桥梁受力分析演示文稿

桥梁受力分析演示文稿现在是1页\一共有84页\编辑于星期三研究内容：刚体在各种力系作用下平衡的一般规律桥梁受有：自身重力、铁轨压力、桥墩作用力、风载等机身受有：自身重力、旋翼轴的作用力、空气动力等静力平衡现在是2页\一共有84页\编辑于星期三§1–1静力学的基本概念§1–2静力学公理§1–3约束与约束反力§1–4物体的受力分析与受力图第一章基本概念与受力分析现在是3页\一共有84页\编辑于星期三力的单位：国际单位制：牛顿(N) §1-1静力学基本概念一、力Force的概念1．定义：力是物体间的相互机械作用，这种作用可以改变物体的运动状态。2.力的效应：①运动效应(外效应)②变形效应(内效应)。3.力的三要素：大小，方向，作用点AF现在是4页\一共有84页\编辑于星期三*运动效应或外效应*变形效应或内效应力的作用效应：现在是5页\一共有84页\编辑于星期三力系SystemofForces

：是指作用在物体上的一群力。平衡力系EquilibriumForceSystem

：物体在力系作用下处于平衡，我们称这个力系为平衡力系。是指物体相对于惯性参考系保持静止或作匀速直线运动的状态。

二.刚体就是在力的作用下，大小和形状都不变的物体。三.平衡EquilibriumAF现在是6页\一共有84页\编辑于星期三平衡问题现在是7页\一共有84页\编辑于星期三现在是8页\一共有84页\编辑于星期三§1-2静力学基本公理公理：无须证明而为人们所公认的结论。公理1二力平衡公理作用于刚体上的两个力，使刚体平衡的必要与充分条件是： 这两个力大小相等|

F1|=|F2|

方向相反F1

=–F2

作用线共线， 作用于同一个物体上。现在是9页\一共有84页\编辑于星期三二力体：只在两个力作用下平衡的刚体叫二力体。二力杆memberssubjectedtotheactionoftwoforces不是二力构件现在是10页\一共有84页\编辑于星期三刚化公理－将变形体看作刚体的条件刚体平衡条件是变形体平衡的必要条件而非充分条件。现在是11页\一共有84页\编辑于星期三推论(力在刚体上的可传性)

作用于刚体上的力，其作用点可以沿作用线在该刚体内前后任意移动，而不改变它对该刚体的作用。==F1=－F2=FFABFABF2F1F1AB公理2加减平衡力系原理现在是12页\一共有84页\编辑于星期三即，合力为原两力的矢量和。A公理3(力平行四边形公理)

作用于物体上任一点的两个力可合成为作用于同一点的一个力，即合力。合力的矢由原两力的矢为邻边而作出的力平行四边形的对角矢来表示。F1F2FR矢量表达式：FR=F1+F2现在是13页\一共有84页\编辑于星期三AF1F2FRAF1F2FRAF1F2FR力三角形法现在是14页\一共有84页\编辑于星期三FR=F1+F2+

+Fn

=SFi

（i=1,2,,n）力多边形法则现在是15页\一共有84页\编辑于星期三推论(三力汇交定理)

当刚体在三个力作用下平衡时，设其中两力的作用线相交于某点，则第三力的作用线必定也通过这个点。F1FF2A=证明：F1F2F3A3AA2A1现在是16页\一共有84页\编辑于星期三F3FA=A3F1F2F3A3AA2A1推论(三力汇交定理)

当刚体在三个力作用下平衡时，设其中两力的作用线相交于某点，则第三力的作用线必定也通过这个点。证明：现在是17页\一共有84页\编辑于星期三公理4作用力和反作用力定律等值、反向、共线、异体、且同时存在。[例]吊灯现在是18页\一共有84页\编辑于星期三作用力与反作用力定律

两物体间的相互作用力，大小相等，方向相反，作用线沿同一直线。此公理阐明了物体间相互作用的关系，表明作用力与反作用力成对出现，并分别作用在不同的物体上。FRFR'齿轮啮合力现在是19页\一共有84页\编辑于星期三讨论：在拔河比赛中,既然双方的作用力与反作用力的大小相等,应该不可能分出胜负,实际上总有一方获胜,这是否违背了作用力与反作用力定律?现在是20页\一共有84页\编辑于星期三约束反力：约束给被约束物体的力叫约束反力。§1-3约束Constraint与约束反力ConstraintForce一、概念自由体FreeBody

：位移不受限制的物体叫自由体。非自由体NonfreeBody

：位移受限制的物体叫非自由体。约束：对非自由体的某些位移预先施加的限制条件称为约束。

（这里，约束是名词，而不是动词的约束。）现在是21页\一共有84页\编辑于星期三①大小常常是未知的；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现在是22页\一共有84页\编辑于星期三二、约束类型和确定约束反力方向的方法：柔性约束CableConstraintPPTTF1F2现在是23页\一共有84页\编辑于星期三A现在是24页\一共有84页\编辑于星期三柔绳约束胶带构成的约束柔性约束CableConstraint现在是25页\一共有84页\编辑于星期三柔绳约束链条构成的约束约束类型与实例现在是26页\一共有84页\编辑于星期三绳索、链条、皮带柔性约束CableConstraint现在是27页\一共有84页\编辑于星期三约束反力作用在接触点处，方向沿公法线，指向受力物体光滑面约束SmoothSurfaceConstraintPNNPNANBNN现在是28页\一共有84页\编辑于星期三凸轮顶杆机构现在是29页\一共有84页\编辑于星期三现在是30页\一共有84页\编辑于星期三FR'FR光滑面约束SmoothSurfaceConstraint现在是31页\一共有84页\编辑于星期三光滑面约束SmoothSurfaceConstraint现在是32页\一共有84页\编辑于星期三滑槽与销钉（双面约束）光滑面约束SmoothSurfaceConstraint现在是33页\一共有84页\编辑于星期三Smoothsurface

光滑面约束SmoothSurfaceConstraint现在是34页\一共有84页\编辑于星期三光滑圆柱铰链结构一般有以下四种形式中间铰固定铰支座活动铰支座(辊轴支座) 二力构件(链杆)其它现在是35页\一共有84页\编辑于星期三光滑铰链约束ConstraintOfSmoothCylindricalPin圆柱铰链AAXAYAAFNFNFNFxFy现在是36页\一共有84页\编辑于星期三恐龙骨骼的铰链连接光滑铰链约束ConstraintOfSmoothCylindricalPin现在是37页\一共有84页\编辑于星期三球股骨盆骨球窝盆骨与股骨之间的球铰连接光滑铰链约束ConstraintOfSmoothCylindricalPin现在是38页\一共有84页\编辑于星期三光滑铰链约束ConstraintOfSmoothCylindricalPin现在是39页\一共有84页\编辑于星期三光滑铰链约束ConstraintOfSmoothCylindricalPin现在是40页\一共有84页\编辑于星期三现在是41页\一共有84页\编辑于星期三现在是42页\一共有84页\编辑于星期三中间铰铰(Hinge)现在是43页\一共有84页\编辑于星期三销钉中间铰现在是44页\一共有84页\编辑于星期三简化表示：约束力表示：现在是45页\一共有84页\编辑于星期三固定铰支座上摆销钉下摆现在是46页\一共有84页\编辑于星期三固定铰支座swf0109b.swf现在是47页\一共有84页\编辑于星期三固定铰支座现在是48页\一共有84页\编辑于星期三铰固定铰支座现在是49页\一共有84页\编辑于星期三固定铰支座现在是50页\一共有84页\编辑于星期三活动铰支座SlidingHinged-Support

（辊轴支座）现在是51页\一共有84页\编辑于星期三上摆销钉底板滚轮活动铰支座现在是52页\一共有84页\编辑于星期三活动铰支座现在是53页\一共有84页\编辑于星期三其它表示FAAFBFCBCAFABFBCFC活动铰支座现在是54页\一共有84页\编辑于星期三连杆支座连杆支座的约束力沿连杆中心线，指向不定。现在是55页\一共有84页\编辑于星期三连杆支座现在是56页\一共有84页\编辑于星期三翻斗车连杆支座现在是57页\一共有84页\编辑于星期三现在是58页\一共有84页\编辑于星期三实例现在是59页\一共有84页\编辑于星期三固定端约束烟筒，电线杆，悬臂粱，机床的卡盘现在是60页\一共有84页\编辑于星期三约束类型和约束反力约束类型约束力未知量个数

1

1

2

2

2

3现在是61页\一共有84页\编辑于星期三约束类型和约束反力约束类型约束力未知量数目

3

4

4

5

6现在是62页\一共有84页\编辑于星期三一、受力分析作用在物体上的力有：主动力：如重力,风力,气体压力等。被动力：即约束反力。§1-4物体的受力分析和受力图现在是63页\一共有84页\编辑于星期三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[例]（类似于p21）现在是64页\一共有84页\编辑于星期三ATAAAPTA柔性约束现在是65页\一共有84页\编辑于星期三[例]（p20）尖点问题应去掉约束应去掉约束现在是66页\一共有84页\编辑于星期三

作图示轧路机轧轮的受力图。现在是67页\一共有84页\编辑于星期三OABCOTBPAN现在是68页\一共有84页\编辑于星期三例(p21)两只油桶堆放在槽中，画出每个桶的受力图。现在是69页\一共有84页\编辑于星期三例.(p16)画各构件的受力图二力构件现在是70页\一共有84页\编辑于星期三ABCBCACABCDCCD现在是71页\一共有84页\编辑于星期三例题

由水平杆AB和斜杆

BC构成的管道支架如图所示。在AB杆上放一重为P的管道。A,B,C处都是铰链连接。不计各杆的自重,各接触面都是光

滑的。试分别画出管道O,水平杆AB,斜杆BC及整体的受力图。ACBDOP现在是72页\一共有84页\编辑于星期三解:(1)取管道O为研究对象OPND(2)取斜杆BC为研究对象CBRCRB二力杆ACBDOP现在是73页\一共有84页\编辑于星期三ABDND´RB´FAy(3)取水平杆AB为研究对象FAXFA三力平衡汇交定理CBRCRBACBDOPOPND现在是74页\一共有84页\编辑于星期三(4)取整体为研究对象：FAyFAXRCCBRCRBACBDOPDACBOPABDND´RB´