何为约束力.ppt

今天 为明天 五组 牟林茂、宋浩、吴正来、赵天伟、 闫从良、张志鹏 建筑力学基础 1、何为约束？约束反力？并举例说明 2、常见有几种约束？其约束反力的作用点及方向？ 3、何为支座？建筑结构常用的支座有哪些种类？ 4、画出固定铰支座、可动铰支座、固定端支座的简化后的形式（注意约束反力的种类与方向） 5、思考主动力和被动力指的是什么？ 6、何为受力分析？画物体受力图主要步骤？ 7、案例应用 约束与约束反力 限制物体运动的物体称为约束物体，简称约束。约束必然对被约束物体有力的作用，以阻碍被约束物体的运动或运动趋势。这种力称为约束反力，简称反力。 例如：桥墩是桥梁的约束，墙或柱子是梁的约束。 约束反力位于约束与被约束物体的连接或接触处，其方向必与该约束所能阻碍物体的运动方向相反。运用这个准则，可确定约束反力的方向和作用点的位置。 2、常见有几种约束？其约束反力的作用点及方向？ 1．柔体约束、 用柔软的皮带、绳索、链条阻碍物体运动而构成的约束叫柔体约束。这种约束作用是将物体拉住，且柔体约束只能受拉力，不能受压力，所以约束反力一定通过接触点，沿着柔体中心线背离被约束物体的方向，且恒为拉力，如图1.14中的力。 2、常见有几种约束？其约束反力的作用点及方向？ 2．光滑接触面约束 当两物体在接触处的摩擦力很小而略不计时，其中一个物体就是另一个物体的光滑接触面约束。这种约束不论接触面的形状如何，都只能在接触面的公法线方向上将被约束物体顶住或支撑住，所以光滑接触面的约束反力过接触点，沿着接触面的公法线指向被约束的物体，只能是压力，如图1.15中的力。 2、常见有几种约束？其约束反力的作用点及方向？ 3、光滑圆柱铰链约束（简称铰约束） 光滑圆柱铰链约束的约束性质是限制物体平面移动（不限制转动），其约束反力是互相垂直的两个力（本质上是一个力），指向任意假设。 2、常见有几种约束？其约束反力的作用点及方向？ 4．链杆约束 链杆就是两端铰接而中间不受力的刚性直杆，由此所形成的约束称为链杆约束。这种约束只能限制物体沿链杆轴线方向上的移动。链杆可以受拉或者是受压，但不能限制物体沿其他方向的运动和转动，所以，链杆约束的约束反力沿着链杆的轴线，其指向假设。 2、常见有几种约束？其约束反力的作用点及方向？ 约束反力的作用点及方向？ 作用点： 接触处 方向：与被约束物体受到限制的运动方向相反 大小：未知，由平衡方程确定 3、何为支座？建筑结构常用的支座有哪些种类？ 工程上将结构或构件连接在支承物上的装置，称为支座。在工程上常常通过支座将构件支承在基础或另一静止的构件上。支座对构件就是一种约束。支座对它所支承的构件的约束反力也叫支座反力。支座的构造是多种多样的，其具体情况也是比较复杂的，只有加以简化，归纳成几个类型，才便于分析计算。 建筑结构的支座通常分为固定铰支座，可动铰支座，和固定(端)支座三类。 4、画出固定铰支座、可动铰支座、固定端支座的简化后的形式（注意约束反力的种类与方向） 1．固定铰支座 图1.18(a)是固定铰支座的示意图。构件与支座用光滑的圆柱铰链联接，构件不能产生沿任何方向的移动，但可以绕销钉转动，可见固定铰支座的约束反力与圆柱铰链约束相同，即约束反力一定作用于接触点，通过销钉中心，方向未定。固定铰支座的简图如图1.18(b)所示。约束反力如图1.18(c)所示，可以用FRA和一未知方向角α表示，也可以用一个水平力FXA和垂直力FYA表示。 4、画出固定铰支座、可动铰支座、固定端支座的简化后的形式（注意约束反力的种类与方向） 2．可动铰支座 图l.20(a)是可动铰支座的示意图。构件与支座用销钉连接，而支座可沿支承面移动，这种约束，只能约束构件沿垂直于支承面方向的移动，而不能阻止构件绕销钉的转动和沿支承面方向的移动。所以，它的约束反力的作用点就是约束与被约束物体的接触点、约束反力通过销钉的中心，垂直于支承面，方向可能指向构件，也可能背离构件，视主动力情况而定。这种支座的简图如1.20(b)所示，约束反力如图1.20(c)所示。 4、画出固定铰支座、可动铰支座、固定端支座的简化后的形式（注意约束反力的种类与方向） 3．固定端支座 整浇钢筋混凝土的雨篷，它的一端完全嵌固在墙中，一端悬空如图1.22(a)，这样的支座叫固定端支座。在嵌固端，既不能沿任何方向移动，也不能转动，所以固定端支座除产生水平和竖直方向的约束反力外，还有一个约束反力偶(力偶将在第三章讨论)。这种支座简图如图1. 22(b)所示，其支座反力表示如图1.22(c)所示。 5、思考主动力和被动力指的是什么？ 主动力 ：重力，弹簧弹性力，静电力和洛仑兹力等有其“独立自主”的大小和方向，不受质点所受的其它力的