单元二 杆件和结构的受力分析受力图 建筑力学

固定铰支座
用圆柱铰链把结构或构件与支座地板链接，并将底板固定 在支撑物上构成的支座，称为固定铰支座。固定铰支座只 能限制构件在垂直于销钉平面内任意方向的移动，而不能 限制构件绕销钉的转动，可见其约束性能与圆柱铰链相同。
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可动铰支座
在固定铰支座下面加几个辊轴支撑于平面上，就 构成可动铰支座。可动铰支座只能限制构件沿垂 直于支撑面方向的移动，而不能限制构件绕销钉 转动好沿支撑面方向的移动，其约束性能与链杆 的约束性能相同。
固定端支座
把构件和支撑物完全连接为一整体，构件在固定 端既不能沿任意方向移动，也不能转动的支座， 称为固定端支座。由于固定端支座技能限制构件 的移动，又限制构件的转动，所以，它的支座反 力包括水平力、竖向力和一个阻止转动的约束反 力偶。
2学习任务2 杆件和结构的受力分析、受力图
画受力图的一般步骤为：
柔体约束
由绳索、链条、皮带等柔性物体形成的约束，称为柔体约 束。柔体只能承受拉力，不能承受压力，所以作为约束， 他们只能限制物体沿柔体中心线且离开柔体的运动，而不 能限制物体沿其他方向的运动。因此，柔体约束的约束反 力是通过接触点，沿柔体中心线且背离物体的拉力，常用 T表示。
光滑接触面约束
不计摩擦的光滑平面或曲面构成对物体运动限制 时，称为光滑接触面约束。这类约束无论是平面 还是曲面，都不能限制物体沿接触面切线方向的 运动，只能限制物体沿接触面公法线方向向约束 内部的运动。因此，光滑接触面约束的约束反力 是作用于接触点，沿接触面公法线方向指向物体 的压力，常用N表示。
（1）明确研究对象，画出研究对象的隔离简图。 （2）在隔离体上画出全部主动力 （3）在隔离体上画出全部的约束反力，注意约束反
力一定要与约束的类型相对应。
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单元描述
本单元首先阐述了工程中常见 的约束及其约束反力，然后讨 论杆件和结构的受力分析，作 受力图。
单元重点
1 掌握常见典型约束的性质及约束反力的确定。 2 能够完整、准确的画出杆件和结构的受力图。
1学习任务1 约束及约束反力
物体受到的力一般分为两类：一类是使物体运动 或使物体有运动趋势的力，称为主运动力，即前 述的荷载；另一类是约束对物体的约束反力，又 称为被动力。一般主动力是已知的，而约束反力 是未知的。在受力分析计算中，约束反力和已知 的主动力共同作用使物体平衡，利用平衡条件就 可以求解出约束反力来。
圆柱铰链约束
圆柱铰链简称铰链，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。圆柱铰链的约束 反力可用一个大小与方向均未知的力F表示，也可用两个相互垂 直的未知分力来表示。
链杆约束
两端用铰链与物体分别连接且中间不受力（自重忽略不计） 的刚性杆，称为链杆约束。链杆只在两端各有一个力作用 而处于平衡状态，故链杆也称为二力杆。链杆约束只能限 制物体沿链杆方向的运动，而不能限制其他方向的运动。