建筑力学静定结构内力分析与弯曲应力.pptxVIP

建筑力学静定结构内力分析与弯曲应力第1页/共80页第2页/共80页第2页/共79页§ 5-1 工程实例和基本概念一、工程实例：活塞杆厂房的立柱工程桁架等第3页/共80页第3页/共79页第4页/共80页第4页/共79页第5页/共80页第5页/共79页第6页/共79页第6页/共80页FN1FFFN1FFFN2FN2受力简图：二、轴向拉压的概念：（1）受力特点：作用于杆两端的外力合力作用线与 杆轴线重合。（2）变形特点：杆沿轴线方向伸长或缩短。第7页/共79页第7页/共80页§ 5-2 轴向拉压杆的内力和内力图一、外力和内力的概念1.外力：一个物体对另一个物体的相互作用力(荷载、支反力)。2.内力：物体内部各粒子之间的相互作用力。附加内力：由外力作用而引起的物体内部各粒子之间相互作 用力的改变量（材料力学中的内力）。第8页/共79页第8页/共80页二、内力的确定——截面法（基本方法）1、截开—欲求哪个截面的内力,就假想的将杆从此截面截开,杆分为两部分。2、代替—取其中一部分为研究对象,移去另一部分,把移去部分对留下部分的相互作用力用内力代替。3、平衡—利用平衡条件，列出平衡方程，求出内力的大小。第9页/共79页第9页/共80页FFFFN1—1三、轴向拉压杆的内力1.外力——F2.内力——FN (轴力)（1）轴力的大小：（截面法确定）①截开。②代替，用内力“FN”代替。③平衡， ∑X=0, FN-F=0, FN=F。第10页/共79页第10页/共80页+FNFN-（2）轴力的符号规定：原则—根据变形拉伸—拉力，其轴力为正值。方向背离所在截面。压缩—压力，其轴力为负值。方向指向所在截面。第11页/共79页第11页/共80页FNx+（3）轴力图：轴力沿轴线变化的图形①取坐标系②选比例尺③正值的轴力画在 x 轴的上侧, 负值的轴力画在 x 轴的下侧。 （4）轴力图的意义①反映出轴力与截面位置变化关系，较直观；②确定出最大轴力的数值及其所在横截面的位置，即确定 危险截面位置，为强度计算提供依据。第12页/共80页第12页/共79页FFPFFNFN(5)注意的问题①在截开面上设正的内力方向。②采用截面法之前，不能将外力简化、平移。第13页/共79页第13页/共80页DDOAABBCCFAFAFBFBFCFCFDFDFN1[例1]图示杆的A、B、C、D点分别作用着大小为5F、8F、4F、 F 的力，方向如图，试画出杆的轴力图。解： 求OA段内力FN1：设截面如图第14页/共80页第14页/共79页DBCFBFCFDDDCOABCFN2FCFDFAFBFCFDFN3DFN4FD同理，求得AB、BC、CD段内力分别为： FN2= –3FFN3= 5FFN4= F第15页/共79页第15页/共80页DOABCFN5F2FFAFBFCFDFx3F轴力图如右图示第16页/共79页第16页/共80页q(x)xLFNxxOq(x)FN（x）–[例2]图示杆长为L，受分布力 q = kx 作用，方向如图，试画出 杆的轴力图。解：x 坐标向右为正，坐标原点在 自由端。取左侧x 段为对象，内力FN(x)为：第17页/共79页第17页/共80页§5-3 工程实例、基本概念一、实例工厂厂房的吊车大梁：火车的轮轴：第18页/共80页第18页/共79页阳台的挑梁：楼房的横梁：第19页/共80页第19页/共79页二、弯曲的概念：受力特点——作用于杆件上的外力都垂直于杆的轴线。变形特点——杆轴线由直线变为一条平面的曲线。三、梁的概念：主要产生弯曲变形的杆。四、平面弯曲的概念：第20页/共80页第20页/共79页F1qF2M纵向对称面受力特点——作用于杆件上的外力都垂直于杆的轴线，且都在 梁的纵向对称平面内（通过或平行形心主轴上且过 弯曲中心）。变形特点——杆的轴线在梁的纵向对称面内由直线变为一条平 面曲线。第21页/共80页第21页/共79页MAXAYA§5-4 弯曲梁的简化一、简化的原则：便于计算，且符合实际要求。二、梁的简化：以梁的轴线代替梁本身。三、荷载的简化：1、集中力——荷载作用的范围与整个杆的长度相比非常小时。2、分布力——荷载作用的范围与整个杆的长度相比不很小时。3、集中力偶（分布力偶）——作用于杆的纵向对称面内的力偶。四、支座的简化：1、固定端——有三个约束反力。第22页/共80页第22页/共79页YA2、固定铰支座——有二个约束反力。3、可动铰支座——有一个约束反力。第23页/共80页第23页/共79页qP———分布力集中力均布力LLM—集中力偶q(x)LL五、梁的三种基本形式：1、悬臂梁：2、简支梁：⑶外伸梁：（L称为梁的跨长）第24页/共80页第24页/共79页六、静定梁与超静定梁静定梁：由静力学方程可求出支反力，如上述三种基本 形式的静定梁