結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖及受力分析-支座的簡(jiǎn)化（建筑力學(xué)）

約束和約束反力約束和約束反力的概念

1自由體：可以任意運(yùn)動(dòng)（獲得任意位移）的物體自由體非自由體：不可能產(chǎn)生某個(gè)方向位移的物體非自由體約束：能夠限制物體位移的其他物體。約束力：約束作用在被約束體上的反作用力。主動(dòng)力：約束力以外的力，即荷載。是被動(dòng)力是通過(guò)力來(lái)實(shí)現(xiàn)的。又稱為約束反力，確定約束力指向的原則：約束力的方向總是與約束所能阻止物體的運(yùn)動(dòng)方向運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反

常見(jiàn)約束類型及約束反力

2常見(jiàn)約束類型及其約束反力（1）柔體約束由柔軟的繩索、鏈條、膠帶等構(gòu)成的約束。約束力作用在接觸點(diǎn)，方向沿著柔體約束的中心線背離物體。用FT表示柔體約束力只能承受拉力（2）光滑接觸面約束兩個(gè)物體接觸面上的摩擦力可以忽略不計(jì)時(shí)，認(rèn)為接觸面光滑。通過(guò)接觸點(diǎn)，作用線沿接觸面的公法線并指向被約束體。也可稱為法向反力，用FN表示。

常見(jiàn)約束類型及約束反力顯然，光滑接觸面約束只能限制被約束體沿接觸面公法線指向約束方向的運(yùn)動(dòng)，因此，其約束反力：

（2）光滑接觸面約束

常見(jiàn)約束類型及約束反力（3）圓柱鉸鏈約束

圓柱鉸鏈簡(jiǎn)稱鉸鏈

常見(jiàn)約束類型及約束反力鉸鏈簡(jiǎn)圖

銷釘只能限制物體在垂直于銷釘軸線平面內(nèi)任意方向的相對(duì)移動(dòng)，

而不能限制物體繞銷釘?shù)霓D(zhuǎn)動(dòng)。是由一個(gè)圓柱形銷釘插入兩個(gè)物體的圓孔中構(gòu)成，并且認(rèn)為銷釘和圓孔的表面都是光滑的。--小圓圈（3）圓柱鉸鏈約束約束力作用線通過(guò)銷釘中心與接觸點(diǎn)。接觸點(diǎn)的位置一般不能預(yù)先確定，

常見(jiàn)約束類型及約束反力鉸鏈的約束力方向不定，通常用兩個(gè)正交分力表示。是將結(jié)構(gòu)物與基礎(chǔ)或地面連接在一起的裝置或構(gòu)造

支座的簡(jiǎn)化支座：支座的作用是把結(jié)構(gòu)物與基礎(chǔ)或地面連接起來(lái)，使結(jié)構(gòu)物能穩(wěn)固在地基上對(duì)結(jié)構(gòu)物或構(gòu)件來(lái)說(shuō)，支座實(shí)質(zhì)上也是一種約束在對(duì)具體結(jié)構(gòu)物進(jìn)行分析時(shí)，當(dāng)一個(gè)構(gòu)件支承于另一個(gè)構(gòu)件時(shí)，其連接處對(duì)前一構(gòu)件來(lái)說(shuō)也稱為支座。實(shí)際結(jié)構(gòu)中，基礎(chǔ)對(duì)結(jié)構(gòu)的支承形式多種多樣，但根據(jù)支座的實(shí)際構(gòu)造和約束特點(diǎn)，在平面桿系結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖中，支座通常可簡(jiǎn)化為：固定鉸支座、活動(dòng)鉸支座、固定端支座和定向支座4種基本類型。用圓柱鉸鏈把結(jié)構(gòu)或構(gòu)件與支座底板連接，并將底板固定在支承物上構(gòu)成的支座。固定鉸支座固定鉸支座計(jì)算簡(jiǎn)圖固定鉸支座能限制構(gòu)件在垂直于銷釘平面內(nèi)任意方向的移動(dòng)，

支座的簡(jiǎn)化

1而不能限制構(gòu)件繞銷釘?shù)霓D(zhuǎn)動(dòng)。對(duì)構(gòu)件的支座反力如圖所示：——正交方向的兩個(gè)分力

支座的簡(jiǎn)化固定鉸支座

1如圖所示為一木梁的端部，其通常與埋設(shè)在混凝土墊塊中的錨栓相連接，在房屋建筑中，構(gòu)造要求各不相同，但只要它具有約束兩個(gè)方向的移動(dòng)的性能,而不約束轉(zhuǎn)動(dòng),即可視為固定鉸支座。在荷載作用下，梁端部A處的水平移動(dòng)和豎向移動(dòng)均受到了限制，但仍可繞A點(diǎn)作微小的轉(zhuǎn)動(dòng)。故可簡(jiǎn)化成固定鉸支座，其簡(jiǎn)圖及支座反力如右圖所示。

支座的簡(jiǎn)化固定鉸支座

1右上圖所示為鋼筋混凝土柱：右下圖所示為現(xiàn)澆鋼筋混凝土柱：將柱的下端插入杯形基礎(chǔ)預(yù)留的杯口中后，用瀝青麻絲填實(shí)，在荷載作用下，柱腳A的水平和豎向位移均被限制，因此可簡(jiǎn)化為固定鉸支座，其簡(jiǎn)圖及支座反力如右圖所示。但仍可繞A點(diǎn)作微小的轉(zhuǎn)動(dòng)，柱在基礎(chǔ)面上截面縮小，放有彈性墊板，其內(nèi)鋼筋交叉設(shè)置，在基礎(chǔ)面上柱子雖然不能有水平和豎向移動(dòng)，但阻止轉(zhuǎn)動(dòng)的性能卻大大削弱了，所以也可簡(jiǎn)化為固定鉸支座，其簡(jiǎn)圖及支座反力如上圖所示?；瑒?dòng)鉸支座

在固定鉸支座的下面加幾個(gè)輥軸支承于平面上，就構(gòu)成了滑動(dòng)鉸支座。滑動(dòng)鉸支座計(jì)算簡(jiǎn)圖滑動(dòng)鉸支座只能限制物體垂直于支承面方向的移動(dòng)，

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支座的簡(jiǎn)化但不能限制物體沿支承面切線方向的運(yùn)動(dòng)，也不能限制物體繞銷釘轉(zhuǎn)動(dòng)。對(duì)構(gòu)件的支座反力如圖所示——與支承面垂直的集中力滑動(dòng)鉸支座

在房屋建筑中，常在某些構(gòu)件支承處墊上瀝青杉板之類的柔性材料

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支座的簡(jiǎn)化

當(dāng)構(gòu)件受到荷載作用時(shí)，其A端可以水平方向作微小的移動(dòng)，還可繞A點(diǎn)作微小的轉(zhuǎn)動(dòng)，但不能在與支承面垂直的方向移動(dòng)。所以，該支座可以簡(jiǎn)化為滑動(dòng)鉸支座，其簡(jiǎn)圖及支座反力如圖所示。固定（端）支座既限制構(gòu)件沿任何方向移動(dòng)，又限制構(gòu)件轉(zhuǎn)動(dòng)的支座。固定端支座計(jì)算簡(jiǎn)圖支座反力

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支座的簡(jiǎn)化正交方向的兩個(gè)力：FAx、FAy限制移動(dòng)一個(gè)反力偶：MA限制轉(zhuǎn)動(dòng)固定（端）支座

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支座的簡(jiǎn)化如圖所示的鋼筋混凝土柱：將柱的下端插入杯形基礎(chǔ)預(yù)留的杯口中后，用細(xì)石混凝土澆筑填實(shí)，當(dāng)柱插入杯口深度符合一定要求時(shí)，可認(rèn)為柱腳是固定在基礎(chǔ)內(nèi)的，因此可簡(jiǎn)化為固定（端）支座，其簡(jiǎn)圖及支座反力如右圖所示。限制柱腳的水平移動(dòng)、豎向移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)，定向支座

定向支座能限制構(gòu)件的轉(zhuǎn)動(dòng)和垂直于支承面方向的移動(dòng)，但允許構(gòu)件沿平行于支承面方向的移動(dòng)。定向