体和力的概念
1. 刚体的概念
在力的作用下，其内部任意两点之间的距离始终保 持不变。
刚体是抽象化的力学模型
基础力学I研究的物体都是刚体 刚体力学
静力学——刚体静力学 2
2. 力的概念
力是物体间相互的机械作用，这种作用使物体的 机械运动状态发生变化。
（3）力的作用点。
F
F0
可用一矢量表示F F = F F0
（定位矢量或固定矢量）
力的单位
N（牛顿）、kN（千牛） 4
§2-1 约束和约束反力
自由体 —— 位移不受限制的物体。 非自由体 —— 位移受到限制的物体。 ★ 约束：对非自由体的某些位移起限制作用的周 围物体称为约束。 ★ 约束反力
约束对非自由体施加的力——约束反力 约束反力的方向必与该约束所能够阻碍的位移方向相反，大 小通常是未知的。
● 约束的特点： 只限制物体沿杆轴线方向的运动。
● 约束反力的特点：
方位： 沿链杆的轴线方向（或两 铰链的连线方向）；
指向： 指向不定（通常假定）。
16
链杆 —— 二力杆
链杆约束简图
链杆约束反力
A
C
C FC
FC
DB
FD D FD
A
B
C
P
？请问AC、BC杆是否为二力杆
17
6. 固定端支座
既不能移动，又不能转动的约束 —— 固定端（插入端）约束
活支铰链或中间铰 销钉
铰
B
A
C
FB1y B
FB2x
FB1x
FB2 y
F B2 x
FB1x B FB1y
B FB2y
FB2 y
B FB2x
12
●圆柱形铰链约束符号及反力表示
固定铰链简图（铰链支座）：
（1）
固定铰链反力：
（2） 中间铰链简图：
中间铰链反力：
◆向心轴承约束反力
被约束体
13
约束体
4. 辊轴铰链支座（可动铰链支座）