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1、,建筑力学 建筑力学基础,6、何为受力分析?画物体受力图主要步骤? 在求解工程力学问题时,一般首先需要根据问题的已知条件和待求量,选择一个或几个物体作为研究对象,然后分析它受到哪些力的作用,其中哪些力是已知的,哪些力是未知的,此过程称为受力分析。 受力分析步骤: 1取研究对象;画脱离体图; 2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画出全部约束力,假设一个正方向。,画脱离体图注意:1)脱离体要彻底分离。2)约束力、外力一个不能少。3)约束力要符合约束力的性质。4)未知力先假设方向,计算结果定实际方向。5)分离体内力不能画。6)作用力与反作用力方向相反,分别画在不同的隔离体上。
2、,4,例1 画出下列各构件的受力图,建筑力学,应去掉约束,应去掉约束,5,例2 画出下列各构件的受力图,建筑力学,6,例3 试分析AB构件及拱结构整体平衡的受力情况,建筑力学,7,画受力图应注意的问题,除重力、电磁力外,物体之间只有通过接触才有相互机械作用力,要分清研究对象(受力体)都与周围哪些物体(施力体)相接触,接触处必有力,力的方向由约束类型而定。,2、不要多画力,要注意力是物体之间的相互机械作用。因此对于受力体所受的每一个力,都应能明确地指出它是哪一个施力体施加的。,1、不要漏画力,建筑力学,8,约束反力的方向必须严格地按照约束的类型来画,不能单凭直观或根据主动力的方向来简单推想。在分
3、析两物体之间的作用力与反作用力时,要注意,作用力的方向一旦确定,反作用力的方向一定要与之相反,不要把箭头方向画错。,即受力图一定要画在分离体上。,建筑力学,9,一个力,属于外力还是内力,因研究对象的不同,有可能不同。当物体系统拆开来分析时,原系统的部分内力,就成为新研究对象的外力。,对于某一处的约束反力的方向一旦设定,在整体、局部或单个物体的受力图上要与之保持一致。,建筑力学,10,物体系统的受力图,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。,画系统的某一部分或某一物体
4、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。,11,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。,F2,F1,A,C,B,H,D,E,F2,F1,12,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
5、出,内力与外力是相对的,在不同的受力图中可以相互转化。,13,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。通过以上例题的分析,画受力图时应注意以下几点:,14,支座A、B、C处的反力,在不同的受力图中应保持一致。,铰C处的反力,应符合作用力与反作用力公理。,特别注意:,15,等腰三角形构架ABC 的顶点 A,B,C 都用铰链连接,底边AC固定,而AB 边的中点D 作用有平行于固定边AC 的力F,如图所示。不计各杆自重,试画出杆AB 和BC 的受力图。,例 1-5,16,解:,1. 杆 BC 的受力图。,17,2. 杆AB 的受力图。,第一种画法,第二种画法,18,如图所示,梯子的两部分AB和AC在A点铰接,又在D ,E两点用水平绳连接。梯子放在光滑水平面上,若其自重不计,但在AB的中点处作用一铅直载荷F。试分别画出梯子的AB,AC部分以及整个系统的受力图。,例 4,19,1.梯子AB 部分的受力图。,解:,2.梯子AC 部分的受力图。,20,3.梯子整体的受力图。,21,22,不计杆的重力画出AC杆、BCD杆及整体的受力图,23,24,25,26,27,28,29,30,
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