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第二节约束与约束反力一、约束与约束反力的概念

在空间中运动，位移不受限制的物体称为自由体。对非自由体的某些位移起限制作用的周围物体称为约束体，简称约束。约束是阻碍物体运动的物体，这种阻碍作用就是力的作用。阻碍物体运动的力称为约束反力，简称反力。

所以，约束反力的方向必与该约束所能阻碍物体运动的方向相反。由此可以确定约束反力的方向或作用线的位置。

物体受力一般可以分为两类：一类是使物体运动或使物体有运动趋势的力，称为主动力。如重力、水压力、土压力、风压力等。在工程中通常称主动力为荷载。另一类是约束对于物体的约束反力，也称被动力。一般主动力是已知的，而约束反力是未知的。举例。WWFTWWFNFT试指出下面物体的受力图中的主动力和约束反力二、几种常见的约束及其反力1.柔体约束柔软的绳索、链条、皮带等用于阻碍物体的运动时，都称为柔体约束。柔体约束对物体的约束反力是通过接触点，沿柔体中心线且背离物体的拉力，常用FT表示。前页受力图中的FT即为柔体约束。A2.光滑接触面约束物体与其它物体接触，当接触面光滑，摩擦力很小可以忽略不计时，就是光滑接触面约束。光滑接触面约束对物体的约束反力，是作用于接触点处，沿接触面的公法线，并指向被约束物体，常用FN表示。3.圆柱铰链约束圆柱铰链简称铰链。是由一个圆柱形销钉插入两个物体的圆孔中构成，并且认为销钉和圆孔的表面都是光滑的。ABC圆柱铰链的约束反力可用一个大小与方向均未知的力表示，ACBCBCBFCFCxFCy也可用两个相互垂直的未知分力来表示，如图所示。圆柱铰链的约束反力是垂直于销钉轴线并通过销钉中心，而方向不定。

两端用铰链与物体分别连接且中间不受其它力的直杆称为链杆约束。链杆又称二力杆。4.链杆约束链杆约束ABNANBACB双铰链刚杆约束(二力杆约束)三、支座及支座反力

工程中将结构或构件支承在基础或另一静止构件上的装置称为支座。支座也是约束。支座对它所支承的构件的约束反力也称支座反力。

建筑工程中常见的三种支座：固定铰支座（铰链支座）、可动铰支座和固定端支座。1.固定铰支座（铰链支座）用圆柱铰链把结构或构件与支座底板连接，并将底板固定在支承物上构成的支座称为固定铰支座。AFAxFAyFA2.可动铰支座在固定铰支座下面加几个辊轴支承于平面上，就构成可动铰支座。

BFB3.固定端支座AFAxFAyMA把构件和支承物完全连接为一整体，构件在固定端既不能沿任意方向移动，也不能转动的支座称为固定端支座。

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