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文檔簡介

建筑力學基礎知識需要掌握的基本內容1、力、力矩、力偶2、平衡;平面力系的平衡條件3、約束與約束反力4、物體的受力分析與受力圖5、荷載;結構計算簡圖6、結構幾何組成分析;靜定結構與超靜定結構7、桿件的基本受力:拉、壓、彎、剪、扭;內力與內力圖;應力、應變;壓桿的穩定性力力是物體間相互的機械作用。

力對物體作用效應:

一是使物體的機械運動狀態發生改變,叫做力的運動效應或外效應。二是使物體的形狀發生改變,叫做力的變形效應或內效應。力的定義力的大小、力的方向、力的作用點。力的圖示法:力的三要素:力具有大小和方向,所以說力是矢量(vector)。可以用一帶箭頭的直線段將力的三要素表示出來,

物體的平衡是指物體相對于地面保持靜止或作勻速直線運動的狀態。平衡力系的定義

作用于同一個物體上的一組力。

力系的分類

各力的作用線都在同一平面內的力系稱為平面力系;各力的作用線不在同一平面內的力系稱為空間力系。等效力系指兩個力(系)對物體的作用效果完全相同。平衡力系

力系作用下使物體平衡的力系。合力與分力若一個力與一個力系等效。則這個力稱為該力系的合力,而力系中的各個力稱為該合力的一個分力。平面力系的分類平面平行力系:

各力作用線平行的力系。平面一般力系:

各力作用線既不匯交又不平行的平面力系。靜力學公理

作用于剛體上的兩個力,如果大小相等、方向相反、且沿同一作用線,則它們的合力為零,此時,剛體處于靜止或作勻速直線運動。公理一二力平衡公理只有兩個力作用下處于平衡的物體其大小相等、方向相反、作用于同一直線上。二力構件受二力作用而處于平衡的桿件或構件

稱為二力桿件(簡稱為二力桿)或二力構件。公理二力的平行四邊形法則作用在物體上同一點的兩個力,可以合成為仍作用于該點的一個合力,合力的大小和方向由以原來的兩個力為鄰邊所構成的平行四邊形的對角線矢量來表示。推論:三力平衡匯交定理剛體受到不平行的三個力作用而平衡時,這三個力的作用線一定交于同一點且位于同一平面內。公理三作用與反作用定律

兩個相互作用物體之間的作用力與反作用力大小相等,方向相反,沿同一直線且分別作用在這兩個物體上。力可以在剛體上沿其作用線移至任意一點而不改變它對剛體的作用效應公理四加減平衡力系公理

在作用于剛體的任意力系上,加上或減去任一平衡力系,并不改變原力系對剛體的作用效應。推論:力的可傳性力矩一個力作用在具有固定的物體上,若力的作用線不通過固定軸時,物體就會產生轉動效果。如圖所示,力F使扳手繞螺母中心O轉動的效應,不僅與力F的大小有關;而且還與該力F的作用線到螺母中心O的垂直距離d有關??捎脙烧叩某朔e來量度力F對扳手的轉動效應。轉動中心O稱為力矩中心,簡稱矩心。矩心到力作用線的垂直距離d,稱為力臂。

F.MdO顯然,力F對物體繞O點轉動的效應,由下列因素決定:(1)力F的大小與力臂的乘積。(2)力F使物體繞O點的轉動方向。力矩公式:MO(F)=±Fd力矩符號規定:使物體繞矩心產生逆時針方向轉動的力矩為正,反之為負。單位:是力與長度的單位的乘積。常用(N·m)或(kN·m)。

力偶

由兩個大小相等、方向相反、不共線的平行力組成的力系,稱為力偶。用符號(F、F')表示,如圖所示

F’FdFdF’力偶的兩個力之間的距離d稱為力偶臂

力偶所在的平面稱為力偶的作用面,力偶不能再簡化成更簡單的形式,所以力偶與力都是組成力系的兩個基本元素。

力偶三要素:即力偶矩的大小、力偶的轉向和力偶作用平面;力與力偶臂的乘積稱為力偶矩,用符號M(F、F’)來表示,可簡記為M;力偶在平面內的轉向不同,作用效應也不相同。

符號規定:力偶使物體作逆時針轉動時,力偶矩為正號;反之為負。在平面力系中,力偶矩為代數量。表達式為:

M

=±Fd

“力”與“力矩”會產生什么作用?力有以下兩個作用:(1)改變物體的運動狀態;(2)使物體產生變形。力矩也有兩個作用:(1)改變物體的旋轉狀態;(2)使物體產生扭轉或彎曲變形。平面力系的平衡條件平面一般力系平衡的必要與充分條件是:力系的主矢和力系對平面內任一點的主矩都等于零。即

平面一般力系平衡的充分必要條件也可以表述為:力系中所有各力在兩個坐標軸上的投影的代數和都等于零,而且力系中所有各力對任一點力矩的代數和也等于零。約束與約束反力約束反力位于約束與被約束物體的連接或接觸處,其方向必與該約束所能阻礙物體的運動方向相反。運用這個準則,可確定約束反力的方向和作用點的位置。

限制物體運動的物體稱為約束物體,簡稱約束。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。這種力稱為約束反力,簡稱反力。常見旗的幾學種類呼型的伯約束用柔軟郵的皮帶導、繩索朋、鏈條斥阻礙物臉體運動伶而構成強的約束粱叫柔體斜約束。沃這種約坡束作用傭是將物弟體拉住店,且柔脾體約束蠶只能受他拉力,親不能受不壓力,齡所以約界束反力球一定通匆過接觸鄉豐點,沿施著柔體媽中心線螺背離被驕約束物殘體的方廣向,且虧恒為拉毅力,如條圖中的盞力。1.柔體倒約束A柔繩約鍬束當兩物且體在接菜觸處的踩摩擦力乘很小而招略不計箭時,其惜中一個沒物體就課是另一慘個物體插的光滑照接觸面衰約束。灣這種約險束不論惡接觸面炭的形狀穗如何,坡都只能光在接觸礎面的公泉法線方斧向上將崗被約束血物體頂肅住或支掩撐住,右所以光接滑接觸冶面的約俘束反力悲過接觸愁點,沿澇著接觸平面的公啞法線指后向被約獅束的物這體,只漿能是壓沖力,如評圖1.1順5中的萍力。2.光滑化接觸面獵約束光滑踢接觸墻面約枝束實構例光滑齒白面光滑圓書柱鉸鏈優約束的奔約束性毅質是限乒制物體敞平面移騾動(不莫限制轉毯動),藝其約束繳反力是嘗互相垂水直的兩承個力(摔本質上稻是一個沿力),畢指向任企意假設夜。3、光滑脅圓柱鉸彩鏈約束鞏(簡稱攻鉸約束長)鏈桿就線是兩端塞鉸接而項中間不卸受力的暖剛性直區桿,由圈此所形鑼成的約墓束稱為棚鏈桿約施束。這迅種約束貌只能限蠅制物體膜沿鏈桿刮軸線方渾向上的敏移動。疊鏈桿可理以受拉旦或者是井受壓,斃但不能點限制物訴體沿其慚他方向紗的運動披和轉動縮慧,所以巖,鏈桿飲約束的襲約束反剝力沿著后鏈桿的萄軸線,縱其指向晃假設。4.鏈桿排約束ABNANBACB物體的宋受力分議析及受殖力圖研究力鼻學問題鐵,首先彼要了解仆物體的桂受力狀早態,即拔對物體微進行受田力分析播,反映俱物體受軌力狀態妖的圖稱隆為受力膠圖。受力圖畫受遷力圖雪的方邊法與震步驟腐:1、取獎分離經體(瓜研究或對象桶)2、畫出匠研究對耀象所受喚的全部妨主動力元(使物下體產生運動磨或運標動趨溫勢的樓力)3、在存波在約束塵的地方瀉,按約么束類型備逐一畫疾出約束反力(央研究對蔽象與周隙圍物體率的連接妹關系)APNFTECGBEPAFD解:(1罵)物體B受兩次個力虧作用修:(2膛)球A受三貼個力竹作用異:(3障)作用于吩滑輪C的力破:CNGTGTGTDQB例題在圖示碑的平面錫系統中石,勻質法球A重為P,借本模身重歪量和居摩擦忍不計憲的理叨想滑允輪C和柔繩椅維持在判仰角是的光滑辣斜面上藥,繩的曉一端掛桃著重為Q的物體B。試分狗析物診體B、球A和滑瘦輪C的受啄力情希況,捉并分舊別畫削出平排衡時氏各物吹體的挖受力免圖。ECABFDBCNBNC解:1、桿BC所受的裁力:2、桿AB所受的問力:表示旦法一系:表示法旁二:BDAFNAxNAyNBBAFDNAHNB例題等腰厭三角嚷形構堅架ABC的頂點A、B、C都用概鉸鏈港連接錢,底岸邊AC固定,鐮而AB邊的詠中點D作用種有平之行于掛固定適邊AC的力F,如圖1–1壺3(a意)所示嫩。不績計各江桿自口重,懂試畫挽出AB和BC的受尿力圖晶。任何建霜筑物在梁施工過迷程中以陪及建成免后的使帆用過程滾中,都摔要受到舊各種各綁樣的作俊用,這乘種作用柏造成建籠筑物整儀體或局杰部發生盡變形、宋位移甚款至破壞獄。例如腿,建筑吃物各部南分的自積重、人結和設備雜的重力望、風力苦、地震擾,溫度曾變化等魔等。其茫中建筑歸物的自厲重、人練和設備也的重力飄、風力菌等作用尤稱為直接作截用,在得工程仁上稱恐為荷載;而地數震,溫厭度變化威等作用具稱為間接作您用。工鍛程中莖,有蛾時不觸嚴格你區分飛直接首作用臘或間勺接作雨用,肥對引份起建蠢筑物朵變形察、位右移甚呈至破邁壞的嶄作用畢一概焦稱之咽為荷載。荷載在工飼程中奸,作益用在故結構采上的耳荷載教是多種多陡樣的蓋。為岸了便鋪于力閘學分暴析,蔑需要距從不同的告角度梯,將窗它們幣進行壘分類們。1、荷秧載按毛其作億用時清間的魂長短緒分為永久荷用載、可竹變荷佳載和尺偶然補荷載獸。3、荷載膨按作用秘位置是銜否變化疫分為移動荷哈載和固棉定荷載蔬。2、荷踏載按馬作用梳在結哨構上侄的性驢質分姿為靜力荷胡載和動力荷盲載荷載番的分逐類4、荷賣載按籃其作擱用在鳳結構靈上的駝分布果情況糕分為分布荷紡載和集奇中荷搜載。集中曉荷載分布船范圍哀很小脾,可難近似合認為咳作用代在一尿點的遙荷載凍;線歇分布房誠荷載沿直線幫或曲線產分布的斯荷載(曲單位:kN佳/m);面分布扮荷載沿平降面或瘦曲面膨分布割的荷側載(哪單位勵:kN/芝m2);體分采布荷方載沿物體蔑內各點批分布的品荷載(醫單位:kN/梢m3)。問題:菜建筑結陜構受到偶哪些荷桶載作用維?一、氣結構然的計旨算簡尸圖實際友結構普是很管復雜核的,附完全沙按照榆結構盞的實坊際情扁況進廟行力識學分服析,撞既不尸可能揮,也無無必擱要。派結構疫的計沸算簡征圖是唐力學息計算帝的基燈礎,氏極為鉤重要剩。在結構煙計算中侄,經過惜科學抽墳象加以頁簡化,什用以代鐮替實際拒結構的篇計算圖秀形,稱過為結構蛾的計算右簡圖。二、作選取譽的原刪則及黨要求選取的甚原則是娛:一要識從實際綱出發,限二要分職清結構這的主次角。選取壤的要毛求是袖:既僑要盡暗可能剩正確衛反映各結構綁的實禿際工飄作狀塘態,貌又要湖盡可折能使蹦計算披簡化統。結構艱計算澡簡圖三、奮實際連桿件匆結構錫的簡毒化1、平面俘簡化實際工第程結構菌都是空膨間結構依,在大員多數情能況下,來常可忽稈略一些爛次要的款空間約本束而將鑄其分解艇為平面咐結構,照使計算低得到簡胸化。結構體系的簡化空間結構2、桿件豆簡化無論是勞直桿或啟曲桿,巴均可以乓其軸線猜(截面察形心的對連線)休代替桿撒件,而豎將桿軸腿線形成費的幾何智輪廓來拿代替原清結構。(1)鉸哈結點遲:其娘變形刮特征旅和受味力特牙點是劍,匯召交于剃結點飄的各叫桿端偶可以錢繞結罩點自銀由轉烏動,珍即各哈桿端碌之間領的夾宵角可奏任意幻玉改變辣。在脊鉸結誘點處勢,只案能承喚受和唇傳遞耗力(跡軸力獲和剪去力)斑,而叮不能映傳遞是力偶醒,不臉會引狡起桿遍端彎神矩。A角度可變FAyAFAyFAxFAx3、結挑點簡遣化理想里結點彼代替翅桿件陽與桿鞋件之怒間的姿連接料。(2)剛結涼點:匯甲交于一夾點的桿浪端是用儉一個完讀全不變銳形的剛網性結點賓連結,積形成一交個整體列。其變遣形特征壇和受力拌特點是疫,匯交梢于結點駕的各桿針端之間往不能發擴生相對鼻轉動;對。剛結黨點處不斃但能承蜜受和傳帽遞力,不而且能欠承受和社傳遞力菜偶,會混引起桿露端彎矩該,軸力思和剪力背。A角度

不變

AFAyFAyFAxFAxMAMAAaaFP(3)組合鍋結點(素又稱不獨完全鉸是結點或蹲半鉸結感點):居在同一演結點上蹈,部分號剛結,飲部分鉸攪結。組合結點

A4、支座錢的簡化(1)可譜動鉸代支座地(鏈襪桿支騎座)舒:一春個支銳反力只,支池反力涂沿鏈尊桿軸企線,摔或指典向物攝體(底壓力兆)或肢背離性物體仆(拉彈力)4、支國座的權簡化(2)固歪定鉸別支座允許姨繞固鮮定鉸通鉸心基的微擔小轉塊動。繁過鉸暑心產許生任查意方央向的燒約束突力(樣分解滋成水舉平和疾豎直諒方向氧的兩慶個力模)。兩個挑支反吵力分對量可貧以用樂兩個稱鏈桿世表示(3)固敲定支晌座三個魂支座受反力朗分量拆,可贏以用努三個呀鏈桿男表示隊。(4)定向擾支座(傘滑動支國座,雙狀鏈桿支揉座)兩個支甜座反力紹分量可費以用兩題個平行趕鏈桿表櫻示。典型的腹(平面挪)支座謠及支反斧力5、荷蛛載的歌簡化實際結霜構所承瞇受的荷都載一般眠是作用膚于構件惜內的體摔荷載(藏如自重權)和表嶄面上的裝面荷載客(如人甘群、設剪備重量燃、風荷調載等)猴。但在愁計算簡膝圖上,吊均簡化扭為作用粉于桿件舞軸線上牢的分布赤線荷載帥、集中噸荷載、芳集中力柔偶,并上且認為姨這些荷搶載的大咽小、方農向和作論用位置暴是不隨離時間變江化的。例:腰如圖插所示氣預制原鋼筋緣瑞混凝慶土站昂臺雨喂篷結留構計紙算簡臨圖的私選取計算飛簡圖坐示例廠房——空間結胃構平面洞結構上部貌:桁葬架下部持:剛慣架鋼木混麻合屋架強計算簡拿圖鋼筋混梯凝土現陜澆整體給式框架咐計算簡勒圖廠房排硬架計算梳簡圖桿件餅結構廉的計耗算簡饅圖屋架計兵算簡圖桿件結永構的計灘算簡圖結構幾麥何組成著分析P一、幾曲何可變然體系和冷幾何不圣變體系幾何不鞋變體系島:在任何妖荷載作慮用下,眨若不計紀桿件的轎變形,其幾抽何形企狀與姿位置燭均保斥持不注變的歉體系巴。幾何可腦變體系即使燙不考昨慮材勵料的尤變形兆,在熱很小租的荷餓載作用牢下,握會產呀生機促械運唐動的忽體系孤。原因價:缺歌少約悄束,難或約蜘束不刊當。本來朽是幾正何可箏變,嗽經微糊小位釀移后并又成米為幾旱何不近變的舌體系仍稱為挑瞬變甚體系同。瞬變匯體系疤也是晶一種軋幾何也可變裂體系躁??勺凅w晝系分為反瞬變體凍系和常誤變體系盤,如果杰一個幾瞧何可變剝體系可再以發生帥大位移價,則稱剖為常變培體系。幾何瞬頸變體系平面體臂系幾何售組成分剃析:判裝斷體寸系是桿否幾彩何不錦變這拋一工隨作催,又嘴稱作系幾何主構造犁分析﹙或幾啟何組儲成分潮析﹚。目的:(1)判別乘某一體鋸系是否述幾何不材變,從而而決定恒它能否吳作為結斧構;(2)研究飄幾何不薯變體系棍的組成握規則;(3)區枯分靜篇定結斯構和罰超靜止定結扇構。一.二元體被規則(已單剛片農規則)二元斑體:絞兩根同不共絕線的訪鏈桿蔽聯結配一個樣新結表點和崇一個蹤蝶剛片涂的裝粥置。剛片鏈桿鏈桿鉸結點二元體如:為沒有饒多余約扮束的幾呢何不變撓體系規則I:在一個斧體系上賺增加或懷拆除二模元體,珠不會改男變原體傳系的幾突何組成匠性質。結構的灶幾何不敘變體系旋構成規劑則二.兩剛啊片規旺則:O剛片Ⅰ剛片Ⅱ①②O稱為爺相對管轉動環瞬心藏。兩根喘鏈桿起的作碼用相當歉一個單聲鉸,稱拼為虛鉸奮,又稱紋瞬鉸。瞬鉸融的位霧置是灣變化洋的。若剛片I和Ⅱ用兩碧根不決平行陵的鏈倆桿聯妥結。鬧設剛攔片I固定不繭動,剛旱片Ⅱ將可繞恩兩桿延拔長線的墓交點O而轉京動:鉸鏈桿剛片Ⅰ剛片Ⅱ剛片Ⅲ為了猾制止舍剛片I和Ⅱ發生相塘對運動挨,還需惕要加上糾一根鏈較桿。如果該仁鏈桿的土延長線躺不通過O點,絲式則剛蠅片I和Ⅱ之間就弟不可能砍再發生湖相對運抹動。規則Ⅱ:兩個壞剛片抱用一責個鉸寶和一類根不工通過絮此鉸跑的鏈咳桿相求聯,為幾怠何不滾變體哲系。剛片Ⅰ剛片ⅡAOBCDEF或者河:兩個款剛片疾用三插根不駛完全井平行寫也不總交于托同一能點的炭鏈桿附相聯至,為企幾何賊不變煤體系太。ⅠⅡ例如庫:基慮礎為款剛片Ⅰ,桿BCE為剛片Ⅱ,用鏈絡桿AB、EF、CD相聯佛,為邪幾何寒不變陪體系咳。三.三剛惕片規努則(怖三角世形規每則):規則Ⅲ:三笑個剛遍片用忍不共萄線的潤三個缺單較薄兩兩串相聯,組成的窯體系為返幾何不猾變。ⅠⅡⅢ例:ⅠⅡⅢ此體好系由欺三個案剛片屯用不鍬共線繡的三丈個單刺鉸A、B、C兩兩鉸對聯組成線的,為損幾何不皺變。四.基本武三角穴形規葵則三根舌鏈桿部用不濁在一淋條直漆線上越的三腸個鉸助兩兩籍相連爆,組煮成無脆多余迅約束漲的幾成何不磨變體舞系,走稱為艙基本原三角房誠形。任意一岡根鏈桿鋒可以用貸一個剛山片代替用三腎個剛鑰片代模替三篇根鏈煎桿---涼---牢---擱--三剛片毀規則用兩腰個剛成片代紐奉替兩撞根鏈故桿---棒---胳---婚--兩剛片研規則用一個喘剛片代頸替一根剪鏈桿--援--海--扒-萍--缺-單剛盜片規魚則上述三媽個組成襲規則中承,都提拖出了一伐些限制他條件。東如果不出能滿足拼這些條彼件,將譯會出現迎下面所艘述的情膛況。瞬變體夠系:兩剛片少:兩個剛教片用三慰根鏈桿曲相聯,趴鏈桿的減延長線婦全交于社一點。上述情羊況為瞬撿變體系回。兩剛謊片發此生相妖對運習動后碗,此暫三根粘鏈桿幣仍互柜相平忍行,子故運鑰動將決繼續娃發生勿,此竄體系夸是幾掛何可爸變體腳系。幾何可繪變體系三剛片袋:如三榜個剛腸片用循位于同一直線礎上的三對個鉸兩版兩相聯發生一厘微小移脂動后,熟三個鉸唱就不再分位于一農直線上網,運動習也就不閘再繼續堤,故此狼體系也烤是一個燦瞬變體膚系。當三個投鏈桿的歌一端鉸纖接于一城點時,冊是幾何融可變體湊系;當三請個鏈輩桿的具延長汁線(陳或軸天線搭失接)萍交于載一點疊時,歸是幾線何瞬條變體佩系。幾何組霧成分析艱舉例幾何路組成占分析驕的依灶據是道前述今三個面規則,分析呆時可弊將基應礎(或大米地)視為系一剛裹片,慶也可賽把體轎系中繳的一片根梁碧、一堪鏈桿體或某孔些幾痰何不融變部錦分視恐為一妥剛片燈,特娃別是稍根據杜規則嚴三可雨先將吉體系遇中的當二元妄體逐刊一撤巾除以義使分征析簡畝化。幾何呀組成摸分析織的一轉般步偵驟為家:計算自切由度,猴判斷體鐘系是否溝滿足幾男何不變謠的必要碗條件。對體系畫進行幾糕何組成煌分析,忠判斷是照否滿足攀幾何不參變的充館分條件飲。根據副分析欺結果乘得出樓具體至結論1、能氏直接橫觀察斑出的韻幾何塌不變遠部分畝有如刻下幾賠種:a、與基禾礎相興連的齊二元蔬體。如圖ab、與基礎嶺相連的任一剛片引。如圖bc、與基墻礎相雨連的傳兩剛洪片。禾如圖cabcAB桿與愉基礎第之間股用鉸A和鏈露桿1相連共,組聾成幾垂何不駕變體仆系,槽可看越作一喝擴大瘡了的肢剛片墊。蒜將BC桿看腎作鏈谷桿,略則CD桿用暫不交邁于一種點的漲三根附鏈桿BC、2、3和擴笛大剛艷片相催連,繭組成泛無多慌余約嶼束的砍幾何慈不變膊體系甲。2、利文用二于元體準規則眉先增糞加或頑拆除王不影漸響幾余何不杯變性削的部知分再冊進行紋幾何圖組成雪分析濫。鉸接三稠角形AB坦C為基礎蠟,連續懷增加二屬元體,磚組成無瘋多余約器束的幾據何不變刻體系。對于無拜多余約業束的結作構,如稿圖1所示這的簡壤支梁制,它疊的全例部支炮座反亡力和故桿件悅內力題都可裁由靜凈力平舞衡條取件求勤得,懶這類巨結構慈稱為靜定結供構。對于任具有紙多余敘約束絞的結告構,輔卻不衰能只課依靠基靜力送平衡賄條件烘求得碑其全零部反巷力和那內力副。如拜圖2所示的胃連續梁晝,其支禿座反力蓬共有5個,輔而靜驚力平則衡條博件只蔑有3個。典因而徹僅利材用三蟲個靜岸力平償衡條巷件無瓦法求舊得其塘全部局反力現,從富而也島就不罪能求肌得它梢的全野部內皺力,卡這類感結構炭稱為超靜呀定結膀構。圖1圖2靜定結設構和超捧靜定結竄構靜定結裙構超靜蛛定結卻構材料力挪學研究嬌力產生付的內效張應,研璃究力與良物體的腳變形及悉破壞規倘律研究對穿象抽象酒為——可變形費固體理論力孤學研究爺力產生穿的外效姐應,研瘋究力與載機械運芽動之間報的普遍彩規律研究對曾象抽象抽為——剛體(1)構件必儀須具有嗚足夠的強度:衡量構揉件承載棍能力的斃三個主開指標:構件域在外撇力作嶺用下湯具有彩足夠鹽的抵悶抗破晶壞的液能力捕。構件必廉須具有伸足夠的役保持原宰有平衡胡狀態的闖能力構件魯的強敬度、焰剛度轟和穩洋定性議與構膛件的哪材料晚、截魂面形縱狀及籮尺寸登有關棟。(2)構件曾必須具站有足夠艙的剛度:構件在穴外力作疑用下具先有足夠清的抵抗展變形的群能力。(3)構件狼必須具讀有足夠穩定鏈性:(還要為考慮成疊本因素澇)桿件金的基遍本受校力一、汽構件逼:機械川中的沫軸、挺桿件醬,建僅筑物中的芝梁、怕柱等還均稱滑為構件。二、構孔件分類稠:桿件、像板件、塞塊件、太殼體件塊體桿件湊受力教的基釀本形辱式板殼桿件材料力療學主要笛研究長芳度遠大序于截面物尺寸的嬸構件,揭稱為桿那件(桿)。形心橫截緊面軸線軸線:輔各橫截框面形心程的連線軸線醋為曲脾線——曲桿軸線淺為直翼線——直桿橫截初面大射小和黎形狀敏不變恰的直哪桿——等直塊桿桿件價的主針要幾尾何因耽素:仍橫截捷面和伯軸線森。三、絞桿件觸受力犁的基系本形勢式桿件哥受力錫的四玻種基念本形艱式拉伸和餡壓縮剪切扭轉彎曲桿件的渡長度發見生伸長敵或縮背短。(1舌)拉伸配和壓敘縮作用在刑桿件的框力,大撲小相等標、方向腹相反,伐作用線強與桿件威的軸線絡重合受力鏈特點變形延特點如:臺起吊鴿重物哪的鋼索、桁守架的桿件、液喊壓油寒缸的活塞桿等的變汪形FFFF拉伸(Te軟ns笨io夾n)BAABBBCCBAC拉伸變交形實例壓縮(Com質pre波ssi涉on)壓縮變淘形實例受剪切洗桿件的矩兩部分殲沿外力竭作用方折向發生館相對錯縮慧動,稱瘡為剪切底變形。(2魯)剪切作用昆在構鍬件上成的大截小相姨等、繁方向槳相反武、作詞用線雹相互吹平行懸且靠頭近的零力受力而特點變形柳特點如:工程賀實際涉中常盯用的連接寄件,如舉鍵、遵銷釘統、螺序栓等剪切妥變形杠實例桿件的唉任意兩檔個橫截睛面發生迅繞軸線外的相對乒轉動,夾稱為扭轉變英形。(3)扭轉桿件兩閣端受到顛兩個在怠垂直于裳軸線平便面內的乞力偶作素用,兩矮力偶大粗小相等芒、轉向訂相反受力閥特點變形宵特點任意擾兩橫浸截面勁間有庭相對哀角位窄移,定稱為轉角。以忌扭轉律變形笨為主孩要變島形的線桿件虎稱為軸。扭轉變懼形實例桿件的唯軸線有抹直線變走為曲線貸,稱為彎曲變更形。以彎辦曲為主慣要變形災的桿件柔稱為梁。(4圈)彎曲受到垂版直于桿雄件軸線普的一組罰外力(橫向力)或作用轎于包括啊桿軸的樹縱向平晝面內的撈外力偶慘作用受力特畝點變形澇特點F1F1FAFBMM彎曲(ben張din獵g)彎曲變慮形實例由均訂布載洗荷引吉起的籍彎曲抵變形有實例組合府變形(co驅mp庭os尺it煮e扁de驗fo壘rm吵at噴io保n)組合受力與變形

內容種類

外力特點

變形特點拉伸和壓縮

剪切扭轉平面彎曲基本受力形式外力、鐮內力和損應力一、外麥力外力溉:來自構癢件外部文的力,纖包括約幅束反力蠅、自重仇和慣性嘉力等。研究某河一構件品時,可泛設想把頃它從周逼圍其他驚物體中疊單獨取撒出,并葉用力F1,F2……代替飛周圍爆各物會體對鬧構件霧的作癥用。內力是構件悼各部分臥之間相火互作用列力因外銳力而引犯起的附加統值。二、觀內力物體受燭到外力偉作用時傾,構件駝內部各益質點間俘的相對舟位置愚將發哭生變肚化,從攜而引竭起各貢質點嶼間的相互騰作用派力的藍改變,其巨改變役量稱矛為內力。內力紛與構樸件的浮強度鄉豐密切巾相關內力隨外力的而,到達某一限度時,引起構件的破壞。內力:橫截面淘上所有獸點應力梢的總和意。IIFN軸力FN表示牧截面柳上所動有點號正應默力σ在軸線(或掘法線)帝方向上館作用的耐總和。剪力FQ表示截鉤面上所貝有點剪爹應力τ在切線方取向上作君用的總鳳和。ППFQ當同一援橫截面衡上正應趁力有正鴉有負時曬,彎矩M表示喉截面蕉上所時有點芹正應宣力σ對正負應必力分恨界軸x-創x的力滿偶作大用。ШШMxx扭矩FT表示逢截面余上所蠻有點療剪應挺力τ對截面中灶心點O點的力冤偶作用津。ⅣⅣOτ內力圖桿件的以軸力圖佩:軸力踢沿桿件軸沿線的變盲化圖。例:已知F1=1快0k糕N;F2=20烤kN;F3=3塊5k嘴N;F4=25婦kN;試畫出獄圖示桿妥件的軸旅力圖。11FN1F1解:1、計算悶各段的杯軸力。F1F3F2F4ABCDAB段BC段2233FN3F4FN2F1F2CD段2、繪傍制軸揀力圖烏。例1簡支螞梁受查均布戚荷載外作用號,如算圖示民,作此誰梁的菜剪力伶圖和免彎矩銳圖。解:1、求約綱束反力由對洗稱關穗系,蛋可得坡:2、建立討內力方粉程3、依岡方程途作剪幅力圖盾和彎攻矩圖梁的攝內力貪圖例2簡支梁倆受集中盆荷載作道用,如住圖示,作此梁展的剪力斷圖和彎能矩圖。1.求約束徑反力2、分段弓建立方偵程AC段:CB段:3、依方蒜程而作績圖kNkN平mkNkNm534FQ圖M圖Q圖M圖平均應徑力:某范晃圍內彩單位束面積鞭上內箱力的歸平均通集度四、臺應力圍繞K點取微個小面積△A,煙△A上分斯布內縫力的姜極限嬌狀態井為合禮力△F,△F和△A的比于值為指:當△A趨于磚零時桑,Pm的大陸小和裂方向翅都將兄趨于羨一定計極限證,即應力用的國個際單描位為Pa或MP銀a1P歲a角=掛1N庫/m21MP另a=舍106Pa迫1G瘡Pa共=戒1誓09PaP——K點處剝的全咽應力通常辛將全陸應力p分解泛為:垂直于腐截面的陳分量σ——正應辯力平行于抵截面的訓分量τ——切應力應力:墊單位面聞積上的豬內力,裝表示某茅截面再處酸內力的濃密集程鞠度。變形躲和應客變一、嫩變形羞:形狀撤的改堅變。物橡體的依形狀渠總可禮用它吐各部掩分的長度和角度來表示獻。因此縮慧物體的析形變總屈可以歸屠結為長度杜的改禾變和角度嚼的改句變。二、應袋變:應變己可分斥為正應變稻(線應隱變)和切應變(角應鹽變)。每單員位長敬度的時伸縮稱為正畝應變(真線應變氣),用的表示硬;各線井段之余間的項直角繳的改愧變稱為切租應變(乞角應變齊),用白表示。變形——指構件冰的體積丙或形狀純的改變正方嗽形正方角形體積改摩變形狀白改變正方形體積蠅與形詠狀改暑變應變——指構件斗內部某朱點的變礙形程度線應蒸變ε:一點撞在某攀方向打上尺令寸改拼變程奮度的是描述任。切應干變γ:過一點謎兩互相祝垂直截船面的角晚度改變爐量。壓桿的希穩定性壓桿工程中扎把承受闊軸向壓志力的直筍桿稱為鐮壓桿工程中魂把承受洋軸向壓齒力的直臉桿稱為撈壓桿木結肌構中伸的壓追桿穩定性是指構件保持其原有平衡狀態的能力。承受壓力作用的桿件,當壓力超過一定限度時就會發生彎曲失穩現象。由于構件失穩后將喪失繼續承受原設計載荷的能力,其后果往往是很嚴重的。因此在設計受壓構件時,必須保證其有足夠的穩定性。穩定耀性(St飄abi盆lit羽y)桁架舍穩定守性(St忍ab瓣il喚it側y傅o丘f芳Tr召us破se緩s)壓桿穩鋼定壓桿穩與定穩定平璃衡與不深穩定平枕衡:1、不穩殺定平衡貿:黎擾動作牙用除去倒后不能鞭回復的盤平衡:2、穩韻定平怠衡:餃擾動觀作用賠除去誘后能僑回復放的平棕衡:物體平慌衡的穩嗎定性穩定平衡隨遇平衡不穩定平衡壓力Fc奴r稱為壓籠桿的臨謊界力或循稱為臨界荷較載(Cr辜iti今cal查lo辨ads叫)。壓桿的躬失穩現岡象是在賞縱向力魔的作用尺下,使調桿發生眠突然彎抓曲,所敞以稱為捷縱彎曲歐。這種率喪失穩禍定的現鹿象也剝稱為屈習曲。壓桿租穩定見的概秩念穩定賞的平珠衡:(sta親ble罵eq彈uil洪ibr拍ium)能保染持原約有的直線采平衡幟狀態晃的平赤衡;不穩定惜的平衡予:(un頑st跳ab顧le律e少qu賄il鐮ib肌ri疲um)不能保霞持原有握的直線平歉衡狀赤態的桿平衡夏。3、失穩(屈曲)

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