力学基础-受力分析（建筑力学）

1.4物体的受力分析和受力图

在进行力学计算时，首先要分析物体受了哪几个力，每个力的作用位置和方向如何，哪些是已知力哪些是未知力，这个分析过程称为物体的受力分析。

为了更清晰地表示物体的受力情况，需把研究的物体从周围物体上脱离出来，单独画出它的简图，被脱离出来的研究对象称为脱离体。一、单个物体的受力图

画单个物体的受力图：

⑴首先要明确研究对象，并把该物体从周围环境中脱离出来；

⑵再把已知主动力画在简图上；

⑶最后根据实际情况，分别在解除约束处画上相应的约束反力。必须强调，约束反力一定要与约束的类型相对应。例1-1

重量为FW的圆球，用绳索挂于光滑墙上，如图所示。试画出圆球的受力图。FTAFNBWWOO切记：约束反力一定要与约束的类型相对应例1-2

梁AB上作用有已知力F，梁的自重不计，A端为固定铰支座，B端为可动铰支座，如图所示。试画出梁AB的受力图。FFFFAxFAyFAOFBFBAB例1-3

一水平梁AB受已知力F作用，A端是固定端支座，梁AB的自重不计，如图所示。试画出梁AB的受力图。F45°ABABF45°FAxFAyMA二、物体系统的受力图⑴画物体系统整体的受力图时，只须把整体作为单个物体一样对待。

物体系统包含多个物体，其受力图画法与单个物体相同，只是研究对象可能是整个物体系统或系统的某一部分或某一物体。⑵画系统的某一部分或某一物体的受力图时，只须把研究对象从系统中分离出来，同时注意被拆开的联系处，有相应的约束反力，并应符合作用力与反作用力公理。例1-4

梁AC和CD用圆柱铰链C连接，并支承在三个支座上，A处是固定铰支座，B和D处是可动铰支座，如图所示。试画梁AC、CD及整梁AD的受力图。梁的自重不计。

F2F1ACBHDEACBHDEF2F1FAxFAyFBFDACBEF2FAxFAyFBFDF1HDCFCxFCyF’CxF’Cy⑴支座A、B、C处的反力，在不同的受力图中应保持一致。⑵铰C处的反力，应符合作用力与反作用力公理。特别注意：

当以若干物体组成的系统为研究对象时，系统内各物体间的相互作用力称为内力；系统外的物体作用于该系统中各物体的力称为外力。内力对系统的作用效果相互抵消，因此可除去，并不影响整个系统的平衡。

所以，在整体系统受力图上，内力不必画出，只须画出系统所受的外力。

但必须指出，内力与外力是相对的，在不同的受力图中可以相互转化。例1-5下图所示的三角形托架中，A、C处是固定铰支座，B处为铰链连接。各杆的自重及各处的摩擦不计。试画出水平杆AB、斜杆BC及整体的受力图。FACBDFACBBF’BFBFCFAyFAx通过以上例题的分析，画受力图时应注意以下几点：

ACBFFAxFAyFCABFF’BOFA1.注意约束反力与约束类型相对应。

每解除一个约束，就有与它相应的约束反力作用于研究对象；约束反力的方向要依据约束的类型来画，不能根据主动力的方向来简单推想。2.注意作用力与反作用力之间的关系。

当分析两物体之间的相互作用时，要注意作用力与反作用力的关系。作用力的方向一旦确定，其反作用力的方向就必须与其相反。在画整个系统的受力图时，系统中各物体间的相互作用力是内力，不必画出，只需画出全部外力。

对于一个物体系统，各个物体之间的作用力对于整个系统来讲为内力，要对其中某个物体作受力分析时，需要将该物体从系统中分离出来，此时，其他物体对该物体的作用