结构计算简图22

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1、第二章结构计算简图、物体受力分析§2-1约束与约束反力§2-2结构计算简图§2-3物体受力分析结构计算简图.物体受力分析7/4/20211一.基本概念自由体：在空间可以自由运动而获得任意位移的物体。非自由体：因受周围物体的阻碍、限制而不能任意运动的物体。约束：施加在非自由体上使其位移受到一定限制的条件，它一般通过与周围物体的相互接触而构成。（这里，约束是名词，而不是动词的约束。）约束体：构成约束的周围物体称为约束体，也简称约束。约束反力：注意方向主动力：系统所受的约束力以外的所有力，统称主动力。结构计算简图.物体受力分析§2.1约束与约束反力7/4/20212①大小常常是未知的；②

2、方向总是与约束限制的物体的位移方向相反；③作用点在物体与约束相接触的那一点。约束反力特点：GGN1N2结构计算简图.物体受力分析主动力主动力和约束反力7/4/20213二、约束类型：根据约束（限制）的位移与相应的约束力可以将7种约束形式归纳为以下4类：（1）．一个位移的约束及约束反力（2）．两个位移的约束及约束反力（3）．三个位移的约束及约束反力（4）．一个位移及一个转角的约束及约束反力结构计算简图.物体受力分析7/4/202147/4/202157/4/202167/4/202177/4/202187/4/202197/4/2021107/4/2021117/4/2021127/

3、4/2021137/4/2021147/4/202115（b）固定铰支座约束：固定铰支座是用两个不平行的链杆约束与地面相连接的支座；滚动铰支座是将杆件用铰链约束连接在支座上，支座用滚轴支持在光滑面上。结构计算简图.物体受力分析7/4/2021167/4/2021174．一个位移及一个转角的约束及约束反力定向支座：将杆件用两根相邻的等长、平行链杆与地面相连接的支座。结构计算简图.物体受力分析MFN7/4/202118二、约束类型：根据约束（限制）的位移与相应的约束力可以将7种约束形式归纳为以下4类：（1）．一个位移的约束及约束反力（2）．两个位移的约束及约束反力（3）．三个位移的约束

4、及约束反力（4）．一个位移及一个转角的约束及约束反力结构计算简图.物体受力分析7/4/202119§2-2结构计算简图计算简图是实际结构的简化模型。选用原则：要能反映实际结构的主要受力特性；同时又要便于分析和计算。合理的计算简图的建立需要具备较深厚的力学知识和清晰的概念，并能与工程实践相结合，最后还能经受实践的检验。本课程只讨论（典型）计算简图。结构计算简图.物体受力分析7/4/2021207/4/2021217/4/2021227/4/2021237/4/2021247/4/2021257/4/2021267/4/2021277/4/202128平面杆系结构的分类（1）梁：杆件轴

5、线为直线。单跨梁、多跨梁受力点：受弯构件。（2）拱：由曲杆构成。受力特点：竖向荷载作用下，支座产生水平反力。（3）刚架：梁、柱组成。具有刚结点。（4）桁架：直杆用铰链连接组成的结构。（5）组合结构：桁架和梁或刚架组合在一起形成的结构。含有组合结点。7/4/2021297/4/2021307/4/2021317/4/2021327/4/202133§2-3物体受力分析物体受力分析包含两个步骤：（1）取分离体，（2）画受力图。P121．取分离体：是把所要研究的物体解除约束，即解除研究对象与其它部分的联系；2．画受力图（1）约束反力：用相应的约束反力代替解除的约束对研究对象的作用；（2）

6、主动力：画出分离体上受到的主动力（外荷载）。注：受力图是画出分离体上所受的全部外力，即主动力与约束力。主动力是荷载产生的力，实际作用的力；约束反力是解除联系后作用力。例题2-1、2-2、2-3结构计算简图.物体受力分析7/4/202134静力学画物体受力图主要步骤为：①选研究对象；②取分离体；③画上主动力；④画出约束反力二、受力图7/4/2021357/4/2021367/4/2021377/4/2021387/4/202139三、画受力图应注意的问题除重力、电磁力外，物体之间只有通过接触才有相互机械作用力，要分清研究对象（受力体）都与周围哪些物体（施力体）相接触，接触处必有力，力

7、的方向由约束类型而定。2、不要多画力要注意力是物体之间的相互机械作用。因此对于受力体所受的每一个力，都应能明确地指出它是哪一个施力体施加的。1、不要漏画力结构计算简图.物体受力分析7/4/202140约束反力的方向必须严格地按照约束的类型来画，不能单凭直观或根据主动力的方向来简单推想。在分析两物体之间的作用力与反作用力时，要注意，作用力的方向一旦确定，反作用力的方向一定要与之相反，不要把箭头方向画错。未知力不能判定实际方向的先假设方向，经计算结果为正时假设方向就是实际