结构的计算简图及受力分析-支座的简化（建筑力学）

约束和约束反力约束和约束反力的概念

1自由体：可以任意运动（获得任意位移）的物体自由体非自由体：不可能产生某个方向位移的物体非自由体约束：能够限制物体位移的其他物体。约束力：约束作用在被约束体上的反作用力。主动力：约束力以外的力，即荷载。是被动力是通过力来实现的。又称为约束反力，确定约束力指向的原则：约束力的方向总是与约束所能阻止物体的运动方向运动趋势方向相反

常见约束类型及约束反力

2常见约束类型及其约束反力（1）柔体约束由柔软的绳索、链条、胶带等构成的约束。约束力作用在接触点，方向沿着柔体约束的中心线背离物体。用FT表示柔体约束力只能承受拉力（2）光滑接触面约束两个物体接触面上的摩擦力可以忽略不计时，认为接触面光滑。通过接触点，作用线沿接触面的公法线并指向被约束体。也可称为法向反力，用FN表示。

常见约束类型及约束反力显然，光滑接触面约束只能限制被约束体沿接触面公法线指向约束方向的运动，因此，其约束反力：

（2）光滑接触面约束

常见约束类型及约束反力（3）圆柱铰链约束

圆柱铰链简称铰链

常见约束类型及约束反力铰链简图

销钉只能限制物体在垂直于销钉轴线平面内任意方向的相对移动，

而不能限制物体绕销钉的转动。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。--小圆圈（3）圆柱铰链约束约束力作用线通过销钉中心与接触点。接触点的位置一般不能预先确定，

常见约束类型及约束反力铰链的约束力方向不定，通常用两个正交分力表示。是将结构物与基础或地面连接在一起的装置或构造

支座的简化支座：支座的作用是把结构物与基础或地面连接起来，使结构物能稳固在地基上对结构物或构件来说，支座实质上也是一种约束在对具体结构物进行分析时，当一个构件支承于另一个构件时，其连接处对前一构件来说也称为支座。实际结构中，基础对结构的支承形式多种多样，但根据支座的实际构造和约束特点，在平面杆系结构的计算简图中，支座通常可简化为：固定铰支座、活动铰支座、固定端支座和定向支座4种基本类型。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。固定铰支座固定铰支座计算简图固定铰支座能限制构件在垂直于销钉平面内任意方向的移动，

支座的简化

1而不能限制构件绕销钉的转动。对构件的支座反力如图所示：——正交方向的两个分力

支座的简化固定铰支座

1如图所示为一木梁的端部，其通常与埋设在混凝土垫块中的锚栓相连接，在房屋建筑中，构造要求各不相同，但只要它具有约束两个方向的移动的性能,而不约束转动,即可视为固定铰支座。在荷载作用下，梁端部A处的水平移动和竖向移动均受到了限制，但仍可绕A点作微小的转动。故可简化成固定铰支座，其简图及支座反力如右图所示。

支座的简化固定铰支座

1右上图所示为钢筋混凝土柱：右下图所示为现浇钢筋混凝土柱：将柱的下端插入杯形基础预留的杯口中后，用沥青麻丝填实，在荷载作用下，柱脚A的水平和竖向位移均被限制，因此可简化为固定铰支座，其简图及支座反力如右图所示。但仍可绕A点作微小的转动，柱在基础面上截面缩小，放有弹性垫板，其内钢筋交叉设置，在基础面上柱子虽然不能有水平和竖向移动，但阻止转动的性能却大大削弱了，所以也可简化为固定铰支座，其简图及支座反力如上图所示。滑动铰支座

在固定铰支座的下面加几个辊轴支承于平面上，就构成了滑动铰支座。滑动铰支座计算简图滑动铰支座只能限制物体垂直于支承面方向的移动，

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支座的简化但不能限制物体沿支承面切线方向的运动，也不能限制物体绕销钉转动。对构件的支座反力如图所示——与支承面垂直的集中力滑动铰支座

在房屋建筑中，常在某些构件支承处垫上沥青杉板之类的柔性材料

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支座的简化

当构件受到荷载作用时，其A端可以水平方向作微小的移动，还可绕A点作微小的转动，但不能在与支承面垂直的方向移动。所以，该支座可以简化为滑动铰支座，其简图及支座反力如图所示。固定（端）支座既限制构件沿任何方向移动，又限制构件转动的支座。固定端支座计算简图支座反力

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支座的简化正交方向的两个力：FAx、FAy限制移动一个反力偶：MA限制转动固定（端）支座

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支座的简化如图所示的钢筋混凝土柱：将柱的下端插入杯形基础预留的杯口中后，用细石混凝土浇筑填实，当柱插入杯口深度符合一定要求时，可认为柱脚是固定在基础内的，因此可简化为固定（端）支座，其简图及支座反力如右图所示。限制柱脚的水平移动、竖向移动和转动，定向支座

定向支座能限制构件的转动和垂直于支承面方向的移动，但允许构件沿平行于支承面方向的移动。定向