建筑力学李前程物体受力分析.pptx

建筑力学（2）主讲单位： 力学教研室 第二章 结构计算简图· 物体受力分析第一节 约束与约束力第二节 结构计算简图第三节 物体受力分析第一节 约束与约束力一、几个概念物体可分为两类——自由体和非自由体。自由体——可以自由位移,不受任何其他物体的限制。非自由体——组成结构的各单独部分。约束 —— 限制非自由体位移的其他物体。约束力 —— 约束对非自由体的作用力。注意：约束力的方向总是与它所限制的位移方向相反。FTAWFTBFTAW第一节 约束与约束力二、常见的几种约束1. 柔索约束 柔索约束由软绳、链条等构成。约束力特点:只能是拉力，不能是压力 。公法线A切面FNCFNAFNAACAFNAFNBB第一节 约束与约束力二、常见的几种约束—— 两物体光滑的接触，即它们之间的摩擦力可以忽略。2. 光滑面约束90°光滑面的约束力通过接触点，方向沿接触面的公法线并指向被约束的物体。CBA简化铰第一节 约束与约束力二、常见的几种约束—— 是连接两个构件的常见约束。3. 光滑铰链约束光滑铰链的约束一般用两个相互垂直的力表示！构件构件简化销钉支座固定铰支座AAA或FAyAFAx第一节 约束与约束力二、常见的几种约束—— 有固定铰支座和滚动铰支座两种。4. 铰支座（1）固定铰支座约束力:计算简图:构件构件简化AAAA滚动铰支座FAyFAyA第一节 约束与约束力二、常见的几种约束（2）滚动铰支座计算简图:约束力:或或FABFAxFAyFBy第一节 约束与约束力二、常见的几种约束—— 由固定铰支座和滚动铰支座固定在地面上工程上常见的简支梁FNBBBAAFNA第一节 约束与约束力二、常见的几种约束 链杆（又称二力杆）是两端用光滑铰链与其他物体连接,不计自重且中间不受力作用的杆件。5.链杆约束链杆对它所约束的物体的约束力必定沿着两铰链中心的连线作用在物体上。构件BC构件AD铰链AFAy固定铰支座第一节 约束与约束力二、常见的几种约束 例题1：分析图示结构各组成部分，有二力杆吗？ 5.链杆约束BC是二力杆 链杆可以作支座，性质如滚动铰支座。 第一节 约束与约束力二、常见的几种约束6.固定端约束（固定支座）——固定端的约束力是两个相互垂直的分力FA x 、FA y 和一个力偶 M A 。第一节 约束与约束力二、常见的几种约束7. 定向支座——允许杆端沿与链杆垂直的方向移动,限制了沿链杆方向的移动,也限制了转动。定向支座的约束力是一个沿链杆方向的力 FAy 和一个力偶 MA；注意：力 FAY 和力偶 MA 的方向都是假定的。简化A固定支座第二节 结构计算简图一、结构计算简图—— 一个能代替真实结构且反映结构主要工作特性的简化模型。1. 支座简化示例固定铰支座组合结点绞结点刚结点（c）第二节 结构计算简图一、结构计算简图结点 —— 结构中构件的结点。2. 结点简化示例常见的三种结点形式： 铰结点、刚结点、组合结点 （1）铰结点—— 铰结点上的各杆件用铰链相连接。 （2）刚结点—— 刚结点上的各杆件刚性连接。 （3）组合结点—— 结点处一些杆件用铰链连接，另一些杆件刚性连接。绞结点上的铰链称为全绞组合结点上的铰链称为半绞简化简化第二节 结构计算简图一、结构计算简图3. 计算简图示例结构的计算简图用结构的轮廓草图表示，不需精确画图。 例如画出单层厂房结构的计算见图第二节 结构计算简图二、平面杆系结构的分类1.梁——由受弯杆件构成,杆件轴线一般为直线。多跨梁单跨梁第二节 结构计算简图二、平面杆系结构的分类2.拱：一般由曲构成无绞拱三绞拱中国古代赵州桥密苏里州圣路易斯拱形门 第二节 结构计算简图二、平面杆系结构的分类2.拱：一般由曲构成又称第二节 结构计算简图二、平面杆系结构的分类3.刚架—— 由梁和柱组成的结构排架铰结刚架或铰结排架单层刚架多层刚架第二节 结构计算简图二、平面杆系结构的分类4.桁架—— 由若干直杆用铰链连接组成的结构图1图2第二节 结构计算简图二、平面杆系结构的分类5.组合结构—— 由桁架和梁或刚架组合在一起形成的结构, 其中含有组合结点。第三节 物体受力分析例题2： 起吊架由杆件 AB 和 CD 组成,起吊重物的重量为W。不计杆件自重,作杆件 A B 的受力图。解：一、几个概念：1.物体系统——若干构件通过某种连接方式组成机构或结构, 用以传递运动或承受荷载。2.分离体——所要研究的物体单独分离出来,画出其简图。3.内力—— 分离体内各构件之间相互作用的力。4.外力—— 分离体以外的物体对分离体作用的力。第三节 物体受力分析二、受力图——分析作用在分离体上的全部主动力和约束力，画出分离体的受力简图。作图步骤： ? 选定合适的研究对象，确定分离体； ?