理论力学第三章平面任意力系课件.ppt

理 论 力 学;■本章讨论平面任意力系的简化（合成）与平衡 问题。是静力学的重点。原因是： *工程中的许多受力问题可以简化为平面任意力系 *研究平面任意力系的方法具有一般性;在O点作用什么力系才能使二者等效 ?;■本章的内容主要有;§3 -1 平面任意力系向作用面内一点简化;附加力偶的力偶矩:;实例:;;向O点简化;力系的主矢：;3、平面任意力系简化的结论;4、平面任意力系简化的步骤;静力学/第三章：平面任意力系;静力学/第三章：平面任意力系;静力学/第三章：平面任意力系;5、平面任意力系简化结果的应用;平面任意力系向力作用面内任一点O简化，可得一力和一力偶。;O;4、 , MO = 0 ;二、 合力矩定理;§3 - 3 平面任意力系的平衡条件和平衡方程;例2、图示构件，主动力及几何尺寸如图。求支座A、B处约束反力 。;;;■ 平衡方程的其它形式;■二矩式的证明：;若有合力，则合 力作用线过A点。;例5、在例2中，用二距式平衡方程求支座A、B处约束反力 。;;◆对于平面平行力系;P2;●可能的不安全情况 ▼ 满载时 绕B顺时针翻倒 ▼空载时 绕A逆时针翻倒 ●不翻倒的条件 ▼不绕B顺时针翻倒的 条件: FA ? 0;（1）满载时;（2）空载时;静力学/第三章：平面任意力系;静力学/第三章：平面任意力系;§3 - 5 物体系统的平衡 ? 静定和超静定问题;对于超静定问题： 未知约束力数 - 独立平衡方程数 =超静定次数 ;■ 系统静定性的判断;静力学/第三章：平面任意力系;l; 一个由N个刚体组成的系统，若受到平面一般力系的作用，则可列出 3N个独立的平衡方程。 当未知力的个数 ? 3N 时，即为静定问题。;首先判断物体系统是否属于静定问题 ;静力学/第三章：平面任意力系;静力学/第三章：平面任意力系;例7：连续梁结构及受力如图示，已知F=5 kN, q=2.5 kN/m, M=5 kN·m, 尺寸如图。 求：支座A、B、D处约束反力。;FCy;⑵取整体，受力如图;■解法 2： ;FQ;静力学/第三章：平面任意力系; ■为求BC杆内力F，取CDE杆连滑轮为研究对象，画受力图。列平衡方程 ; ■求BC杆的内力，也可以取ADB杆为研究对象，受力如图 ;例9：图示组合梁，起重机置于梁上。已知起重机重Q=50kN,重心在铅垂线CE，起重载荷 P=10kN, 不计梁重。求：A ,B和D处的反力 ;解：;⑶ 取整体，受力如图;静力学/第三章：平面任意力系;静力学/第三章：平面任意力系;解法一：;下面求FAx ;解法二：;解法三：;答案：;例12：图示结构，作用其上的力偶M=36 kNm, 力;FAx;解法二：;答案：;求解刚体系统平衡问题小结;§3 - 6 平面简单桁架的内力计算;静力学/第三章：平面任意力系;静力学/第三章：平面任意力系;静力学/第三章：平面任意力系;静力学/第三章：平面任意力系;静力学/第三章：平面任意力系;静力学/第三章：平面任意力系;该桥（黄陵矶桥）位于湖北省汉阳。系预应力混凝土桁架式Ｔ形刚构公路桥。桥长380.19ｍ,主孔长90ｍ，桥宽8.5ｍ，沉井基础，箱式墩。;该桥（白果沱桥）位于贵州省德江县，跨越乌江。主跨为１孔100ｍ预应力混凝土桁式组合拱桥，两岸各以10ｍ边孔过渡，直接支于山岩上，全桥长138.6ｍ。桥面净宽为：7﹢2×0.75(ｍ），矢跨比为１／８。下弦(拱圈）高1.0ｍ，宽6.52ｍ，拱顶桁架片高1.30ｍ。;静力学/第三章：平面任意力系;静力学/第三章：平面任意力系;工程中的桁架结构;工程中的桁架结构;工程中的桁架结构;工程中的桁架结构;工程中的桁架结构;? 足够的强度—不发生断裂或塑性变形。 ? 足够的刚度—不发生过大的弹性变形。;■桁架分类;静力学/第三章：平面任意力系;二、 桁架的力学模型; ▼平面简单桁架：桁架由三根杆与三个节点组成一个基本三角形，然后用两根不平行的杆件连接出一个新的节点，依次类推而构成（杆件轴线在同一平面内）。;三、 桁架内力计算的基本方法;静力学/第三章：平面任意力系;静力学/第三章：平面任意力系;静力学/第三章：平面任意力系;静力学/第三章：平面任意力系;静力学/第三章：平面任意力系;静力学/第三章：平面任意力系;静力学/第三章：平面任意力系;静力学/第三章：平面任意力系;静力学/第三章：平面任意力系;静力学/第三章：平面任意力系;静力学/第三章：平面任意力系;静力学/第三章：平面任意力系;静力学/第三章：平面任意力系;静力学/第三章