建筑力学基础2
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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。
时，其中一个物体就是另一个物体的光滑接触面 约束。这种约束不论接触面的形状如何，都只能 在接触面的公法线方向上将被约束物体顶住或支 撑住，所以光滑接触面的约束反力过接触点，沿 着接触面的公法线指向被约束的物体，只能是压 力，如图1.15中的力。
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3、光滑圆柱铰链约束（简称铰约束） 光滑圆柱铰链约束的约束性质是限制物体平
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3．固定端支座 整浇钢筋混凝土的雨篷，它的一端完全嵌
固在墙中，一端悬空如图1.22(a)，这样的支座 叫固定端支座。在嵌固端，既不能沿任何方向 移动，也不能转动，所以固定端支座除产生水 平和竖直方向的约束反力外，还有一个约束反 力偶(力偶将在第三章讨论)。这种支座简图如 图1. 22(b)所示，其支座反力表示如图1.22(c) 所示。
限制物体运动的物体称为约束物体，简称 约束。约束必然对被约束物体有力的作用，以 阻碍被约束物体的运动或运动趋势。这种力称 为约束反力，简称反力
约束反力位于约束与被约束物体的连接或 接触处，其方向必与该约束所能阻碍物体的运 动方向相反。运用这个准则，可确定约束反力 的方向和作用点的位置。
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受力图 研究力学问题，首先要了解物体的受力状态，
即对物体进行受力分析，反映物体受力状态的 图称为受力图。
受力图的绘制步骤为： 1. 取分离体； 2. 画已知力； 3. 画约束反力。
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例1.2 重量为的小球，按图1.23(a)所示放置，试 画出小球的受力图。
面移动（不限制转动），其约束反力是互相垂直 的两个力（本质上是一个力），指向任意假设。
X
R
Y
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4．链杆约束 链杆就是两端铰接而中间不受力的刚性直
杆，由此所形成的约束称为链杆约束。这种约 束只能限制物体沿链杆轴线方向上的移动。链 杆可以受拉或者是受压，但不能限制物体沿其 他方向的运动和转动，所以，链杆约束的约束 反力沿着链杆的轴线，其指向假设。
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工程上将结构或构件连接在支承物上的装置， 称为支座。在工程上常常通过支座将构件支承在 基础或另一静止的构件上。支座对构件就是一种 约束。支座对它所支承的构件的约束反力也叫支 座反力。支座的构造是多种多样的，其具体情况 也是比较复杂的，只有加以简化，归纳成几个类 型，才便于分析计算。建筑结构的支座通常分为 固定铰支座，可动铰支座，和固定(端)支座三类。
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物体受力分析
• 将所研究的物体或物体系统从与其联系的周围物 体或约束中分离出来，并分析它受几个力作用， 确定每个力的作用位置和力的作用方向，这一过 程称为物体受力分析。物体受力分析过程包括如 下两个主要步骤。
• (1) 确定研究对象，取出分离体。 • 待分析的某物体或物体系统称为研究对象。明确
研究对象后，需要解除它受到的全部约束，将其 从周围的物体或约束中分离出来，单独画出相应 简图，这个步骤称为取分离体。 • (2) 画受力图。 • 在分离体图上，画出研究对象所受的全部主动力 和所有去除约束处的约束反力，并标明各力的符 号及受力位置符号。 • 这样得到的表明物体受力状态的简明图形，称为 受力图。
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。
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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。
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2．可动铰支座 图l.20(a)是可动铰支座的示意图。构件与支
座用销钉连接，而支座可沿支承面移动，这种约 束，只能约束构件沿垂直于支承面方向的移动， 而不能阻止构件绕销钉的转动和沿支承面方向过销钉的中心， 垂直于支承面，方向可能指向构件，也可能背离 构件，视主动力情况而定。这种支座的简图如 1.20(b)所示，约束反力如图1.20(c)所示。
1．柔体约束 用柔软的皮带、绳索、链条
阻碍物体运动而构成的约束叫柔 体约束。这种约束作用是将物体 拉住，且柔体约束只能受拉力， 不能受压力，所以约束反力一定 通过接触点，沿着柔体中心线背 离被约束物体的方向，且恒为拉 力，如图1.14中的力。
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2．光滑接触面约束 当两物体在接触处的摩擦力很小而略去不计
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。
时，其中一个物体就是另一个物体的光滑接触面 约束。这种约束不论接触面的形状如何，都只能 在接触面的公法线方向上将被约束物体顶住或支 撑住，所以光滑接触面的约束反力过接触点，沿 着接触面的公法线指向被约束的物体，只能是压 力，如图1.15中的力。
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3、光滑圆柱铰链约束（简称铰约束） 光滑圆柱铰链约束的约束性质是限制物体平
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3．固定端支座 整浇钢筋混凝土的雨篷，它的一端完全嵌
固在墙中，一端悬空如图1.22(a)，这样的支座 叫固定端支座。在嵌固端，既不能沿任何方向 移动，也不能转动，所以固定端支座除产生水 平和竖直方向的约束反力外，还有一个约束反 力偶(力偶将在第三章讨论)。这种支座简图如 图1. 22(b)所示，其支座反力表示如图1.22(c) 所示。
限制物体运动的物体称为约束物体，简称 约束。约束必然对被约束物体有力的作用，以 阻碍被约束物体的运动或运动趋势。这种力称 为约束反力，简称反力
约束反力位于约束与被约束物体的连接或 接触处，其方向必与该约束所能阻碍物体的运 动方向相反。运用这个准则，可确定约束反力 的方向和作用点的位置。
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受力图 研究力学问题，首先要了解物体的受力状态，
即对物体进行受力分析，反映物体受力状态的 图称为受力图。
受力图的绘制步骤为： 1. 取分离体； 2. 画已知力； 3. 画约束反力。
第15页/共18页
例1.2 重量为的小球，按图1.23(a)所示放置，试 画出小球的受力图。
面移动（不限制转动），其约束反力是互相垂直 的两个力（本质上是一个力），指向任意假设。
X
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4．链杆约束 链杆就是两端铰接而中间不受力的刚性直
杆，由此所形成的约束称为链杆约束。这种约 束只能限制物体沿链杆轴线方向上的移动。链 杆可以受拉或者是受压，但不能限制物体沿其 他方向的运动和转动，所以，链杆约束的约束 反力沿着链杆的轴线，其指向假设。
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工程上将结构或构件连接在支承物上的装置， 称为支座。在工程上常常通过支座将构件支承在 基础或另一静止的构件上。支座对构件就是一种 约束。支座对它所支承的构件的约束反力也叫支 座反力。支座的构造是多种多样的，其具体情况 也是比较复杂的，只有加以简化，归纳成几个类 型，才便于分析计算。建筑结构的支座通常分为 固定铰支座，可动铰支座，和固定(端)支座三类。
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物体受力分析
• 将所研究的物体或物体系统从与其联系的周围物 体或约束中分离出来，并分析它受几个力作用， 确定每个力的作用位置和力的作用方向，这一过 程称为物体受力分析。物体受力分析过程包括如 下两个主要步骤。
• (1) 确定研究对象，取出分离体。 • 待分析的某物体或物体系统称为研究对象。明确
研究对象后，需要解除它受到的全部约束，将其 从周围的物体或约束中分离出来，单独画出相应 简图，这个步骤称为取分离体。 • (2) 画受力图。 • 在分离体图上，画出研究对象所受的全部主动力 和所有去除约束处的约束反力，并标明各力的符 号及受力位置符号。 • 这样得到的表明物体受力状态的简明图形，称为 受力图。
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。
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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。
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2．可动铰支座 图l.20(a)是可动铰支座的示意图。构件与支
座用销钉连接，而支座可沿支承面移动，这种约 束，只能约束构件沿垂直于支承面方向的移动， 而不能阻止构件绕销钉的转动和沿支承面方向过销钉的中心， 垂直于支承面，方向可能指向构件，也可能背离 构件，视主动力情况而定。这种支座的简图如 1.20(b)所示，约束反力如图1.20(c)所示。
1．柔体约束 用柔软的皮带、绳索、链条
阻碍物体运动而构成的约束叫柔 体约束。这种约束作用是将物体 拉住，且柔体约束只能受拉力， 不能受压力，所以约束反力一定 通过接触点，沿着柔体中心线背 离被约束物体的方向，且恒为拉 力，如图1.14中的力。
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2．光滑接触面约束 当两物体在接触处的摩擦力很小而略去不计