土木工程力学基础--1.力和受力图精品文档33页

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力和受力图(课堂PPT)

力和受力图(课堂PPT)

表示方法: 未知力个数: 约束反力方向:
1 垂直于支撑面(可能向上,也可能向下)
10
4、固定铰支座 将构件用圆柱形销钉与支座连接,并将支座固定在支撑物上
表示方法: 未知力个数: 约束反力方向:
2 通过销钉中心,方向不定
11
5、固定端支座 构件与支撑物固定在一起,构件在固定端既不能沿任何方向 移动,也不能转动
表示方法: 未知力个数: 约束反力方向:
3 方向不定,且有力偶
12
第三节 受力图
一、定义
分离体: 被分离出来的研究对象 分离体图: 在分离体上画出周围物体对它的全部作用力的图形
步骤: 1、明确受力对象,画出简图 2、画出全部主动力 3、画出全部约束反力:
几处有约束?-》属于何种约束?-》相应的约束反力如何画?
2、加减平衡力系公理 在作用于某物体的力系中,加入或减去一个平衡力系, 并不改变原力系对物体的作用效果 推论(力的可传性原理)
5
3、作用与反作用公理 两个物体间的作用力和反作用力总是同时存在, 它们大小相等,方向相反,沿同一直线, 分别作用在两个物体上 作用与反作用公理和二力平衡公理的区别
4、平行四边形法则 作用于物体上同一点的两个力,可以合成为一个合力, 合力的作用点也在该店,合力的大小和方向用两分力 为邻所构成的平行四边形的对角线表示
表示方法: 未知力个数: 1 约束反力方向: 背离被约束物体
8
2、光滑接触面约束 当物体在接触处的摩擦很小,可以略去不计时
表示方法: 未知力个数: 约束反力方向:
1 过接触点的公法线并指向被约束物体
9
3、可动铰支座 支座:将构件连接在墙、柱、基础等支撑物伤的装置 可动铰支座:用销钉把构件与支座连接,并将支座至于 可沿支撑面滚动的滚轴上

土木工程力学PPT课件

土木工程力学PPT课件
第15页/共52页
03第 3 节
平衡与平衡定理
第2章 力学基础知识
第16页/共52页
第 2 节 力矩与力偶
一、二力平衡与二力杆件
❖ 平衡:是指物体相对于地球处于静止或作等速直线运动状态。物体不是在任何力系作用下都能 处于平衡状态的,只有力系满足平衡条件时,物体才能处于平衡状态。 ❖二力平衡定理:使物体处于平衡状态两个力大小相等、方向相反,作用线共线。 ❖二力杆:工程上,将结构中只在两点受力而处于平衡状态的杆件称为二力杆件,简称二力杆。
中分离出来,用简图单独画出,这个简图中的物体称之为脱离体,亦称隔离体; ➢ 解除约束后,欲保持其原有的平衡状态,必须用相应的约束力来代替原有约束作用。将作用于脱离体上的
所有主动力和约束力,以力矢形式表示在脱离体上,称之为受力图。 ➢ 画受力图的步骤 (1) 明确研究对象,画出研究对象的脱离体图。 (2) 在脱离体上画出全部主动力。 (3) 在脱离体上画出全部约束力。 (4) 画出尺寸线,标上尺寸。
第 1 节 力的概念与力的基本性质
四、力的合成与分解
等效力系
如果某一力系对物体产生的效应,可以用另一个力系来代替,则这两个力系 互称为等效力系。
力的合成与分解
当一个力与另一个力系等效时,则该力称为这个力系的合力;而该力系中的 每一个力称为分力;反过来,把一个力分解成两个力,称为力的分解。
力的平行四边形法则
第6页/共52页
02第 2 节
力矩与力偶
第2章 力学基础知识
第7页/共52页
第 2 节 力矩与力偶
一、力对点之矩
❖力矩:
概念:用F与d的乘积,再冠以正负号来表示力使物体绕O点转动的效 应,并称为力F对O点之力矩,简称力矩,以符号MO(F)表示,即

(完整版)土木工程力学基础.doc

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土木工程力学基础(120)一、填空题(共30 分,每空 1 分))1.约束力的方向总是与约束所能阻止的物体的运动趋势的方向。

2.柔体约束的约束特点是只能承受,不能承受。

3.当力与坐标轴垂直时,则力在该坐标轴上的投影为。

4.通常规定转向的力矩为正值;转向的力矩为负值。

5.力的作用线通过矩心时,力矩为。

6.作用在刚体上的力可沿其作用线任意移动,而力对刚体的运动效果。

7.力的 ________、 _________、 _________称为力的三要素,所以说力是________量。

8.固定端既限制物体的__________,又限制物体的 ________。

9.画受力图时,必须根据_______________画约束力。

10.力是物体间 ________,力使物体的 ________发生变化,或者使物体产生__________ 。

11.均布线载荷是指沿构件 ___________方向且在各处大小 __________的分布载荷。

12.物体的平衡状态,是指物体相对于地球____________或做 ____________的状态。

13.水平地面上放着一桶重量为260N 的水,某同学用 140N 的力竖直向上提水桶,这时水桶受到的合力是 _________,地面受到的压力为__________。

14.常见的约束有:、、、链杆、、、七种。

二、判断题 (共 15 分,每题 1 分 )() 1. 物体的平衡是绝对的平衡。

() 2. 用扳手拧紧螺母时,用力越大,螺母就越容易拧紧。

() 3. 力的合成、分解都可用平行四边形法则。

() 4. 当矩心的位置改变时,会使一个力的力矩大小和正负都可能发生变化。

() 5. 光滑接触面的约束力方向是沿接触面法线方向而指向物体。

() 6. 作用于一点上的两个或两个以上的力可以合成作用于一点的一个力。

() 7. 固定铰链支座的约束力方向一般是固定的。

() 8. 力的平衡条件是:大小相等,方向相反,作用在同一物体上。

中职土木工程力学基础1.1

中职土木工程力学基础1.1
1.力的概念 力是物体间的相互作用,这种作用引起物体的运动状态发
生变化或使物体产生变形。 在理解力的概念时要注意以下问题:
第一 物体的运动状态发生变化,是指物体速度大小或运 动方向的改变;物体的变形是指物体的形态或大小发生变化。
第二 力是物体与物体之间的相互作用。因此力不可能脱 离实际物体而单独存在。任何一个力都是一个物体对另一个物 体的作用。任何力都是成对出现的。有受力体必定有施力体。
在细体字母上加一箭头来表示力矢量,如 F 、F 的作 用效果也大,力小则作用效果也小。在国际单位制中,力的单 位是牛顿(N)千牛顿(KN)。
力的方向通常包含方位和指向两个涵义。例如,重力的方向 是“铅垂向下”,水平推力的方向是“水平向前”。
力的作用点就是力对物体作用的位置。
第三 两物体间的相互作用可以是直接接触。也不可以不 直接接触。
2.力的三要素 力对物体的作用效果取决于:力的大小;力的方向;力的
作用点。
力是一个既有大小又有方向的量,因此力是矢量。我们可用
一个带箭头的线段来表示力,如下图所示,按一定比例尺画
出的线段的长度表示力的大小,线段的方位和箭头的指向表 示力的方向,线段的起点或终点表示力的作用点F。代表力矢 量的符号用粗体字母表示,如 F、FN;有时为了方便,也可
在力的三个要素中,有任何一个要素改变时,都会对物 体产生不同的效果。 如下图所示。
3.平衡的概念: 物体的平衡状态,是指物体相对于地球保持静止或作匀速
直线运动的状态。 同时作用在一个物体上的一群力称为力系。使物体处于平
衡状态的力系称为平衡力系。

土木工程力学基础之受力图绘制解读

土木工程力学基础之受力图绘制解读
注意: 受力图就是反映物体受力情况的图形,因此,该图形上只能 画本身受到的所有的力,不能画它对周围物体的作用力,同时, 此图形上还应该清楚地反映出每一个的大小(箭头的长短可以画 示意性的长度)、方向(有些约束反力的指向可以假设)和作用 点 (各个力的作用点位置必须明确)。
绘制受力图的步骤:
1、画分离体:即研究对象; 2、画主动力:已知的力;
3、画约束力:分析所有与分离
体接触的物体。
受力图举例
例:图 a中的梯子 AB重 W,在 C处用绳索 CD拉住, A、B 处分别放在光滑的墙及地面上。试画出梯子的受力图。
解:(1)以梯子 AB为研究对象,将其单独画出。 (2)作用在梯子上的主动力是已知的重力 W,作用在梯子的中点, 铅垂向下。
(3)光滑墙面的约束力是 FNA,它通过接触点 A,垂直 于梯子并指向梯子;光滑地 面的约束力是 FNB,它通过 接触点 B,垂直于地面并指 向梯子;绳索的约束力是 FTC,其作用于绳索与梯子的 接触点 C,沿绳索中心线, 背离梯子。梯子 AB的受力 图如图 b所示。
复习:
1、力的三要素: 2、主动力: 3、约束力: 4、柔体约束的约束力: 5、光滑接触面约束的约束力: 6、链杆约束的约束力:
1.4受力图
分离体:将研究对象从其周围的物体中分离出来,单独画出。
被分离出来的研究对象称为分离体(或脱离体)
受力图:在分离体上画出周围物体对它的全部作用力(包括主
动力和约束力),这样的图形称为分离体图,又称受力图 。
试画出图中AB杆的受力图。
试画出图中AB杆的受力图。
试画出图中轮C的受力图。
试画出图中AB杆的受力图。
试画出图中AB杆的受力图。来自试画出圆球C的受 力图。

土木工程力学教案——物体的受力分析与受力图

土木工程力学教案——物体的受力分析与受力图

第一节物体的受力分析与受力图一、脱离体和受力图在力学求解静力平衡问题时,一般首先要分析物体的受力情况,了解物体受到哪些力的作用,其中哪些是已知的,哪些是未知的,这个过程称为对物体进行受力分析。

工程结构中的构件或杆件,一般都是非自由体,它们与周围的物体(包括约束)相互连接在一起,用来承担荷载。

为了分析某一物体的受力情况,往往需要解除限制该物体运动的全部约束,把该物体从与它相联系的周围物体中分离出来,单独画出这个物体的图形,称之为脱离体(或研究对象)。

然后,再将周围各物体对该物体的各个作用力(包括主动力与约束反力)全部用矢量线表示在脱离体上。

这种画有脱离体及其所受的全部作用力的简图,称为物体的受力图。

对物体进行受力分析并画出其受力图,是求解静力学问题的重要步骤。

所以,必须掌握熟练选取脱离体并能正确地分析其受力情况。

二、画受力图的步骤及注意事项1、确定研究对象取脱离体应根据题意的要求,确定研究对象,并单独画出脱离体的简图。

研究对象(脱离体)可以是单个物体、也可以是由若干个物体组成的系统,这要根据具体情况确定。

2、根据已知条件,画出全部主动力。

应注意正确、不漏不缺。

3、根据脱离体原来受到的约束类型,画出相应的约束反力对于柔索约束、光滑接触面、链杆、可动铰支座这类约束,可以根据约束的类型直接画出约束反力的方向;而对于铰链、固定铰支座等约束,经常将其反力用两个相互垂直的分力来表示;对固定支座约束,其反力则用两个相互垂直的分力和一个反力偶来表示。

约束反力不能多画,也不能少画。

如果题意要求明确这些反力的作用线方位和指向时,应当根据约束的具体情况并利用前面的有关公理进行确定。

同时,应注意两个物体之间相互作用的约束力应符合作用力与反作用力公理。

4、要熟练地使用常用的字母和符号标注各个约束反力,注明是由哪一个物体(施力体或约束)施加。

注意要按照原结构图上每一个构件或杆件的尺寸和几何特征作图,以免引起错误或误差。

5、受力图上只画脱离体的简图及其所受的全部外力,不画已被解除的约束。

土木工程力学基础课件

土木工程力学基础课件
疲劳寿命
评估地基的承载能力,确保其能够承受建筑物和车辆等载荷。
地基承载力
预测地基的沉降量,防止因不均匀沉降导致的结构破坏。
地基沉降
进行详细的地质勘查,了解地基土的性质和分布,为地基稳定性分析提供依据。
地质勘查
实验与实践
掌握土木工程力学的基本原理和实验技能。
培养分析和解决实际工程问题的能力。
培养严谨的科学态度和实验操作规范。
结构力学
静力学基本概念
静力学是研究物体在力作用下处于平衡状态的科学。静力学基础主要涉及力的概念、力的合成与分解、力矩、力矩平衡等基本概念。
静力学中的约束与约束反力
约束是限制物体运动的条件,约束反力是约束对被约束物体的作用力。常见的约束类型包括固定端、铰链、滑轮、滚轴等,每种约束都有其特定的约束反力。
弹性力学基本概念
弹性力学是研究物体在弹性力作用下的变形和内力的科学。弹性力学基础主要涉及Байду номын сангаас力和应变的概念、胡克定律等基本概念。
应力和应变
应力是描述物体内部单位面积上的作用力,应变是描述物体形状和尺寸变化的物理量。在弹性力学中,应力和应变之间存在一定的关系,这种关系称为胡克定律。
胡克定律
胡克定律是描述应力和应变之间关系的定律,即σ=Eε,其中σ表示应力,E表示物体的弹性模量,ε表示应变。胡克定律是弹性力学中的基本定律之一。
学科研究
土木工程力学是一门具有广泛应用的学科,对于土木工程学科的发展和研究具有重要的推动作用。掌握土木工程力学的基本原理和分析方法,有助于开展相关领域的研究和创新工作。
力学基础概念
总结词
平衡力的概念与条件
详细描述
平衡力是指作用在同一个物体上的大小相等、方向相反、作用线重合的两个或两个以上的力。平衡力的条件是合力为零,即合力矩为零。在平衡状态下,物体保持静止或匀速直线运动。

土木工程力学-PPT精品文档

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(3)计算面积的杆端应对应的M图是一整段 直线(不能是杆线);
(4)y 0 必须在直线图形上取得。
(五)线弹性体的互等定理
1.功的互等定理 对于同一结构的两种状态则有功的互等理: W12W21、P112P221即第一情况的外力在第二
情况上对应位移所做的功 W12P112 ,等于 第二情况的外力在第一情况上对应位移所 做的功 W21P221 。 这里的功为广义力与对应的广义位移:集中 力对应线位移,集中力偶对应有角位移; 同方向乘积为正,反方向为负。
单位力 P 2 引起的单位力 P 1
作用点沿力 P 1
方向的位移等于单位力 P 1 引起的单位力 P 2 作
用点沿力 P 2 方向的位移。
4.反力互等定理:针对超静定 结构建立的
r12 r21
即因支座2的单位位移所引起的支座1的反
力 r12 等于因支座1的单位位移所引起的 支座2的反力 21 。
2.支座移动产生的位移
(1)一个支座的位移 K RC
(2)n个支座的位移
K
n
Ri Ci
i1
(3)外荷载和支座移动同时作用
KLMP(x E )M I(x)d x RC
注意:求反力时,反力要按正向画出。规定 支座位移的方向为反力的正向。
3.位移互等定理
12 21
K
NP N l EA
(3)组合变形的构件:其位移为各基本变形 形式的位移的叠加。
(五)图乘法(重点)
1.应用条件: 单位荷载法计算位移的公式 一般满足于以下条件:



MP M EI
ds
1)EI=常数;
2)杆件轴线是直线;
3)M P 与 M 图中至少一个是直线图形。

工程力学第1章静力学基本概念与物体的受力图(共71张精选PPT)

工程力学第1章静力学基本概念与物体的受力图(共71张精选PPT)
第1章 静力学基本概念与物体的受力图
第1章 静力学基本概念与物体的受力图
1.1 基本概念
1.2 力矩与力偶
1.3 约束与约束反力 1.4 物体的受力图
思考与练习
第1章 静力学基本概念与物体的受力图
1.1 基 本 概 念
1.1.1 力的概念 力是物体间相互的机械作用。物体间相互的机械作用大致可分为
两类:一类是物体直接接触的作用,另一类是场的作用。这种作用使 物体的运动状态或形状尺寸发生改变。物体运动状态的改变称为力的 外效应或运动效应,物体形状尺寸的改变称为力的内效应或变形效应。
MO(F)=Fh=150×320=48 000 N·mm=48 N·m 在(b)种情况下,支点O到力F作用线的垂直距离h=l cos30°, 力F 使锤柄绕O点顺时针转动,则力F对O MO(F)=-Fh=-150×320×cos30°=-41 568 N·mm=-41.568 N·m
第1章 静力学基本概念与物体的受力图
可见,力的作用点对刚体来说已不是决定力作用效应的要素。因此,作 用于刚体上的力的三要素是力的大小、方向和作用线。
第1章 静力学基本概念与物体的受力图
F A
B =A
F B
图 1.5
第1章 静力学基本概念与物体的受力图
性质三
作用于物体上同一点的两个力可以合成为一个合力,合力的作 用点仍在该点,合力的大小和方向由这两个力为邻边所构成的平行 四边形的对角线来确定,如图1.6(a)所示。其矢量表达式为
标轴x、y上的单位矢量。
如图1.2所示,由力F的起点A和终点B分别作x轴的垂线, 垂足分
别为a、b,线段ab冠以适当的正负号称为力F在x轴上的投影,用Fx表
示,即
Fx=±ab

土木工程力学基础课件

土木工程力学基础课件

土木工程力学基础课件土木工程力学基础课件土木工程力学是土木工程领域中的基础学科,它研究的是物体在受力作用下的力学性质和变形规律。

在土木工程设计和施工中,力学的基本原理和方法是不可或缺的。

因此,学习土木工程力学基础课程对于土木工程专业的学生来说是非常重要的。

一、课程概述土木工程力学基础课程主要包括静力学和动力学两个方面的内容。

静力学研究物体在平衡状态下的力学性质,包括力的平衡、力的合成与分解、力矩的平衡等。

动力学研究物体在受力作用下的运动规律,包括质点的运动、刚体的运动等。

二、力学基本原理1. 牛顿定律牛顿定律是力学研究的基石,它包括三个基本定律。

第一定律也称为惯性定律,它指出物体在没有外力作用时保持静止或匀速直线运动。

第二定律描述了物体受力作用下的加速度与作用力的关系,即F=ma。

第三定律指出作用在两个物体上的力大小相等、方向相反。

2. 平衡条件物体在平衡状态下,力的合力和力矩必须为零。

力的合力为零意味着物体不会发生平动,力矩为零意味着物体不会发生转动。

平衡条件是土木工程设计中的重要依据,确保结构的稳定性。

三、力的分解与合成力的分解与合成是力学中的重要概念,它们可以帮助我们简化复杂力的计算。

力的分解指将一个力分解为若干个分力,分力的合力等于原力。

力的合成指将若干个力合成为一个合力,合力等于各个力的矢量和。

四、刚体力学刚体力学是土木工程力学中的重要分支,它研究的是刚体在受力作用下的平衡和运动规律。

刚体是指其内部各点之间的相对位置保持不变的物体。

刚体力学的主要内容包括力的平衡、力矩的平衡、刚体的平衡和刚体的运动。

五、弹性力学弹性力学是土木工程力学中的另一个重要分支,它研究的是物体在受力作用下的弹性变形规律。

弹性力学的基本假设是物体在受力作用下会发生弹性变形,即变形后能够恢复到原来的形状。

弹性力学的主要内容包括胡克定律、弹性体的应力和应变关系、梁的弯曲等。

六、应用案例在土木工程力学基础课程中,教师通常会通过一些实际案例来帮助学生理解和应用所学的知识。

建筑力学第一章力和受力图

建筑力学第一章力和受力图
建筑力学第一章力和受力图
1.固定铰支座 图1.18(a)是固定铰支座的示意图。构件与 支座用光滑的圆柱铰链联接,构件不能产生沿任 何方向的移动,但可以绕销钉转动,可见固定铰 支座的约束反力与圆柱铰链约束相同,即约束反 力一定作用于接触点,通过销钉中心,方向未定。 固定铰支座的简图如图1.18(b)所示。约束反力 如图1.18(c)所示,可以用FRA和一未知方向角α 表示,也可以用一个水平力FXA和垂直力FYA表示。
解 (1)根据题意取小球为 研究对象。 (2)画出主动力:主动力 为小球所受重力。 (3) 画出约束反力:约束 反力为绳子的约束反力以 及光滑面的约束反力。 小球的受力图如图1.23(b) 所示。
建筑力学第一章力和受力图
例 1.3 画图(a)所示结构ACDB的受力图。 解:(1)取结构ACDB为研究对象。 (2)画出主动力:主动力为FP。 (3)画出约束反力:约束为固定铰支座和可动铰 支座,画出它们的约束反力,如图(b)所示。
二力平衡公理 作用在同一刚体上的两个力,使刚体平衡
的必要和充分条件是,这两个力大小相等,方 向相反,作用在同一条直线上。
建筑力学第一章力和受力图
上述的二力平衡公理对于刚体是充分的也是 必要的,而对于变形体只是必要的,而不是充 分的。如图1.5所示的绳索的两端若受到一对大 小相等、方向相反的拉力作用可以平衡,但若 是压力就不能平衡。
建筑力学第一章力和受力图
4、荷载按其作用在结构上的分布情况分为 分布荷载和集中荷载。
集中荷载:分布范围很小,可近似认为作用在 一点的荷载;
线分布荷载:沿直线或曲线分布的荷载(单 位:KN/m);
面分布荷载:沿平面或曲面分布的荷载(单 位:KN/m2);
体分布荷载:沿物体内各点分布的荷载(单 位:KN/m3)。
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限制作用的力。
08.04.2020
土木工程力学基础
三.常见约束类型及其反力
2.几种常见的约束类型及其 反力
柔索约束——由绳索、链 条、胶带等柔体构成的约 束,都称为柔索约束。
约束特征:只能限制物体 沿着柔索的中心线离开柔 索的运动。
反力特征:柔索对物体的
约束反力T 通过接触点,
其方向沿着柔索的中心线
单元一. 力和受力图
单元学习目标
1.能解释力、力的两种效应等概念 2.能叙述静力学的基本公理 3.会根据约束的类型确定约束反力 4.能画出单个物体的受力图
5.能完成小组学习项目中的1个任务
08.04.2020
土木工程力学基础
一.力的基本知识
1.力——力是物体间相互的机械作用。
力的外效应——使物体的运动状态发生变化 力的内效应——使物体产生变形 力的三要素——力的大小、方向(方位与指向 )、
反力特征:可动铰支座的 约束反力垂直于支承面且 通过销钉中心,其大小和 方向待定。
08.04.2020
土木工程力学基础
三.常见约束类型及其反力
固定端支座——
既限制被约束物
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
体沿任何方向移
动,又限制它的
转动,这样的约
束称为固定端支
座。
反力特征:由两
q
P
个未知的约束反 XA
力和一个约束反 力偶组成。
08.04.2020
MA
YA
土木工程力学基础
四.受力图
受力图——在研究对象上 标出其所受的全部主动力、 约束反力的图形。
受力图的画法:
1.确定研究对象
2.单独画出物体的轮廓图

3.先画主动力
4.再画约束反力
5.检查
08.04.2020
土木工程力学基础
分条件是:此两力大小相等,方向相反, 作用在一条直线上。
08.04.2020
土木工程力学基础
二力平衡公理的应用
二力构件——对于只受两个力作用而处于平衡 的刚体。
二力构件不论其形状如何,所受两个力的作用 线必沿二力作用点的连线。
08.04.2020
土木工程力学基础
二.静力学公理
2.作用与反作用公理 —— 两个物体间的相互作用的一对力总是大
而背离物体,是拉力。
08.04.2020
土木工程力学基础
三.常见约束类型及其反力
光滑面约束——当物体在接触处 的摩擦力很小,即可以忽略不计 时,两物体彼此形成的约束就是 光滑面约束。
约束特征:只能限制物体沿着接 触面的公法线指向接触面的运动, 而不能限制物体沿着接触面的公 切线或离开接触面的运动。
08.04.2020
土木工程力学基础
铰链约束的分类
链杆约束——两端用销钉与物体相连且中 间不受力(自重忽略不计)的直杆。
反力特征:只能限制物体沿着链杆中心线, 指向未定。
08.04.2020
土木工程力学基础
铰链约束的分类
固定铰支座——用圆柱铰链连接的两个构 件中,如果有一个固定不动,就构成固定 铰支座。
作用点
08.04.2020
土木工程力学基础
一.力的基本知识
力的图示——力是矢量。通常用一个带 箭头的线段表示力的三要素。
力的大小——线段的长度(按选定的比 例)表示
力的方向——线段的方位和箭头表示
力的作用点——带箭头线段的起点或终 点表示
力的作用线——通过力的作用点并沿着 力的方位的直线。
反力特征:通过接触点,沿公法 线方向指向被约束物体,是一个
压力,常用字母N 表示。
08.04.2020
土木工程力学基础
三.常见约束类型及其反力
圆柱形铰链约束——两物体分别钻有直径相同的圆柱形孔, 用一圆柱形销钉连接起来,在不计摩擦时,即构成光滑圆柱 形铰链约束,简称铰链约束。 约束特点:约束的本质为光滑接触面约束,因其接触点位置 未定,无法预先确定的未知力。通常用两个大小未知的正交 分力来表示。 铰链约束分类:连接铰链、链杆支座、固定铰链支座、活动 铰链支座
力的单位——牛顿(N) 或千牛顿 (kN)
08.04.2020
土木工程力学基础
力的图示
一.力的基本知识
2.力系 力系——作用在同一物体上的一组力。 等效力系——对物体作用效果相同的力系。 合力——如果一个力与一个力系等效,则
此力称为该力系的合力,而力系中的各个 力都是其合力的分力。 平衡力系——使物体保持平衡的力系。
二.静力学公理
4.加减平衡力系公理 ——在作用于刚体的力系中,加上或去掉一个
任何平衡力系,并不会改变原力系对刚体的 作用效应。
力的可传性——作用在刚体上的力可沿其作用线移动到刚体 内任一点,而不改变该力对刚体的作用效果。
08.04.2020
土木工程力学基础
三.常见约束类型及其反力
1.约束与约束反力 主动力 ——使物体产生运动或运动趋势的力。 约束——限制物体运动的其他物体。 约束反力——约束对于被约束物体的运动起
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一.力的基本知识
3.荷载类型 荷载——使结构或构件产生运动或有运动
趋势的主动力 集中力或集中荷载 ——作用于一点的力 分布力 ——力的作用面积较大的力 线分布力或线荷载——当物体所受的力,
是沿着某条线连续分布且相互平行的力系
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这种支座能限制构件沿圆柱销半径方向的 移动,而不能限制其转动,其约束反力与 圆柱铰链相同。
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铰链约束的分类
可动铰支座——将铰链支 座用几个辊轴在水平面上 即构成可动铰支座。
约束特征:不能限制被支 承构件绕销钉的转动和沿 支承面方向的运动,而只 能阻止构件在垂直于支承 面方向向下运动。
小相等,方向相反,沿同一直线且分别作 用在两个相互作用的物体上。
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二.静力学公理
3.平行四边形公理 ——作用于物体上同一点的两个力,可以合
成为作用于该点一个合力。合力的大小和 方向可用这两个已知力为邻边所构成的平 行四边形的对角线表示。
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例1.梁的自重,可以简化为沿梁的轴线 分布的线荷载如图示。
单位长度上所受的力,称为分布力在该处的荷 载集度,通常用 q 表示,其单位是 N/m或kN/m
线分布荷载的大小用合力表示
合力的大小Q=ql
合力的作用点为分布长度的中点
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二.静力学公理
1.二力平衡公理 刚体在两个力作用下保持平衡的必要和充
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