第二章 基本概念、基本公理和物体的受力分析综述.pptVIP

第 2章 基本概念、基本公理和物体的受力分析 ;1、平衡——平衡是物体机械运动的特殊形式，是指物体相对地球处于静止或匀速直线运动状态。;;;力 系——同时作用于同一物体上的一群力。 ;公理一 (二力平衡公理);二力杆——如果构件为自重不计的直杆，仅在两端受力作用并处于平衡。;推论 (力在刚体上的可传性); 作用于刚体上的力可以沿其作用线任意移动，这种矢量称为滑移矢量。 作用于刚体上的力的三要素可表述为：力的大小、方向和作用线。;力的分解： 根据力的平行四边形法则可将一个力分解为作用于同一点的两个分力。; 刚体在不平行的三个力作用下平衡的必要条件是这三力的作用线共面且汇交于一点。; 2、当刚体在不平行三力作用下平衡时，如果已知其中两个力作用线的交点，和第三个力的作用点，可用三力平衡定理确定第三个力的作用线方位。; 两物体相互作用时，必然产生作用力与反作用力。 作用力与反作用力等值、反向、共线，分别且同时作用在这两个物体上。; 例如，绳索在等值、反向、共线的两个拉力作用下处 于平衡，如将绳索刚化为刚体，其平衡状态保持不变； 但绳在两个等值、反向、共线的压力作用下就不能够平衡，就不能把压力作用下的绳索刚化为刚体。 对于变形体的平衡来说，除了满足刚体平衡条件之外，还应满足与变形体的物理性质相关的附加条件。;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;9、固定端约束 如果约束既限制被约束物体在各个方向上的移动，又 限制被约束物体绕各个轴的转动，这种约束称为固定端约束，或称固定支座。; 固定端约束的力学简图如图2-19（c）所示。 ; 如果物体受到空间主动力系作用时，固定端约束对 被约束物体的约束反力系也构成一空间力系，可简化为 沿3个坐标方向的约束反力和绕3个坐标轴的约束反力偶，如图2-19（d）所示； 如果物体受到平面主动力系作用时，固定端约束对 被约束物体的约束反力系也构成一平面力系，可简化为 在平面内的两个坐标方向的约束反力和一个约束反力偶，如图2-19（e）所示。;; 工程实际中的结构复杂而多样，本课程讨论的杆系结构一般由多个构件彼此通过一定的连接方式组成，构件可为直杆或曲杆，杆件相连接处称为结点，根据连接方式的不同，结点可以分为铰接点和刚结点。; 图2-21所示为一教室的简易屋架，为一平面桁架 结构，各桁杆通过铆钉连接在钢板上，如图2-21（a） 所示。取出其中一块连接板A，如图2-21（b）所示。 各杆所受到的转动约束能力较弱，可以简化为铰接点， 计算简图如图2-21（c）所示。;2）刚结点 如果结构的梁和柱子采用钢筋混凝土现浇的方式，通常 梁筋要伸入到柱中，上下柱筋贯通，形成整体结点，如图 2-22（a）所示。 结构在外力作用下，在结点处的梁和上下柱几根杆件既 不能产生相对移动，也不能产生相对转动，即，各杆端切线 的夹角保持不变，这种结点称为刚结点，力学简图如图2-22 （b）所示。;受力图;注意事项： (1) 受力图上要表示清楚每个力的符号、作用位置、 方位及指向，同一个力在不同的受力图上的表示符号应一致： （2) 受力图上只画研究对象的简图和所受的全部外力，不画已被解除的约束。 (3) 受力图中只画外力，不画内力，且每一个力都要有来源，不能随意多画或漏画。;例1：如图所示，简支梁AB， 跨中???集中力F 的作用，A端为固定铰支座约束，B端为可动铰 支座约束。试画出梁的受力图。;例2如图2-23(a)所示简支梁AB， A端为固定铰支座约束，B端为可动铰支座约束。在梁AC段作用了荷载集度为q的均布力，在点C作用了集中力F，试画出梁的受力图。;例3 试画出图2-24(a)所示简支刚架的受力图。;例4 三铰刚架受均布荷载作用如图2-25（a）所示。 试分别画出构件AC、BC和整体刚架的受力图。;;例6 多跨梁如图所示，由AC梁和CD梁在C处铰接 而成，A 端为固定铰支座，B 处和D 处为可动支铰 支座。在G点受集中力F，在BE段受均布荷载作用， 其荷载集度为q。试分别画出AC梁、CD梁和AD梁 整体的受力图。 ;例7 图示平面构架，由杆AB、BC和CD及滑轮铰接 而成，A为固定铰支座，B 为可动铰支座，一绳栓结 于 H 点，别一端绕过滑轮D后连接一重为G 的重物， 各杆及滑轮自重不计。 试分别画出AB、BC、 CD杆，轮D及整体的 受力图。 ;例9.画出图示轴承和圆盘的受力图;例10.画出图示匀质板的受力图