工程建筑力學(xué)基礎(chǔ)知識-文庫吧資料
2025-06-30 20:59本頁面
【正文】 鏈與墻連接，在處與桿鉸鏈聯(lián)接，斜木在端用鉸鏈與墻連接，在處與桿鉸鏈聯(lián)接，桿是兩端用光滑鉸鏈聯(lián)接而中間不受力的剛性直桿。(b)所示的簡圖來表示。也就是說，圓柱鉸鏈的約束反力作用于接觸點，垂直于銷釘軸線，通過銷釘中心((a)中所示的)，而方向未定。銷釘不能限制物體繞銷釘轉(zhuǎn)動，只能限制物體在垂直于銷釘軸線的平面內(nèi)的沿任意方向的移動，()所示。常見的門窗的合頁就是這種約束。這種約束不論接觸面的形狀如何，都不能限制物體沿光滑接觸面的公切線方向的運動或離開光滑面，只能限制物體沿著接觸面的公法線向光滑面內(nèi)的運動，所以光滑接觸面約束反力是通過接觸點，沿著接觸面的公法線指向被約束的物體，只能是壓力。這種約束只能限制物體沿著柔體中心線使柔體張緊方向的移動，且柔體約束只能受拉力，不能受壓力，所以約束反力一定通過接觸點，沿著柔體中心線背離被約束物體的方向，且恒為拉力。這需要利用平衡條件來確定未知反力。在一般情況下物體總是同時受到主動力和約束反力的作用。因此，約束反力的方向必與該約束所能阻礙物體的運動方向相反。由于約束限制了被約束物體的運動，在被約束物體沿著約束所限制的方向有運動或運動趨勢時，約束必然對被約束物體有力的作用，以阻礙被約束物體的運動或運動趨勢。例如上面提到的地基是基礎(chǔ)的約束；墻或柱子是梁的約束。例如，基礎(chǔ)受到地基的限制，梁受到柱子或者墻的限制等均屬于非自由體。在空間某些方向的運動受到一定限制的物體稱為非自由體。那么，在這塊板上受到的全部荷載是而荷載是沿板的跨度均勻分布的，于是，沿板跨度方向均勻分布的線荷為 ()，寬＝，跨度(長) ＝，自重，簡化為沿跨度方向的均布線荷載。2．均布面荷載化為均布線荷載計算在工程計算中，在板面上受到均布面荷載時，需要將它簡化為沿跨度(軸線)方向均勻分布的線荷載來計算。，其截面寬度為(m)，截面高度為(m)。 荷載的簡化和計算1．等截面梁自重的計算在工程結(jié)構(gòu)計算中，通常用梁軸表示一根梁。移動荷載——是指可以在結(jié)構(gòu)上自由移動的荷載。固定荷載——是指作用的位置不變的荷載。動荷載——凡能引起明顯的沖擊或振動的荷載。3．按作用性質(zhì)——荷載可分為靜荷載和動荷載。分布荷載又可分為均布荷載及非均布荷載等。單位是牛（）或千牛（）。2．按作用范圍——荷載可分為集中荷載和分布荷載。偶然荷載——使用時不一定出現(xiàn)，一旦出現(xiàn)其值很大，持續(xù)時間短的荷載。永久荷載——長期作用于結(jié)構(gòu)上的不變荷載，如結(jié)構(gòu)的自重、安裝在結(jié)構(gòu)上的設(shè)備的重量等等，其荷載的大小、方向和作用位置是不變的。 荷載的分類結(jié)構(gòu)上所承受的荷載，往往比較復(fù)雜。 荷 載及分類工程上將作用在結(jié)構(gòu)或構(gòu)件上，能主動引起其物體運動、產(chǎn)生運動趨勢或產(chǎn)生變形的作用稱為荷載（也稱主動力）。作用力與反作用力是分別作用在相互作用的兩個物體上的。和是作用和反作用力關(guān)系，即大小相等＝，方向相反，(b)所示。根據(jù)這個定律我們知道物體對物體作用力的大小和方向時，就可以知道物體對物體的反作用力。這個定律說明了兩物體間相互作用力的關(guān)系。三力平衡匯交定理給出了不平行的三個力平衡的必要條件。力的平行四邊形法則也是研究力系簡化的重要理論依據(jù)。用三角形法則求合力，只能決定合力的大小和方向，而合力的作用線應(yīng)通過兩分力在物體上的共同作用點。如果從點開始先畫矢量,再從點畫矢量，同樣可以得到相同的表示合力的大小和方向的矢量。從點開始先畫矢量，從點再畫矢量，連接起點與終點得到矢量，矢量表示合力的大小和方向。還可以利用幾何關(guān)系計算合力的大小和方向。圖1 .10合力的大小和方向可以用作圖法求出。即合力等于原來的兩個力的矢量和(幾何和)。如一個變形體受、的拉力作用將產(chǎn)生伸長變形，(a)所示；若將與沿其作用線移到另一端，(b)，物體將產(chǎn)生壓縮變形，變形形式發(fā)生變化，即作用效果發(fā)生改變。(a)，兩平衡力、分別作用在兩物體、上，能使物體保持平衡(此時物體之間有壓力)，但是，如果將、(b)所示的情況，則兩物體各受一個拉力作用而將被拆散失去平衡。這樣，對于剛體來說，力的作用點在作用線上的位置已不是決定其作用效果的要素，而力的作用線對物體的作用效果起決定性的作用，所以力的三要素應(yīng)表示為：力的大小、方向和作用線。力的可傳性原理告訴我們，力對剛體的作用效果與力的作用點在作用線上的位置無關(guān)。力的可傳性原理很容易為實踐所驗證。所以在剛體上加上或去掉一個平衡力系，是不會改變剛體原來的運動狀態(tài)的。也就是說相差一個平衡力系的兩個力系作用效果相同，可以互換。(a)所示簡單吊車中的拉桿，如果不考慮它的重量，桿就只在和處分別受到力和的作用；因桿處于平衡，根據(jù)二力平衡條件，力和必須等值、反向、共線，即力和的作用線都一定沿著、兩點的連線，(b)所示，所以桿是二力桿件。二力平衡公理表明了作用于物體上的最簡單的力系平衡條件，它為以后研究一般力系的平衡條件提供了基礎(chǔ)。上述的二力平衡公理對于剛體是充分的也是必要的，而對于變形體只是必要的，而不是充分的。必須注意式中各投影的正、負號 靜力學(xué)公理人們在長期的生產(chǎn)和生活實踐中，經(jīng)過反復(fù)觀察和實踐，總結(jié)出了關(guān)于力的最基本的客觀規(guī)律，這些客觀規(guī)律被稱為靜力學(xué)公理，并經(jīng)過實踐的檢驗證明它們是符合客觀實際的普遍規(guī)律，它們是研究力系簡化和平衡問題的基礎(chǔ)。合力投影定理：平面匯交力系的合力在任一軸上的投影，等于各分力在同一軸上投影的代數(shù)和。，投影的正負號按規(guī)定觀察判定。力的投影是代數(shù)量，由力可確其投影和，但是由投影和只能確定力的大小和方向，不能確定其作用位置。特別要指出的是當力與軸(或軸)平行時，的投影 (或)為零； (或)的值與的大小相等，方向按上述規(guī)定的符號確定。如果在軸和軸上的投影和已知。并且規(guī)定：從投影的起點到終點的指向與坐標軸正方向一致時，投影取正號；從投影的起點到終點的指向與坐標軸正方向相反時，投影取負號。從力的起點終點分別作垂直于軸的垂線，得垂足和，并在軸上得線段，線段的長度加以正負號稱為力在軸上的投影，用表示。在靜力學(xué)中，主要研究的是物體的平衡問題，為研究問題的方便，則將所有的物體均看成是剛體。任何物體在力的作用下，總是或多或少地發(fā)生一些變形。在任何外力的作用下，大小和形狀始終保持不變的物體稱為剛體。 剛體的概念由于結(jié)構(gòu)或構(gòu)件在正常使用情況下產(chǎn)生的變形極為微小，例
高考資料相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1