第2章物体受力分析.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第二章结构计算简图物体受力分析,2-1约束与约束力,2-2结构的计算简图,2-3力的性质,2-4物体受力分析,自由体和非自由体,约束和约束力,常见的几种约束,2-1约束与约束力,柔性约束,链杆约束,光滑面约束,定向支座,光滑铰链约束,固定支座,铰支座,弹性约束,2-1约束与约束力,柔 性 约 束,缆 索,2-1约束与约束力,缆 索,F,R,柔 性 约 束,2-1约束与约束力,2-1约束与约束力,柔性约束,A,柔性约束,2-1约束与约束力,光 滑 面 约 束,2-1约束与约束力,光 滑 面 约 束,F,R,21约束与约束力,光 滑 面 约 束,2-1约束与约束力,齿 轮 啮 合 力,光 滑 面 约 束,2-1约束与约束力,2-1约束与约束力,齿 轮 啮 合 力,F,R,F,R,光 滑 面 约 束,2-1约束与约束力,销钉,(铰链),铰链约束,2-1约束与约束力,A,B,N,A,B,2-1约束与约束力,铰链约束,2-1约束与约束力,铰链约束,2-1约束与约束力,铰链约束,2-1约束与约束力,铰支座：固定铰支座,2-1约束与约束力,铰支座：固 定 铰 支 座,A,F,Ay,F,Ax,2-1约束与约束力,理想构造形式 柱下端交叉配筋作成固定铰,计算简图，提供两个约束力,2-1约束与约束力,2-1约束与约束力,铰支座：固 定 铰 支 座,辊 轴,F,R,铰支座：滚动铰支座,2-1约束与约束力,计算简图，提供一个约束力,销钉,辊轴,上摆,下摆,底板,滚动铰支座,简洁形式,2-1约束与约束力,用铰链连接的杆,F,R,链杆约束,2-1约束与约束力,2-1约束与约束力,不是二力杆,二力杆,不是二力杆,二力杆,2-1约束与约束力,定 向 支 座,2-1约束与约束力,M,F,X,F,Y,M,F,Y,F,X,固定端(插入端)约束,计算简图,等价简图,2-1约束与约束力,弹 性 约 束,2-1约束与约束力,2-1约束与约束力,2-2结构的计算简图,原因,优点,原则,问题,1.,结构各部分联系的简化,，即确定力的传递路线，这,非常重要,！,2-2 结构的计算简图,一、结构的计算简图,2-2 结构的计算简图,2 杆件及杆与杆之间的连接构造的简化,杆件用其,纵轴线,来表示，杆件与杆件连接处（结点）化成,铰结点,、,刚结点、组合结点以及定向结点,。,2-2 结构的计算简图,2-2 结构的计算简图,2-2 结构的计算简图,2-2 结构的计算简图,3.支座的简化,在确定结构的计算简图时，要分析实际结构支座的主要约束功能与哪些理想支座的约束功能相符合，据此将工程中的真实支座简化为力学中的理想支座。,2-2 结构的计算简图,细石混凝土固定支座,沥青麻丝,固定铰支座,4 荷载的简化,2-2 结构的计算简图,二、常见的几种平面杆系结构,梁、,拱、,刚架、,桁架、,组合结构,2-2 结构的计算简图,2-2 结构的计算简图,2-2 结构的计算简图,2-2 结构的计算简图,2-3力的性质,（1）作用力与反作用力定律,作用力与反作用力是一对大小相等、方向相反、作用线相同、分别作用在两个不同物体上的力。,2-3 力的性质,2-3 力的性质,F,R,F,R,（2）二力平衡条件,受两力作用的物体，处于平衡状态的充要条件是：两力的大小相等，作用线重合，指向相反。当杆件在两个力作用下处于平衡，则该物体称为二力杆。,判断的方法是杆件两端应采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。,2-3 力的性质,只有两个力作用下处于平衡的物体,二力构件,不是二力构件,2-3 力的性质,力可以在刚体上沿其作用线移至任意一点而不改变它对刚体的作用效应,(3),加减平衡力系公理,在作用于刚体的任意力系上，加上或减去任一平衡力系，并不改变原力系对刚体的作用效应。,推论：,力的可传性,2-3 力的性质,同一个点作用两个力的效应可用它们的合力来等效。该合力作用于同一点，方向和大小由平行四边形的对角线确定。,(4),力的平行四边形法则,2-3 力的性质,（5）三力平衡汇交定理,刚体受到三个不平行力作用平衡时，三力必交于同一点，且作用线在同一平面内。,2-3 力的性质,O,F,R1,F,A,F,B,F,R,A,F,R,B,A,B,W,2-3 力的性质,2-4 物体的,受力分析,受力分析,受力分析就是分析物体所受的所有主动力和约束反力,对于一个物体系统，各个物体之间的作用力为对于整个系统来讲为内力，要对其中某个物体作受力分析时，需要将该物体从系统中分离出来，此时，其他物体对该物体的作用力均为该物体的外力,2-4 物体的受力分析,受力图,对于被分离出来的物体、即受力分析对象，画出其承受的所有主动力和约束反力称为该物体的受力图,取隔离体；,画主动力；,画约束力；,检查。,2-4 物体的受力分析,受 力 分 析 示 例(1),2-4 物体的受力分析,取 隔 离 体,W,2-4 物体的受力分析,画 受 力 图,F,R,AF,R,B,A,B,W,2-4 物体的受力分析,受 力 分 析 示 例(2),A,B,F,2,F,1,F,3,确定,A,、,B,二处的约束力,2-4 物体的受力分析,A,B,F,2,F,1,F,3,F,Ay,F,Ax,F,R,B,取隔离体,画 受 力 图,2-4 物体的受力分析,受 力 分 析 示 例(3),2.比较,AB,杆与,BC,杆 的受力。,1.画出圆盘的受力图；,2-4 物体的受力分析,圆盘的受力图,W,F,R2,F,R1,2-4 物体的受力分析,C,分 析,A、C,二 处 约 束 力,2-4 物体的受力分析,2-4 物体的受力分析,AB,杆的受力图,2-4 物体的受力分析,B C杆的受力图,C,F,BC,F,CB,二力杆(二力构件),2-4 物体的受力分析,C,F,Cy,F,Cx,F,By,F,Bx,BC,杆 受 力,AB,杆的受力图,F,R1,F,Ax,F,Ay,F,Bx,F,By,2-4 物体的受力分析,C,F,BC,F,CB,O,F,R1,F,A,F,BC,2-4 物体的受力分析,三力 汇 交,A,A,C,C,B,B,A,B,C,A,B,C,A,B,C,2-4 物体的受力分析,A,B,C,B,C,A,C,A,B,C,D,C,C,D,2-4 物体的受力分析,A,B,C,D,E,F,P,R,B,R,A,P,T,G,B,R,B,D,A,B,D,C,P,E,T,E,AD,C,T,C,R,A,T,F,R,D,R,D,例2：,三力平衡汇交点,E,2-4 物体的受力分析,注意事项,1作结构上某一构件的受力分析时，必须单独画出该构件的分离体图，不能在整体结构上作该图的受力图。,2作受力图时必须按约束的功能画约束力，不能根据主观臆测来画约束力。,2-4 物体的受力分析,3作用力与反作用力只能假定其中一个的指向，另一个则必须反方向画出，不能再随意假定指向。,4分离体各构件之间的相互作用力是内力，受力图上不能画出。,5同一约束力在不同受力图上出现时，其指向必须一致。,2-4 物体的受力分析,结论与讨论,一.关 于 约 束,柔性约束:,一个约束力,方向已知;,光滑面约束,一个约束力,作用线已知,指向可定;,弹性约束:一个约束力,大小与变形有关,方向已知.,二.关于约束的讨论,分 析 比 较 两 种 约 束,三.关于二力构件与,三力汇交的讨论,分析下列结构中各构件的受力;,讨论哪些构件属于,二力构件,与,三力汇交,第二章结构计算简图物体受力分析,2-1约束与约束力,2-2结构的计算简图,2-3力的性质,2-4物体受力分析,2-2(a),、,2-3(b),、,2-5(a)(b),、,2-8,、,2-10,第 2 章 作业,