结构和构件受力分析PPT学习教案

1、会计学1 结构和构件受力分析结构和构件受力分析 一、柔性约束一、柔性约束 柔索的约束反力作用于接触点，方向沿柔索的中柔索的约束反力作用于接触点，方向沿柔索的中 心线而背离物体，为拉力。心线而背离物体，为拉力。如图所示。 F TA F TB A B A B 第1页/共22页 二、光滑接触面约束二、光滑接触面约束 光滑接触面约束反力作用于接触点，沿接触面的公法线且指向物体，为压光滑接触面约束反力作用于接触点，沿接触面的公法线且指向物体，为压 力。力。如图所示。 A 公法线公法线 G F NA A G 公切线公切线 公切线公切线 第2页/共22页 三、光滑铰链约束三、光滑铰链约束 其约束反力作用在垂

2、直于销钉轴线平面内，通过销钉中心，其约束反力作用在垂直于销钉轴线平面内，通过销钉中心， 方向不定。为计算方便，铰链约束的约束反力常用过铰链中心方向不定。为计算方便，铰链约束的约束反力常用过铰链中心 两个大小未知的正交分力两个大小未知的正交分力Fcx，Fcy来表示来表示如图所示如图所示。两个分。两个分 力的指向可以假设。力的指向可以假设。 工程实例工程实例简化模型简化模型 第3页/共22页 A 铰链支座 结构简图结构简图 约束反力约束反力 第4页/共22页 四、固定铰支座四、固定铰支座 将结构物或构件用销钉与地面或机座连接就构 成了固定铰支座。固定铰支座的约束与铰链约束完 全相同。 固定铰链约束

3、实际上也是光滑接触面约 束，只有一个约束反力，但是约束反力的方位 不能确定，所以，就用它的两个分立来表示， 一般把这俩个力画在相互垂直的方向。 第5页/共22页 A A A A A F Ay F Ax F 简化记号和约束反力 第6页/共22页 五、辊轴支座五、辊轴支座 在固定铰支座和支承面间装有辊轴，就构成了 辊轴支座，又称活动铰支座。这种约束只能限制物 体沿支承面法线方向运动，而不能限制物体沿支承 面移动和相对于销钉轴线转动。所以其约束反力垂 直于支承面，过销钉中心指向可假设。如图。 结构简图结构简图工程实例工程实例 第7页/共22页 A A A F A 活动铰支座简图和约束反力的表示 第8

4、页/共22页 六、链杆约束六、链杆约束 两端以铰链与其它物体连接中间不受力且不计自重的刚 性直杆称链杆，这种约束反力只能限制物体沿链杆轴线方向 运动，因此链杆的约束反力沿着链杆,两端中心连线方向， 指向或为拉力或为压力。如图所示。链杆属于二力杆的一种 特殊情形。 结构实例结构实例 结构简图结构简图 第9页/共22页 A DC A C D A C D F 链杆支座 第10页/共22页 七、固定端约束七、固定端约束 将构件的一端插入一固定物体（如墙）中，就构 成了固定端约束。在连接处具有较大的刚性，被约束 的物体在该处被完全固定，即不允许相对移动也不可 转动。固定端的约束反力，一般用两个正交分力和

5、一 个约束反力偶来代替，如图所示。 A A F Ax m A F Ay 第11页/共22页 2 2画受力图画受力图：用相应的约束力代替解除的约束，用相应的约束力代替解除的约束， 画出其简图受力图。画出其简图受力图。 受力图是画出分离体上所受的全部力，即主动力与受力图是画出分离体上所受的全部力，即主动力与 约束力的作用点、作用线及其作用方向。约束力的作用点、作用线及其作用方向。 主动力主动力是荷载产生的力，实际作用的力；是荷载产生的力，实际作用的力； 约束力约束力是解除联系的作用力。是解除联系的作用力。 第12页/共22页 第13页/共22页 A BC D A BC F F F B F B F

6、A 物体受力分析步骤物体受力分析步骤 A B C 1取研究对象；画脱离体图取研究对象；画脱离体图 F 2在脱离体上画所有主动力在脱离体上画所有主动力 F Ax F Ay 3在脱离体上解除约束处按约束性质在脱离体上解除约束处按约束性质 画出全部约束力，假设一个正方向画出全部约束力，假设一个正方向 第14页/共22页 例例1画出翻斗的受力图。画出翻斗的受力图。 第15页/共22页 解解 1取研究对象；画脱离体图取研究对象；画脱离体图 2在脱离体上画所有主动力在脱离体上画所有主动力 3在脱离体上解除约束处按约束性质在脱离体上解除约束处按约束性质 画出全部约束力，假设一个正方向画出全部约束力，假设一个

7、正方向 第16页/共22页 例例22简支梁两端分别为固定铰支座和简支梁两端分别为固定铰支座和 可动铰支座，在可动铰支座，在C处作用一集中荷载处作用一集中荷载FP（图（图 216a），梁重不计，试画梁），梁重不计，试画梁AB的受力图的受力图 。 F A BC 第17页/共22页 A BC D A BC F F F B F B F A 解：解： A B C 1取研究对象；画脱离体图取研究对象；画脱离体图 F 2在脱离体上画所有主动力在脱离体上画所有主动力 X A Y A 3在脱离体上解除约束处按约束性质在脱离体上解除约束处按约束性质 画出全部约束力，假设一个正方向画出全部约束力，假设一个正方向 第18页/共22页 例例23三铰拱桥由左右两拱铰接而成，如图三铰拱桥由左右两拱铰接而成，如图217a 所示。设各拱自重不计，在拱所示。设各拱自重不计，在拱AC上作用荷载上作用荷载F。试分。试分 别画出拱别画出拱AC和和CB的受力图。的受力图。 解 F C F B F C F A F C X A 第19页/共22页 例例25作图示系统的受力图。作