土木工程力学基础力和受力图.pptVIP

土木工程力学基础土木工程力学基础土木工程力学基础土木工程力学基础力和受力图*土木工程力学基础第1页，共32页，星期日，2025年，2月5日*土木工程力学基础单元一.力和受力图单元学习目标1.能解释力、力的两种效应等概念

2.能叙述静力学的基本公理

3.会根据约束的类型确定约束反力

4.能画出单个物体的受力图5.能完成小组学习项目中的1个任务第2页，共32页，星期日，2025年，2月5日*土木工程力学基础一．力的基本知识1.力——力是物体间相互的机械作用。力的外效应——使物体的运动状态发生变化力的内效应——使物体产生变形力的三要素——力的大小、方向（方位与指向）、作用点第3页，共32页，星期日，2025年，2月5日*土木工程力学基础力的图示——力是矢量。通常用一个带箭头的线段表示力的三要素。力的大小——线段的长度（按选定的比例）表示力的方向——线段的方位和箭头表示力的作用点——带箭头线段的起点或终点表示力的作用线——通过力的作用点并沿着力的方位的直线。力的单位——牛顿（N）或千牛顿（kN）一．力的基本知识力的图示第4页，共32页，星期日，2025年，2月5日*土木工程力学基础2.力系力系——作用在同一物体上的一组力。等效力系——对物体作用效果相同的力系。合力——如果一个力与一个力系等效，则此力称为该力系的合力，而力系中的各个力都是其合力的分力。平衡力系——使物体保持平衡的力系。一．力的基本知识第5页，共32页，星期日，2025年，2月5日*土木工程力学基础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一．力的基本知识第6页，共32页，星期日，2025年，2月5日*土木工程力学基础例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第7页，共32页，星期日，2025年，2月5日*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分条件是：此两力大小相等，方向相反，作用在一条直线上。第8页，共32页，星期日，2025年，2月5日*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。第9页，共32页，星期日，2025年，2月5日*土木工程力学基础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。二.静力学公理第10页，共32页，星期日，2025年，2月5日*土木工程力学基础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。二.静力学公理第11页，共32页，星期日，2025年，2月5日*土木工程力学基础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。二.静力学公理力的可传性——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。第12页，共32页，星期日，2025年，2月5日*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。第13页，共32页，星期日，2025年，2月5日*土木工程力学基础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而背离物体，是拉力。三.常见约束类型及其反力第14页，共32页，星期日，2025年，2月5日*土木工程力学基础光滑面约束——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：通过接触点，沿公法线方向指