【導(dǎo)讀】靜力學(xué)是研究物體在力系作用下的平衡條件的科學(xué)。在絕大多數(shù)工程問題中，將地球近似為慣性參考系。運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化和使物體產(chǎn)生變形。表示力的屬性，如FW，F(xiàn)N，F(xiàn)1等。線段的方位和指向表示力的方向；示力矢量；手寫時(shí)則用或表示力矢量。的原則逐步學(xué)習(xí)各種力系的簡(jiǎn)化與平衡。試判斷下列構(gòu)件是否是二力構(gòu)件。由此會(huì)得出什么結(jié)論?系，并不改變?cè)ο祵?duì)剛體的效應(yīng)。作用于剛體上的力的三要素為力的大小、方向和作用線。對(duì)角線來表示，而該兩個(gè)力稱為合力的分力。交于一點(diǎn)，則三力必共面且三個(gè)力的作用線必匯交于一點(diǎn)。兩物體間相互作用的力，總是大小相等，方向相反，與二平衡力的區(qū)別TF?

　　

【正文】 土 木 工 程 學(xué) 院 工 程 力 學(xué) 課 程 組 光滑鉸鏈約束中的銷釘是一種傳力構(gòu)件 ， 也是一個(gè)受力構(gòu)件 。受力分析時(shí) ， 關(guān)于銷釘?shù)奶幚響?yīng)掌握這樣一個(gè)原則 ， 即把 銷釘固定在非二力構(gòu)件上 。 具體來說 ， 則可分為以下幾種情況： 1） 銷釘上有集中力 （ 常為主動(dòng)力或柔體約束反力 ） 作用時(shí) ，通常應(yīng)把銷釘作為一個(gè)構(gòu)件單獨(dú)分析其受力情況 。 2） 銷釘上無集中力作用時(shí) ， ?各物體均為二力構(gòu)件 ， 單獨(dú)分析銷釘 。 ?各物體均不是二力構(gòu)件 ， 銷釘可與任一物體固定在一起 ，且不需要說明；但是當(dāng)有三個(gè)以上的構(gòu)件時(shí) ， 物體的受力圖會(huì)有差別 。 ?各物體中既有二力構(gòu)件 ， 也有非二力構(gòu)件 ， 銷釘可固定在任一非二力構(gòu)件上 ， 且不需要說明； ?各物體中有滑輪時(shí) ， 銷釘通常固定在滑輪上 ， 且不需要說明 。 物體的受力分析 和受力圖 93 B D ? C G B H E F1 A K D F2 ? 例 210 試分別畫出平衡 時(shí)物塊 、 球 A和滑輪 C的受力圖 。 【 解 】 F2 FD A E K F1 FK FE C FC FH FG I G H 第 2章 力學(xué)基本知識(shí) 水 利 土 木 工 程 學(xué) 院 工 程 力 學(xué) 課 程 組 物體的受力分析 和受力圖 94 試畫出桿 AC、 桿 BC和整體的受力圖 。 ? 例 29 【 解 】 第 2章 力學(xué)基本知識(shí) 水 利 土 木 工 程 學(xué) 院 工 程 力 學(xué) 課 程 組 F A C A B F C C B FCB FBC F39。CB FAx FAy FA F A C F39。CB F A B C FAx FAy FBC 物體的受力分析 和受力圖 95 ? 例 210 圖示構(gòu)架 ， 重物的重量為 F， 各桿和滑輪自重不計(jì) 。 1） 試分別畫出各桿 ， 滑輪 I、 II， 銷釘 B以及整個(gè)系統(tǒng)的受力圖； 2） 畫出銷釘 B與滑輪 I 一起的受力圖； 3） 畫出桿 AB、 滑輪 I、II， 鋼繩和重物作為一個(gè)系統(tǒng)時(shí)的受力圖 。 第 2章 力學(xué)基本知識(shí) 水 利 土 木 工 程 學(xué) 院 工 程 力 學(xué) 課 程 組 A B C F K I II D E 物體的受力分析 和受力圖 96 【 解 】 1. 桿 BD（ B處沒有銷釘） 第 2章 力學(xué)基本知識(shí) 水 利 土 木 工 程 學(xué) 院 工 程 力 學(xué) 課 程 組 ? 例 210 A B C F K I II D E B D FBD FDB 2. 輪 II的受力圖 II FT1 FT2 FT3 物體的受力分析 和受力圖 97 3. 輪 I (B處沒有銷釘） ? 例 210 【 解 】 第 2章 力學(xué)基本知識(shí) 水 利 土 木 工 程 學(xué) 院 工 程 力 學(xué) 課 程 組 A B C F K I II D E I F39。T2 FK FB1x FB1y 4. 輪 I (B處有銷釘） I F39。T2 FK FB2x FB2y F39。BD F39。T3 物體的受力分析 和受力圖 98 C B A 5. 桿 AB（ B處沒有銷釘） ? 例 210 【 解 】 第 2章 力學(xué)基本知識(shí) 水 利 土 木 工 程 學(xué) 院 工 程 力 學(xué) 課 程 組 F39。B2y F39。B2x FCy FCx FA 6. 銷釘 B的受力圖 F39。T3 FB2y FB2x FB1y FB1x F39。BD A B C F K I II D E B 物體的受力分析 和受力圖 99 K C D E 7. 桿 DE ? 例 210 【 解 】 第 2章 力學(xué)基本知識(shí) 水 利 土 木 工 程 學(xué) 院 工 程 力 學(xué) 課 程 組 A B C F K I II D E F39。K F39。DB F39。Cy F39。Cx FEx FEy 物體的受力分析 和受力圖 100 8. 整體的受力圖 ? 例 210 【 解 】 第 2章 力學(xué)基本知識(shí) 水 利 土 木 工 程 學(xué) 院 工 程 力 學(xué) 課 程 組 A B C F K I II D E A B C K I II D E FEx FEy FA F 物體的受力分析 和受力圖 101 9. 桿 AB、滑輪 I、 II以及重物、鋼繩（包括銷釘 B）一起 ? 例 210 【 解 】 第 2章 力學(xué)基本知識(shí) 水 利 土 木 工 程 學(xué) 院 工 程 力 學(xué) 課 程 組 A B C F K I II D E A B C I II FA FCy FCx F39。BD FK F 物體的受力分析 和受力圖 102 ? 畫受力圖的分析步驟與注意事項(xiàng) 在畫圖之前 ， 應(yīng)首先明確系統(tǒng)中有幾個(gè)主動(dòng)力 、 幾個(gè)構(gòu)件以及構(gòu)件與構(gòu)件 、 構(gòu)件與基礎(chǔ)之間的約束性質(zhì) ， 然后判斷其中有沒有二力構(gòu)件 ， 如果有則應(yīng)先畫出其受力圖 ， 接著可根據(jù)要求取研究對(duì)象 ， 畫分離體圖 ， 再畫上主動(dòng)力和約束反力 ， 完成受力圖 。 ①一定要取研究對(duì)象 ,畫分離體圖 ； ②熟悉 約束 性質(zhì) ； ③ 只畫外約束力 ，不畫內(nèi)約束力 ； ④ 二力構(gòu)件的判定； ⑤注意 作用力和反作用力 的關(guān)系 ； ⑥ 力的矢量表示法 ； ⑦ 同一個(gè)力表示方法要一致 ； ⑧ 既不多畫也不少畫 。 在畫圖過程中一般應(yīng)注意以下要點(diǎn)： 第 2章 力學(xué)基本知識(shí) 水 利 土 木 工 程 學(xué) 院 工 程 力 學(xué) 課 程 組 物體的受力分析 和受力圖 103 第 2章 力學(xué)基本知識(shí) ? 練習(xí) 1 B O A F1 C 45176。 D E ? 練習(xí) 2 B O A F1 C D 水 利 土 木 工 程 學(xué) 院 工 程 力 學(xué) 課 程 組 物體的受力分析 和受力圖 104 第 2章 力學(xué)基本知識(shí) ? 練習(xí) 3 ? 練習(xí) 4 B A F1 C D F2 B A F1 C D 45176。 45176。 E 水 利 土 木 工 程 學(xué) 院 工 程 力 學(xué) 課 程 組 物體的受力分析 和受力圖 105 第 2章 力學(xué)基本知識(shí) ? 練習(xí) 5 ? 練習(xí) 6 B M FW D E C A O B D E C A F1 水 利 土 木 工 程 學(xué) 院 工 程 力 學(xué) 課 程 組 物體的受力分析 和受力圖 第 2章 力學(xué)基本知識(shí) 水 利 土 木 工 程 學(xué) 院 工 程 力 學(xué) 課 程 組 力 與力系 靜 力學(xué)基本公理 力的投影與力沿坐標(biāo)軸的分力 力偶 物體的受力分析 和受力圖 約束和約束反力 結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖 力矩 107 第 2章 力學(xué)基本知識(shí) 結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之前 ， 應(yīng)首先將實(shí)際結(jié)構(gòu)進(jìn)行抽象和簡(jiǎn)化 ， 這種經(jīng)合理抽象和簡(jiǎn)化 ， 用來代替實(shí)際結(jié)構(gòu)的 力學(xué)模型 叫做 結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖 。 按照空間觀點(diǎn) ， 結(jié)構(gòu)可以分為 平面結(jié)構(gòu) 和 空間結(jié)構(gòu) ， 實(shí)際的工程結(jié)構(gòu)都是空間結(jié)構(gòu) 。 通常將整個(gè)空間 結(jié)構(gòu) 簡(jiǎn)化為幾個(gè)平面問題去計(jì)算 。 當(dāng)然 ， 也有一些結(jié)構(gòu)不宜簡(jiǎn)化成平面結(jié)構(gòu) 。 計(jì)算簡(jiǎn)圖的簡(jiǎn)化與選取一般應(yīng)遵循下列兩條原則： ① 正確反映結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力情況 ， 使計(jì)算結(jié)果盡可能與實(shí)際相符； ②簡(jiǎn)化甚至忽略 對(duì)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和變形影響較小的 次要因素 ， 使計(jì)算大大簡(jiǎn)化 。 實(shí)際結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化為計(jì)算簡(jiǎn)圖 ， 應(yīng)考慮以下幾方面的內(nèi)容： 水 利 土 木 工 程 學(xué) 院 工 程 力 學(xué) 課 程 組 108 桿件的簡(jiǎn)化 工程力學(xué)中，結(jié)構(gòu)構(gòu)件的簡(jiǎn)化主要是考慮由于桿件截面尺寸比其長(zhǎng)度小得多，在計(jì)算簡(jiǎn)圖中，可以用桿件縱軸線代替桿件，忽略截面形狀和尺寸的影響。 荷載的簡(jiǎn)化 荷載是主動(dòng)作用在結(jié)構(gòu)上的外力，如結(jié)構(gòu)自重、人的重量、水壓力、風(fēng)壓力等。通常將荷載分類如下： 本課程中主要研究固定的 集中荷載 和 均布荷載 。 恒荷載和活荷載 集中荷載和分布荷載 固定荷載和移動(dòng)荷載 靜力荷載和動(dòng)力荷載 ?第 2章 力學(xué)基本知識(shí) 水 利 土 木 工 程 學(xué) 院 工 程 力 學(xué) 課 程 組 結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖 109 支座的簡(jiǎn)化 結(jié)構(gòu)構(gòu)件與基礎(chǔ)間的連接裝置就是支座 。 在對(duì)支座簡(jiǎn)化時(shí) ，一般忽略支座與構(gòu)件接觸面間摩擦以及接觸面大小的影響 ，認(rèn)為支座與桿件是以一支承點(diǎn)連接起來的 。 結(jié)點(diǎn)的簡(jiǎn)化 結(jié)構(gòu)中各個(gè)桿件連接在一起的區(qū)域稱為結(jié)點(diǎn) ， 根據(jù)其實(shí)際構(gòu)造和結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn) ， 分為鉸結(jié)點(diǎn) 、 剛結(jié)點(diǎn)和組合結(jié)點(diǎn)三種 。 第 2章 力學(xué)基本知識(shí) 水 利 土 木 工 程 學(xué) 院 工 程 力 學(xué) 課 程 組 鉸結(jié)點(diǎn) 剛結(jié)點(diǎn) 組合結(jié)點(diǎn) 結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖 110 桿系的簡(jiǎn)化 平面桿系結(jié)構(gòu)可以分為梁 、 拱 、 剛架 、 桁架 、 組合結(jié)構(gòu)等幾種類型 。 第 2章 力學(xué)基本知識(shí) 水 利 土 木 工 程 學(xué) 院 工 程 力 學(xué) 課 程 組 簡(jiǎn)單梁 拱 連續(xù)梁 剛架 桁架 組合結(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖 水 利 土 木 工 程 學(xué) 院 工 程 力 學(xué) 課 程 組