建筑力學(xué)吳忠誠29課件講解

《建筑力學(xué)》第三章

計算簡圖和受力分析吳忠誠本節(jié)目錄2.1力和力系的概念2.2靜力學(xué)公理2.3平面力系中力對點之矩2.4力偶及其基本性質(zhì)計算簡圖和受力分析荷載3.1荷載的分類荷載：通常把作用于結(jié)構(gòu)上的主動力稱為荷載恒載：是指永久作用在結(jié)構(gòu)上的荷載，大小和位置都不發(fā)生變化，比如結(jié)構(gòu)自重。活載：指是指作用于結(jié)構(gòu)的可變荷載，大小和作用位置是可變的，比如風(fēng)載，雪載。

恒載(g)按作用時間不同分為活載(q)計算簡圖和受力分析荷載集中荷載：是指作用于結(jié)構(gòu)上一點處的荷載，比如集中力。分布荷載：是指作用于體積、面積和線段上的荷載，比如體荷載、面荷載和線荷載。

集中荷載按作用的空間范圍分為分布荷載計算簡圖和受力分析荷載

靜力荷載：是指荷載從零緩慢增加到一定值，不會使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生明顯沖擊和振動，比如自重和人群。按作用結(jié)構(gòu)上的性質(zhì)分為動力荷載：是指大小和方向隨時間變化明顯，會產(chǎn)生明顯沖擊和振動，比如地震力，爆炸力荷載。緒論研究對象計算簡圖和受力分析約束和約束反力物體自由體：可以在空間里任意移動，運動不受限制的物體非自由體：不可以在空間任意移動，運動受限制的物體約束：是指對非自由體某些運動的起限制作用的裝置。約束反力：是指約束對非自由體的作用力，比如柱子對屋架的作用，基礎(chǔ)對柱子作用。3.2約束與約束反力計算簡圖和受力分析研究對象研究對象約束和約束反力

約束反力特點①大小通常是未知的；②方向與被限制物體的運動方向相反；③作用點在約束與被約束物體的相聯(lián)系點。GFN2FN1計算簡圖和受力分析約束和約束反力七種約束光滑接觸面約束柔體約束圓軸鉸鏈約束固定鉸支座由于當(dāng)前建筑工程越來越復(fù)雜，故其約束類型也越來越多。常見的約束類型如下：

約束分類可動鉸支座固定端支座定向支座計算簡圖和受力分析約束和約束反力柔體約束

剛由皮帶、繩索、鏈條等柔性物體構(gòu)成的約束稱為柔性約束。特點：①繩索類只能受拉，②約束反力作用在接觸點，③方向沿繩索背離物體

反向：方向相反

F1

=–F2

共線：作用在同一直線上，

作用于同一個物體上。緒論計算簡圖和受力分析約束與約束反力光滑接觸面約束

兩個物體通過摩擦力可以忽略不計的接觸面相互作用形成的約束。特點：①約束反力作用在接觸點。②方向沿公法線。③約束反力指向受力物體。

NNANB模板工程施工支撐件緒論計算簡圖和受力分析約束和約束反力圓柱鉸鏈約束

圓柱鉸鏈簡稱鉸鏈，是由一個圓柱形銷釘插入兩個物體的圓孔中構(gòu)成，相互作用形成的約束。特點：①兩構(gòu)件只能繞圓柱體的中心軸線做相對轉(zhuǎn)動,不能相對移動。②方向約束力作用線通過銷釘中心與接觸點，沿公法線方向。③約束力一般方向不定，通常用兩個正交分力表示。

鉸鏈簡圖模板工程施工大模板模板工程施工支撐件緒論靜力學(xué)概念公理圓柱鉸鏈約束AXAYAA約束反力過鉸鏈中心，方向一般不確定，用正交分力XA、YA表示模板工程施工早拆模板計算簡圖和受力分析約束和約束反力固定鉸支座

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或地基上構(gòu)成的支座。特點：①

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，而不能限制構(gòu)件繞銷釘?shù)霓D(zhuǎn)動。②方向約束力作用線通過銷釘中心與接觸點，沿公法線方向。③約束力一般方向不定，通常用兩個正交分力表示。

計算簡圖和受力分析約束和約束反力可動鉸支座可動鉸鏈支座又稱輥軸支座，它是在固定鉸鏈支座的底部安裝一排滾輪，使支座可沿支承面移動。特點：①

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，而不能限制構(gòu)件繞銷釘?shù)霓D(zhuǎn)動。②方向約束力作用線通過銷釘中心與接觸點，沿公法線方向。③約束力一般方向不定，通常用兩個正交分力表示。

計算簡圖和受力分析約束和約束反力固定端支座將一個物體插入另一物體內(nèi)形成牢固的連接，這便構(gòu)成固定端約束。特點：①

既能夠限制物體向任意方向的移動，又能限制物體向任何方向的轉(zhuǎn)動。②其約束反力為平面內(nèi)的相互垂直的兩個分力和一個約束反力偶。

計算簡圖和受力分析約束和約束反力定向支座定向支座能限制構(gòu)件的轉(zhuǎn)動和垂直于支承面方向的移動，但允許構(gòu)件沿平行于支承面方向的移動。特點：①

既能限制物體向任何方向的轉(zhuǎn)動，又能夠限制物體向垂直于支承面方向的移動。②其約束反力為垂直于支承面一個反力和一個約束反力偶。

計算簡圖和受力分析

計算簡圖3.2結(jié)構(gòu)的計算簡圖

對實際結(jié)構(gòu)進行力學(xué)分析和計算時，忽略一些次要影響因素，將具體構(gòu)件抽象為“力學(xué)模型”，即采用簡化的圖形來代替實際結(jié)構(gòu)，這種簡化的圖形稱為結(jié)構(gòu)的計算簡圖。①

要反映結(jié)構(gòu)幾何及變形特征、主要受力、使計算結(jié)果接近實際情況。②要分清主次，略去次要因素，方便結(jié)構(gòu)的力學(xué)計算，即達到簡化的目的。③保證安全性，兼顧經(jīng)濟性。簡化原則：計算簡圖和受力分析計算簡圖結(jié)構(gòu)體系簡化結(jié)構(gòu)體系簡化包括桿件簡化和結(jié)點簡化。（1）桿件簡化：由于桿件的橫向尺寸比其長度小很多，且截面內(nèi)力只沿長度方向變化，與橫向尺寸無關(guān)，故桿件用其縱向軸線來表示。如柱、梁等構(gòu)件的縱軸線為直線，用相應(yīng)的直線表示；而拱、曲桿等構(gòu)件的縱軸線為曲線，則用相應(yīng)的曲線表示。計算簡圖和受力分析計算簡圖（2）結(jié)點簡化：由在結(jié)構(gòu)中，桿件與桿件相互連接處稱為結(jié)點。實際工程中連接形式是很多種，但在計算簡圖中，主要簡化為鉸結(jié)點和剛結(jié)點兩種理想化形式。鉸結(jié)點：被連接的桿件在連接處可以相對轉(zhuǎn)動，但不能相對移動。比如，木屋架的各桿間連接結(jié)點可簡化為鉸計算簡圖和受力分析計算簡圖

剛結(jié)點：被連接的桿件在連接處既不能相對轉(zhuǎn)動，又不能相對移動。比如，鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的梁柱結(jié)點可簡化為

剛性結(jié)點。當(dāng)結(jié)構(gòu)發(fā)生變形時，結(jié)點處各桿端之間無相對移動，同時保持夾角不變。A結(jié)點B結(jié)點框架結(jié)構(gòu)計算簡圖和受力分析計算簡圖支座簡化

支座是指結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)（或別的支承構(gòu)件）之間的連接構(gòu)造，它的作用時使基礎(chǔ)或其它支承構(gòu)件與結(jié)構(gòu)連接起來，達到支承結(jié)構(gòu)的目的，可以根據(jù)其實際構(gòu)造和約束情況進行合理的簡化。一般可簡化為：固定鉸支座，可動鉸支座，固定端支座等。計算簡圖和受力分析計算簡圖荷載簡化

荷載是作用于結(jié)構(gòu)上的各種主動力。按其作用的范圍和分布情況，通?？珊喕癁榉植己奢d和集中荷載。若作用結(jié)構(gòu)上分布范圍相比構(gòu)件尺寸小的多，則可將此荷載簡化為作用于一點的集中荷載；若結(jié)構(gòu)承受的荷載分布于結(jié)構(gòu)整個體積內(nèi)或某一表面上，則通常簡化為作用于軸線上的分布荷載或集中荷載。桿系結(jié)構(gòu)的分類分類