理論力學--第2章平面任意力系課件

1、11. 力的平移定理力的平移定理: 可以把作用在剛體上點可以把作用在剛體上點A的力的力F平行移到任一點平行移到任一點B，但必須，但必須同時附加一個力偶，這個附加力偶的矩等于原來的力同時附加一個力偶，這個附加力偶的矩等于原來的力F 對新對新作用點作用點B的矩。的矩。F = F = FBF MABFdF F BAFdM = Fd = MB ( F ) 作用在物體上的作用在物體上的 力的作用線任意分布在同一平面內(nèi)（或力的作用線任意分布在同一平面內(nèi)（或近似分布在同一平面內(nèi)）的力系近似分布在同一平面內(nèi)）的力系 ；當物體及所受的力都對稱；當物體及所受的力都對稱于同一平面時，也為平面任意力系問題于同一平面時

2、，也為平面任意力系問題 。22 .平面任意力系向作用面內(nèi)一點簡化平面任意力系向作用面內(nèi)一點簡化 主矢和主矩主矢和主矩oMF1F2oFnoFn MnF1 M1F2 M2任意點任意點O 為簡化中心為簡化中心 F1 = F1 ， F2 = F2 ， ，F(xiàn)n = Fn Mi = Mo ( Fi ) (i = 1，2，n) 平面任意力系等效為兩個簡單力系：平面匯交力系平面任意力系等效為兩個簡單力系：平面匯交力系和平面力偶系。和平面力偶系。FR 3Mo = M1+M2+Mn= FR 主矢主矢Mo 主矩主矩 平面任意力系向作用面內(nèi)任一點平面任意力系向作用面內(nèi)任一點O簡化，可得一個力和一個簡化，可得一個力和一

3、個力偶。這個力等于該力系的力偶。這個力等于該力系的主矢，主矢，作用線通過簡化中心作用線通過簡化中心O。這個。這個力偶的矩等于該力系的力偶的矩等于該力系的主矩。主矩。 平面匯交力系平面匯交力系可合成為作用線通過點O的一個力F FR R FR = F1 + F2 + Fn = 平面力偶系平面力偶系可合成為一個力偶，這個力偶的矩Mo等于各附加力偶矩的代數(shù)和，又等于原來各力對點O的矩的代數(shù)和。 n1iiFn1iiO)(M FoMOFR (31)(32)F1F2oFnoFn MnF1 M1F2 M24oF1F2oFnoFn MnF1 M1F2 M2MOFR 取坐標系取坐標系Oxy，i，j為沿為沿x，y軸

4、的單位矢量，則力系軸的單位矢量，則力系主矢主矢的解析表達式為的解析表達式為主矢主矢FR 的大小和方向余弦為的大小和方向余弦為主矩主矩的解析表達式的解析表達式 22)( )(yxFFFR+=FF), cos(RRxiFFF), cos(RRyjFyjxiRyRxRFF+FF=F+=n1in1iiiiiiOO)F-F()(MMxyyxFxyijyxij5 一物體的一端完全固定在另一物體上，這種約一物體的一端完全固定在另一物體上，這種約束稱為束稱為固定端固定端或或插入端支座插入端支座 FAxFAyMAAAFA MA 63. 平面任意力系的簡化結果分析平面任意力系的簡化結果分析 簡化結果可能有以下幾種

5、情況，即簡化結果可能有以下幾種情況，即：（1 1）FR = 0，Mo 0；（2 2）FR 0，Mo = 0；（3 3）FR 0，Mo 0；（4 4）FR = 0， Mo = 0。FR = 0，Mo 0原力系合成為原力系合成為合力偶合力偶，合力偶矩，合力偶矩為為（2 2）平面任意力系簡化為）平面任意力系簡化為一個合力一個合力的情形的情形原力系簡化為原力系簡化為一個力一個力， FR 就是原力系的合力就是原力系的合力,合力合力作用作用線通過簡化中心線通過簡化中心O。n1iiOO)(MMF（1 1）平面任意力系簡化為）平面任意力系簡化為一個力偶一個力偶的情形的情形(a) FR 0，Mo = 07oFR

6、 Moo oo dFR FR FRdoo FR 原力系簡化為原力系簡化為一個力一個力，合力矢等于主矢；合力的合力矢等于主矢；合力的作用線在作用線在點點O的哪一側，根據(jù)的哪一側，根據(jù)主矢和主矩的方向確定；合力主矢和主矩的方向確定；合力作用線到作用線到點點O的距離為的距離為d。ROFMd 平面任意力系平面任意力系平衡平衡。（3 3）平面任意力系）平面任意力系平衡平衡的情形的情形(b) FR 0，Mo 0FR = 0，Mo = 0FR = FR =FR8 平面任意力系的合力矩定理平面任意力系的合力矩定理由圖(b), 合力 FR 對點O的矩為由式（32）得合力矩定理合力矩定理：平面任意力系的合力對作用

7、面內(nèi)任一點的矩等于力系中各力對同一點的矩的代數(shù)和。n1i)(iOOMMF FMO ( FR )=FRd = MOn1i)()(iOROFMFM(b)oFR Moo oo dFR FR FRdoo FR(c)(a)9 例例1010 已知F1=150N，F(xiàn)2=200N ， F3=300N ， F= F =200N 。求力系向點O的簡化結果，并求力系合力的大小及其與原點O的距離。解：解：N 437.652101cos45321FFFFxN 161.651103sin45321FFFFyF31210020011F113F280FF xyOjijiF161.6437.6R10mN 21.440.0851

8、0.2sin45.0.1)(3 1FFFFMMOO得力系向點O的簡化結果如圖（b);MOFR Oxy(b)466.5N)161.6(437.6)()()(2222yxRFFF466.5NRRFF合力及其與原點O的距離如圖(c) 。mN 21.44OM45.96mmROFMd(c)OxyFRdF31210020011F113F280FF xyOji11 例例1111 水平梁AB受按三角形分布的載荷作用，如圖示。載荷的最大值為q，梁長l，求合力作用線的位置。 解: 在梁上距A端為 x 處的載荷集度為 q(x) = qx/l。在此處取的一微段dx，梁在微段d x 受的力近似為 F(x) = qxdx

9、/l。2)(0lqdxxqFl設合力作用線到A端的距離為 xC ，llqlqxlxqFxlC3223d1202xdxq(x)dxlxxxqxF0cd)(FxcABlq梁由 x=0 到 x=l 的分布載荷合力為根據(jù)合力矩定理12小小 結結1. 力的平移定理力的平移定理:平移一力的同時必須附加一個力偶，附加力偶的矩等于原來的力 對新作用點的矩。2. 平面任意力系向平面內(nèi)任選一點平面任意力系向平面內(nèi)任選一點O簡化簡化:可得一個力和一個力偶。這個力等于該力系的主矢，作用線通過簡化中心O。這個力偶的矩等于該力系的主矩。 jFiFFFyxiR3. 平面任意力系的簡化結果平面任意力系的簡化結果（1）FR =

10、 0，Mo 0,（4）FR = 0，Mo = 0,（2）FR 0，Mo = 0,（3）FR 0，Mo 0,合合力偶力偶，合力偶矩，合力偶矩， 合合力力，合力，合力作用線通過簡化中心作用線通過簡化中心O。平衡。平衡。合合力力，合力，合力作用線到簡化中心作用線到簡化中心O的距離為的距離為FMdRO)(iOOFMM)(iOOFMM13 討論平面任意力系的主矢和主矩都等于零的情形： FR = 0 Mo = 0 主矢等于零，表明作用于簡化中心O的匯交力系為平衡力系；主矩等于零，表明附加力偶系也是平衡力系，所以原力系必為平衡力系。即上式為平面任意力系平衡的充分條件充分條件。 由上節(jié)分析結果可知：在另外幾種

11、情況下力系都不能平衡，只有當主矢和主矩都等于零時，力系才能平衡，上式為平面任意力系平衡的必要條件必要條件。 平面任意力系平衡的平面任意力系平衡的充分必要條件充分必要條件：力系的主矢和對力系的主矢和對任一點的主矩都等于零。任一點的主矩都等于零。 140 xF0)(FMB0)(FMA0yF（或或 ） 1.1.平衡條件的解析式平衡條件的解析式( (即平衡方程）：即平衡方程）： 2. 二力矩式二力矩式3. 三力矩式三力矩式條件是：條件是：A、B兩點兩點的連線不能與的連線不能與 x 軸軸或或 y 軸垂直軸垂直條件是：條件是：A、B、C三點不能共線三點不能共線0 xF0yF0)(FMO0)(FMA0)(F

12、MB0)(FMC15 例例1212 圖示水平梁AB，A端為固定鉸鏈支座，B端為一滾動支座。梁長為4a，梁重P，作用在梁的中點C。在梁的AC段上受均布載荷q作用，在梁的BC段上受力偶作用，力偶矩M = Pa。求A和B處的支座約束力。 AB4a2aMPq16解：（1）取AB梁為研究對象，畫受力圖AB4a2aMPqFBFAxFAy聯(lián)解上各式得 0 xF0yF0)(FMA0 xAF02ByAFpaqF4220BFaMpa-qa aaqpFB2143aqpFyA23410 xAF（2）列靜力平衡方程17 例例13 如圖所示平面剛架AB，其上作用有力P 和力偶M，力偶矩等于Pa，若P、a均為已知，求A、B

13、兩處的約束反力。aaaM=PaPABC18解法一：（1）選AB為研究對象，畫受力圖（2）列靜力平衡方程:0 xF:0yF:0)(FMAaaaM=PaPABCRB XAYA0 PXA0BARY0MaPaRB聯(lián)解上各式得： PXAPYA2PRB219二力矩二力矩式式aaaM=PaPABCRB XAYA解法二：（1）選AB為研究對象，畫受力圖（2）列靜力平衡方程:0 xF:0)(FMA0 PXA0MaPaRB聯(lián)解上各式得： PXAPYA2PRB2D:0)(FMD0MaPaYA20:0)(FMDaaaM=PaPABCRB XAYAD解法三：（1）選AB為研究對象，畫受力圖（2）列靜力平衡方程:0)(F

14、MA0MaPaRB聯(lián)解上各式得： PXAPYA20MaPaYA:0)(FMB02MaPaYaXAAPRB2三力矩三力矩式式21 例例1414 自重為P=100KN的T字形剛架ABD，置于鉛垂面內(nèi)，載荷如圖示。其中M=20KNm,F=400KN, q=20KNm,l=1m。求固定端A的約束力。MPADB3lllqF3022解：T字形剛架ABD的受力如圖所示。解方程得 0 xF0yF0)(FMAMPADB3lllqF30FAxFAyMA0cos30321FaqFxA0sin30FPFyA03cos30sin30321lFlFllqMMA316.4kN321cos30aqFFAx300kNsin30

15、FAFPy1188kN3cos30sin30321lFlFllqMMA234. 平面平行力系平面平行力系的平衡條件和平衡方程 xF1F2F3FnyO如圖：物體受平面平行力系F1 ，F(xiàn)2 ， ， Fn的作用。則平行力系的獨立平衡方程為 ：如取 x 軸與各力垂直，不論力系是否平衡，恒有0 xF0yF0)(FMA0)(FMA0)(FMB平行力系平衡方程的二力矩式：24QWPAB6m12m2m2m 例例1515 塔式起重機如圖所示。機身總重為W=220kN，作用線通過塔架的中心。最大起重量P=50kN，平衡塊重Q30kN。求：滿載和空載時軌道A 、 B的約束反力，并問此起重機在使用過程中有無翻倒的危險

16、。（1）起重機受力圖如圖RARB（2）列平衡方程 ：解：:0AM0)212(24)26(PWRQB:0BM04)212(2)26(ARPWQ解方程得: PRA5 . 2170PRB5 . 38025QWPAB6m12m2m2mRARBPRA5 . 2170PRB5 . 380 滿載時,P=50kN,則 空載時, P=0,則RA=45kNRB=255kNRA=170kNRB=80kN討論:(a)滿載時，為了保證起重機不致繞B點翻到，必須使RA0;同理，空載時，為了保證起重機不致繞A點翻到，必須使RB0;(b)由上計算知：滿載時，RA=45kN0; 空載時，RB=80 kN0; 所以此起重機在使用

17、過程中無翻倒的危險。26 例例1616 塔式起重機如圖。機架重為P1=700KN，作用線通過塔架的中心。最大起重量P2=200KN，最大懸臂長為12m，軌道AB的間距為4m。平衡荷重P3，到機中心距離為6m。求：（1）保證起重機在滿載和空載時都不致翻倒，平衡荷重P3 為多少？（2）當平衡荷重P3 =180KN時，求滿載時軌道A 、 B給起重機輪子的反力？FAFBP3P1P2AB6m12m2m2m27解：選起重機為研究對象。 （1）要使起重機不翻倒，應使作用在起重機上的力系滿足平衡條件。 滿載時，為使起重機不繞點B翻倒，力系滿足平衡方程 。在臨界情況下，F(xiàn)A=0。求出的P3 值是所允許的最小值。

18、 0)(FMB 空載時，為使起重機不繞點A翻倒，力系滿足平衡方程 。在臨界情況下，F(xiàn)B=0。求出的P3 值是所允許的最大值。 0)(FMA 0)(FMB02)(1222)(6213minPPP75kN)2(1081123minPPP 0)(FMA022)(613maxPPNk3504213maxPP28 起重機實際工作時不允許處于極限狀態(tài)，要使起重機不翻倒，平衡荷重P3應在兩者之間，即： 75KNP3 350KN （2）取P3 =180KN，求滿載時作用于輪子的反力FA和FB。由平面平行力系的平衡方程 ： 0)(FMB042)(1222)(6213BFPPP870kN)42(1441312PP

19、PFB 0)(FMA0yF0321PPPFFBA解方程得 210kNAF042)(1222)(6213AFPPP210kN)8210(41312PPPFA驗證：29小小 結結 0iF0iM0 xF0yF0)(iOFM0 xF0yF0yF0)(FMA30 由若干個物體組成的系統(tǒng)稱為物體系物體系。 物體系中的未知量數(shù)目等于獨立平衡方程的數(shù)目時，所有未知量都能由平衡方程求出，這樣的問題稱為問題。 物體系中的未知量數(shù)目多于獨立平衡方程的數(shù)目時，未知量不能全部由平衡方程求出，這樣的問題稱為問題。 外力外力：外界物體作用于系統(tǒng)上的力叫外力。 內(nèi)力內(nèi)力：系統(tǒng)內(nèi)部各物體之間的相互作用力叫內(nèi)力。 物系平衡的特點

20、特點：物系平衡時，物系中每個單體也是平衡的。每個單體可列3個平衡方程，整個系統(tǒng)可列3n個方程（設物系中有n個物體）31ABFAFBPABCPFAFBFCABCPFAFBABPFAFBFCAAPFAxFAyMAF1F2BPFAxFAyMAF1F2FB32PF1F2FBABABFByFBxFAxFAyMAFAxFAyMAPF2F1物體系物體系 的平衡問題求解：的平衡問題求解： （1）可以選每個物體為）可以選每個物體為研究對象，列出全部研究對象，列出全部平衡方程，然平衡方程，然后求解；后求解； （2）也可先取整體為）也可先取整體為研究對象，列出研究對象，列出平衡方程，解出部分平衡方程，解出部分未知量

21、，再從系統(tǒng)中選取某些物體為未知量，再從系統(tǒng)中選取某些物體為研究對象，列出另外的研究對象，列出另外的平平衡方程，直至求出所有未知量。衡方程，直至求出所有未知量。33q0ABCDFPq1m1m1m1m0.5m0.5m例例1717 圖示組合梁（不計自重）由AC和CD兩部分鉸接而成。已知：F=10kN， P=20kN，均布載荷 q=5kN/m，梁的BD段受線性分布載荷，q0=6kN/m，求A和B處的約束反力。FBFAxFAyMA解：（1）選整體為研究對象。0 xF0yF0)(FMA0 xAF012110qqpFFFByA0)31(32111.510.52.530qqPFFMBA34（2）選CD為研究對

22、象。FBq0BCDF1m1m0.5mFCyFCx0)(FMC0)31(12110.50qFFB解得 9kN)31(12110.50qFFB0 xAF29kNyAF22.5kNAM35 例例1818 齒輪傳動機構如圖示。齒輪的半徑為r，自重為P1。齒輪的半徑為R=2r，其上固結一半徑為r的塔輪 ，輪與輪共重P2=2P1 。齒輪壓力角 =20 ，物體C重為P=20P1 。求：(1) 保持物體C勻速上升時，作用在輪上力偶的矩M；（2）光滑軸承A,B的約束力。約束力。ArB rRCP1P2PM36解 （1）選取輪， 及重物C為研究對象。B rRCPP2FByFBxFFtFr解得 0F x0Fy0)(M

23、BF0FFrBx0PFPF2tBy1rB3.64PFFx1t2B32PFPPFy0RFrPt由平衡方程及壓力角定義 ,FFtantr 201t10PRPrF1t r3.64PtanFF37Ar（2） 選取輪為研究對象。Fr Ft P1FAxFAyM0F x0Fy0)(MAF0FFrAx0PFF1tAy0rFMt解得 1rA3.64PFFx1t1A9PFPFyr10PrFM1t38 例例1919 圖示鋼結構拱架由兩個相同的鋼架圖示鋼結構拱架由兩個相同的鋼架AC和和BC鉸接，吊鉸接，吊車梁支承在鋼架的車梁支承在鋼架的D，E上。設兩鋼架各重為上。設兩鋼架各重為P=60KN；吊車梁；吊車梁重為重為P1

24、=20KN，其作用線通過點，其作用線通過點C；載荷為；載荷為P2=10KN ；風力；風力F=10KN 。尺寸如圖。尺寸如圖。D，E兩點在力兩點在力P的作用線上。求固定鉸的作用線上。求固定鉸支座支座A和和B的約束力。的約束力。PPP2P1F5m2m8m2m2mBACDE10m39解 （1）選整個拱架為研究對象,受力如圖。0F x0Fy0)(MAF0FFFBAxx02PPPFF12BAyy06P4P10P2P5F12F12ByPPP2P1F10m5m2m8m2m2mBACDExyFAxFAyFByFBX40PFCxFCyFByFBXFEBCE4m（2）選右邊拱架為研究對象，受力如圖0)(MCF0)

25、F(P4F10F6EBBxy（3）選吊車梁為研究對象，受力如圖DEP2P1FE FD 0)(MDF0P2P4F821E解得12.5KNFE17.5KNFBx77.5KNFBy7.5KNFAx41 例例2020 圖示構架，由直桿圖示構架，由直桿BC，CD及直角彎桿及直角彎桿AB組成，各組成，各桿自重不計，載荷分布及尺寸如圖。銷釘桿自重不計，載荷分布及尺寸如圖。銷釘B穿透穿透AB及及BC兩構兩構件，在銷釘件，在銷釘B上作用一鉛垂力上作用一鉛垂力F。已知。已知q，a，M，且且M=qa2。求。求固定端固定端A的約束力及銷釘?shù)募s束力及銷釘B對桿對桿BC、桿桿AB的作用力。的作用力。ABCDqFq3aaa

26、aM42解 （1）選CD桿為研究對象，其受力如圖示。CDqFCxFCyFDyFDx0)(MDF02aqaFaCx解得2qaFCx（2）選BC桿為研究對象，其受力如圖示。MBCFCx FCy FBCxFBCy0F x0FFCBCxx0)(MCF0MFaBCy解得2qaFFCBCxxqaaMFBCy43（3）選銷釘B為研究對象，其受力如圖示。BFFBCx FBCy FBAx FBAy 0F x0Fy0FFBCBAxx0FFFBCBAyy解得2qaFFBCBAxxFqaFFFBCBAyy即銷釘B對桿AB的作用力為：2qaFFBABAxxFqaFFBABAyy44（4）選直角彎桿AB為研究對象，其受力

27、如圖示。ABqFAxFAyFBAxFBAyMA 0F x0Fy0)(MAF0F - 3aq21FBAA=+xx0FFBAAyy0F3aFaa3aq21MBABAAxy解得aqFAxqaFFFBAAyyaF)a(qMA45 例例2121 圖示一結構由AB、BC 與CE 三個構件構成。E 處有一滑輪，細繩通過該輪懸掛一重為 1.2 kN 的重物。尺寸如圖，不計桿件與滑輪的重量。求支座A和B處的約束反力，以及桿BC 的內(nèi)力FBC。ABCDE1.5m2m2m1.5m解：解：（1）選整體為研究對象，其受力如圖所示。FAyFFBFAx0F x0Fy0)(MAF0FFAx0PFFBAy0r)P(2r)F(1

28、.54FBP46（2）取ADB桿為研究對象，其受力如圖所示。ABDFAyFBFAxFDxFDyFBC0)(MDF0F5322F2FBBACy1.5KNF(F35FB)AyBC解得式中r為輪的半徑，細繩拉力F=P。解得1.2KNFAx0.15KNFPFBAy1.05KNP43.5FB47思考題思考題 怎樣判斷問題？圖中哪些是問題，哪些是問題？PPP(a)(b)(c)FABABFBAF(d)(e)(f)48 桁架是一種由細長桿在其兩端用鉸鏈連接而成桁架是一種由細長桿在其兩端用鉸鏈連接而成的結構，幾何形狀不變。的結構，幾何形狀不變。 如果桁架所有桿件的軸線與其受到的載荷均在一如果桁架所有桿件的軸線與

29、其受到的載荷均在一個平面內(nèi)，稱此類桁架為平面桁架，否則稱為空間桁個平面內(nèi)，稱此類桁架為平面桁架，否則稱為空間桁架。本節(jié)的研究對象為平面桁架。架。本節(jié)的研究對象為平面桁架。491、平面桁架的靜力學模型、平面桁架的靜力學模型 (1) 桁架的桿件都是直的；桁架的桿件都是直的；構成桁架的桿件均為構成桁架的桿件均為二力桿二力桿（3）桁架所受的）桁架所受的 力力(載荷載荷)都作用在節(jié)點上，且在桁都作用在節(jié)點上，且在桁架的平面內(nèi)；架的平面內(nèi)； (2) 桿件用光滑的圓柱鉸鏈連接。桁架中桿件的鉸桿件用光滑的圓柱鉸鏈連接。桁架中桿件的鉸鏈接頭稱為節(jié)點；鏈接頭稱為節(jié)點；（4）桿件的自重不計，或平均分配到桿件兩端的節(jié)

30、）桿件的自重不計，或平均分配到桿件兩端的節(jié)點上。點上。502、簡單平面桁架的構成、簡單平面桁架的構成 平面桁架先由三根桿與三個節(jié)點構成一個三角形，以后每平面桁架先由三根桿與三個節(jié)點構成一個三角形，以后每增加一個節(jié)點增加兩個桿件，從而得到幾何形狀不變的結構增加一個節(jié)點增加兩個桿件，從而得到幾何形狀不變的結構簡單平面桁架。簡單平面桁架。 (a) (b) 將構件數(shù)與節(jié)點數(shù)分別記為將構件數(shù)與節(jié)點數(shù)分別記為 n 與與 m，根據(jù)上述的規(guī)則，它們有如下的關系，根據(jù)上述的規(guī)則，它們有如下的關系32)3(23mmn 對于簡單平面桁架，每個節(jié)點受到的是一個平面匯交力系，存在兩對于簡單平面桁架，每個節(jié)點受到的是一個

31、平面匯交力系，存在兩個平衡方程。因此個平衡方程。因此共有獨立的平衡方程共有獨立的平衡方程 2m 個。由上式可知，個。由上式可知，它可以求解它可以求解 n+3 個未知數(shù)。個未知數(shù)。 如果支承桁架的約束力的個數(shù)為如果支承桁架的約束力的個數(shù)為 3，平面桁架的，平面桁架的 n 個桿件內(nèi)個桿件內(nèi)力可解，故簡單平面桁架問題是力可解，故簡單平面桁架問題是靜定靜定的。顯然，如果在簡單平面的。顯然，如果在簡單平面桁架上再增加桿件或支承約束力超過桁架上再增加桿件或支承約束力超過 3，則使該靜力學問題由靜，則使該靜力學問題由靜定變?yōu)槎ㄗ優(yōu)殪o不定靜不定。513、桁架的內(nèi)力計算、桁架的內(nèi)力計算 桁架都是二力桿，其內(nèi)力一

32、定沿桁架都是二力桿，其內(nèi)力一定沿桿的軸線方向，因此，內(nèi)力為拉力桿的軸線方向，因此，內(nèi)力為拉力或壓力?；驂毫?。 統(tǒng)一設拉為正、壓為負。統(tǒng)一設拉為正、壓為負。# 內(nèi)力計算的節(jié)點法：內(nèi)力計算的節(jié)點法：利用各個節(jié)點的利用各個節(jié)點的平衡方程計算桿的內(nèi)力。平衡方程計算桿的內(nèi)力。# 內(nèi)力計算的截面法：內(nèi)力計算的截面法：將桁架部分桿切將桁架部分桿切斷，利用桁架子系統(tǒng)的平衡方程計算桿斷，利用桁架子系統(tǒng)的平衡方程計算桿的內(nèi)力。的內(nèi)力。FF (c)(a)FF(b)52 例例22 平面懸臂桁架所受的載荷如圖所示。求各桿的內(nèi)力。ABCDE123456aa30FF解 （1） 選節(jié)點E為研究對象，受力圖如圖(b) 。0 x

33、F0 c2103os FF0yF0 sin302 FF（2） 選節(jié)點C為研究對象，受力圖如圖(c) 。0 xF0 14 FF0yF03 FFFF2 2FF3 1FFF314FF3FEF1F2(b)FF1CF4F3(c)53（3） 選節(jié)點D為研究對象，受力圖如圖(d) 。ABCDE123456aa30FF0F x0F y0 60FF60FF5632COSCOS0 60F60F53SinSinFF F353F60)FF(FF5326COSDF2F3F5F6xy(d)54例例23 平面懸臂桁架所受的載荷如圖(a)所示。求桿1,2,3的內(nèi)力。解 （1）用I-I截面將桁架截開，取桁架右半部為研究對象。其

34、受力圖如圖 (b) 所示。II 2m 2m 2m 2m123FFFFF1F2FNCD(b)FFFF 2m 2m 2m 2m 3mAB123(a)0)(MCF0)(MDF06F4F2F3F43102F4FF)6(F22FF25.333FF316F1（2）選節(jié)點E為研究對象，受力圖如圖(c) 所示 。0F y0FF53F321.667FF35F3EF1F12F23F3(c)55 例24 如圖所示桁架，F(xiàn)=5kN，b =1.5m。求桿1、2和6的內(nèi)力。 0bF2bF3bF6bFBy5kNFFBy0FAx03FFFBAyy10kNF3FFBAyy0F x0F y0)(MAF解 （1）以桁架整體為對象，計算支座的約束反力： b b b b b bAB123456789111210