结构计算简图物体受力分析.ppt

《结构计算简图物体受力分析.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、建筑力学ArchitecturalMechanics主讲：杜留记河南城建学院土木工程系力学教研室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结构计算简图2.3物体受力分析§2-1约束和约束力自由体（freebody）：能在空间作任意运动的物体叫自由体。非自由体（nonfreebody）：位移受到周围其它物体限制，不能沿着某些方向运动的物体称为非自由体。约束（constraint）：限制非自由体运动的条件，这些条件往往是周围的物体构成，这些物体称为约束。约束反力：约束对非自由体的机械作用称为约束反力。约束反

2、力的方向与其所限制运动的方向相反。§2-1约束和约束力1、柔索绳皮带链条§2-1约束和约束力绳索链条皮带§2-1约束和约束力2、光滑接触面固定平面固定曲面齿轮的齿面§2-1约束和约束力§2-1约束和约束力F§2-1约束和约束力3、铰连接与铰支座圆柱铰链§2-1约束和约束力恐龙骨骼的铰链连接§2-1约束和约束力铰圆柱铰链§2-1约束和约束力固定铰支座§2-1约束和约束力固定铰支座§2-1约束和约束力固定铰支座§2-1约束和约束力活动铰支座§2-1约束和约束力活动铰支座§2-1约束和约束力活动铰支座§2-1约束和约束力

3、4、链杆约束FAFBACBAB§2-1约束和约束力链杆约束的约束力沿两铰链中心连线，指向不定。§2-1约束和约束力翻斗车连杆支座§2-1约束和约束力5、球铰支座AB光滑球铰链约束实例§2-1约束和约束力球股骨盆骨球窝盆骨与股骨之间的球铰连接§2-1约束和约束力6、径向轴承与止推轴承径向轴承§2-1约束和约束力止推轴承§2-1约束和约束力7、固定端约束ABFAyFAxMA遮雨蓬§2-1约束和约束力托架固定端约束实例P§2-1约束和约束力固定端约束实例§2-1约束和约束力§2-2结构计算简图在工程设计中对结构进行力学分

4、析时，需要一个图形，这个图形与实际结构不可能完全一样，因此必须对实际结构进行抽象和简化，用以代替原结构进行结构的力学分析、计算的简化图形叫结构的计算简图。抽象和简化必须遵循以下原则：1）正确反映结构的实际受力情况，使计算结果与实际情况比较吻合；2）略去次要因数，便于分析和计算。1、结构计算简图§2-2结构计算简图1）支座简化示例对平面结构一般可以简化成以下三种形式：▲可动铰支座只能约束竖向运动的支座称为：可动铰支座表示方法：例如：把梁放在柱顶上，不作任何处理，其支座就可简化成可动铰支座。§2-2结构计算简图▲固定铰

5、支座能约束竖向和水平运动的支座称为：固定铰支座表示方法：例如：把屋架放在柱顶上，并与柱顶的预埋件连接，这样的支座可简化成固定铰支座。§2-2结构计算简图▲固定支座能约束竖向、水平和转动的支座称为：固定支座表示方法：例如：柱子与基础完全现浇在一起，而且柱子的钢筋插入基础一定距离，那么柱子的支座就可简化成固定支座。§2-2结构计算简图2）结点简化示例杆件与杆件的连接点称为：结点结点的简化分两类：铰结点和刚结点▲铰结点几何特征：各杆可以绕结点自由转动。受力状况：不会引起杆端弯矩。表示方法：例如：图示木屋架的结点§2-2结

6、构计算简图▲刚结点几何特征：各杆不能绕结点作相对转动。受力状况：由于结点能阻止杆件之间发生相对转角，因此杆端有弯矩、剪力和轴力。例如：图示现浇钢筋混凝土框架的结点表示方法：§2-2结构计算简图3）计算简图示例§2-2结构计算简图钢筋混凝土屋架§2-2结构计算简图2、平面杆系结构的分类1）梁有简支梁、悬臂梁、曲梁、多跨静定梁和超静定梁等。§2-2结构计算简图2）拱有三铰拱、两铰拱、无铰拱等。3）桁架§2-2结构计算简图4）刚架5）组合结构§2-3物体受力分析概念分析作用于物体上的外力以及它们的作用位置和方向,这个过程

7、称为受力分析。表示物体所受全部外力（包括主动力和约束反力）的简图即为物体的受力图。选取合适的研究对象与正确画出受力图是解决力学问题的前提和依据。§2-3物体受力分析作受力图的步骤1.取分离体。2.画出对象所受的全部主动力。3.在存在约束的地方，按约束类型逐一画出约束反力。§2-3物体受力分析物体系统：若干构件通过某种连接方式组成可以传递运动或承受荷载的机构或结构。受力图①确定研究对象，分析周围物体；②解除约束，取分离体；③在分离体上画上主动力；④在分离体解除约束处，根据约束类型画上约反力。对于指向确定的约束反力，要

8、正确画出其指向；对于不能事先确定指向的约束反力，其指向可以假设。画出下列各构件的受力图§2-3物体受力分析画出下列各构件的受力图§2-3物体受力分析画出下列各构件的受力图§2-3物体受力分析解：1)取梯子AB为研究对象2)建立坐标系如图(a)3)受力如图(b)例1一个梯子AB，两端放在光滑面上，在C点一水平绳联结，梯子重量为P，作用在D点，见图(a)。对梯子