于英建筑力學(xué)09-約束與約束反力下

1、學(xué)習(xí)探究12022-3-23建筑力學(xué)第一章第三節(jié)約束與約束反力（下）合肥鐵路工程學(xué)校 機電教研室學(xué)習(xí)探究22022-3-23約束與約束反力（下）溫故知新學(xué)習(xí)探究知識強化課堂延伸提綱挈領(lǐng)學(xué)習(xí)探究32022-3-23學(xué)習(xí)探究學(xué)習(xí)探究42022-3-23第三節(jié)第三節(jié) 約束與約束反力（下）約束與約束反力（下）學(xué)習(xí)探究52022-3-23一、知識回顧一、知識回顧1、柔體約束及其反力特點通過接觸點，沿柔索而背離物體。2、光滑接觸面約束及其反力特點沿公法線方向指向被約束的物體學(xué)習(xí)探究62022-3-23一、知識回顧一、知識回顧3、圓柱鉸鏈約束及其反力特點約束反力用兩個互相垂直的分力表示4、鏈桿約束及其反力特

2、點沿鏈桿軸線，兩個力，方向相反學(xué)習(xí)探究72022-3-23 任何建筑結(jié)構(gòu)（構(gòu)件），都必須安置在一定的任何建筑結(jié)構(gòu)（構(gòu)件），都必須安置在一定的支承物（基礎(chǔ)）上，才能承受荷載的作用，達(dá)到穩(wěn)支承物（基礎(chǔ)）上，才能承受荷載的作用，達(dá)到穩(wěn)固使用的目的。固使用的目的。 在工程上常常通過在工程上常常通過支座支座將構(gòu)件支承在基礎(chǔ)或另將構(gòu)件支承在基礎(chǔ)或另一靜止的構(gòu)件上，我們將構(gòu)件與基礎(chǔ)連接的裝置稱一靜止的構(gòu)件上，我們將構(gòu)件與基礎(chǔ)連接的裝置稱為為支座支座。學(xué)習(xí)探究82022-3-23支座對構(gòu)件構(gòu)成了約束，支座對構(gòu)件的約束反支座對構(gòu)件構(gòu)成了約束，支座對構(gòu)件的約束反力叫做力叫做支座約束反力支座約束反力。對實際支座進(jìn)行

3、簡化后，得到三種理想支座：對實際支座進(jìn)行簡化后，得到三種理想支座：固定鉸支座固定鉸支座、可動鉸支座可動鉸支座和和固定端支座固定端支座。學(xué)習(xí)探究92022-3-23鉸鏈支座約束鉸鏈支座約束采用鉸鏈連接的支座就是鉸鏈支座。鉸鏈支座包括固定鉸支座和可動鉸支座兩種。固定鉸支座和光滑圓柱鉸鏈?zhǔn)欠浅Ｏ嗨频?。學(xué)習(xí)探究102022-3-23圓柱鉸鏈的約束反力方向一般畫法F力學(xué)簡圖BABFxFy圓柱鉸鏈的約束反力一般用其兩個分力表示。學(xué)習(xí)探究112022-3-23學(xué)習(xí)探究122022-3-23NoImageNoImageNoImage固定鉸支座約束固定鉸支座約束 圓柱鉸鏈所連接的圓柱鉸鏈所連接的兩個構(gòu)件中，如果

4、有一兩個構(gòu)件中，如果有一個被個被固定在基礎(chǔ)上固定在基礎(chǔ)上，便，便構(gòu)成了構(gòu)成了固定鉸支座固定鉸支座。 固定鉸支座固定鉸支座(物物A固定固定)A學(xué)習(xí)探究132022-3-23將結(jié)構(gòu)物或構(gòu)件用將結(jié)構(gòu)物或構(gòu)件用銷釘銷釘與地面或機座連接就構(gòu)與地面或機座連接就構(gòu)成了成了固定鉸支座固定鉸支座.這種支座這種支座限制限制構(gòu)件沿任何方構(gòu)件沿任何方向向移動移動，但，但不限制不限制其繞銷釘?shù)钠淅@銷釘?shù)霓D(zhuǎn)動轉(zhuǎn)動。學(xué)習(xí)探究142022-3-23首都機場候機樓頂棚拱架支座首都機場候機樓頂棚拱架支座學(xué)習(xí)探究152022-3-23小區(qū)公園的兒童游樂設(shè)施小區(qū)公園的兒童游樂設(shè)施學(xué)習(xí)探究162022-3-23學(xué)習(xí)探究172022-3

5、-23大小大小作用點作用點未知不確定不確定垂直與垂直與銷釘軸銷釘軸線的平線的平面內(nèi)面內(nèi)銷釘與銷釘與物體的物體的接觸點接觸點固定鉸支座約束反力的特點學(xué)習(xí)探究182022-3-23固定鉸鏈支座固定鉸鏈支座 若圓柱銷連接的兩構(gòu)件中有若圓柱銷連接的兩構(gòu)件中有一個是一個是固定固定構(gòu)件，則稱其為固定鉸鏈支座構(gòu)件，則稱其為固定鉸鏈支座和圓柱鉸鏈的約束反力畫法一樣，固定鉸支座也用其兩個分力表示。學(xué)習(xí)探究192022-3-23約束力過銷中心，方向不好確定約束力過銷中心，方向不好確定通常用正交的兩個分力表示。通常用正交的兩個分力表示。FRFAxFAyA學(xué)習(xí)探究202022-3-23固定鉸鏈支座：固定鉸鏈支座：約束

6、反力用其兩個分力表示。約束反力用其兩個分力表示。A學(xué)習(xí)探究212022-3-23 固定鉸支座與圓柱鉸鏈的區(qū)別：固定鉸支座與圓柱鉸鏈的區(qū)別：固定鉸支座的固定鉸支座的約束性能約束性能與與圓柱鉸鏈相同。圓柱鉸鏈相同。區(qū)別區(qū)別只是其中一個物體是否固定。只是其中一個物體是否固定。 固定鉸支座固定鉸支座圓柱鉸鏈圓柱鉸鏈學(xué)習(xí)探究222022-3-23NoImageNoImageNoImage 固定鉸支座反力的固定鉸支座反力的方向、作用點：方向、作用點：固定鉸支座的支座反力固定鉸支座的支座反力在垂直于銷釘軸線的平面內(nèi)，通過鉸心，且方向未定。在垂直于銷釘軸線的平面內(nèi)，通過鉸心，且方向未定。FAyFAxFA計算簡

7、圖計算簡圖AAAAA受力圖受力圖（支座反力）（支座反力）A學(xué)習(xí)探究232022-3-23AAAA固定鉸的表達(dá)方式學(xué)習(xí)探究242022-3-23固定鉸支座反力的畫法固定鉸支座反力的畫法AyFAxFAA學(xué)習(xí)探究252022-3-23學(xué)習(xí)探究262022-3-23 在固定鉸支座下面加幾個滾軸支承于平面上，但支座的在固定鉸支座下面加幾個滾軸支承于平面上，但支座的連接使它不能離開支承面，就構(gòu)成了連接使它不能離開支承面，就構(gòu)成了可動鉸支座可動鉸支座。 這種支座只能限制構(gòu)件在垂直于這種支座只能限制構(gòu)件在垂直于支承面方向上的移動，而不能限制構(gòu)支承面方向上的移動，而不能限制構(gòu)件繞銷釘軸線的轉(zhuǎn)動和沿支承面方向件繞

8、銷釘軸線的轉(zhuǎn)動和沿支承面方向上的移動上的移動NoImageNoImageNoImage可動鉸支座約束可動鉸支座約束( (又叫滾軸支座約束又叫滾軸支座約束) )可動鉸支座可動鉸支座學(xué)習(xí)探究272022-3-23這種約束只能限制物體沿支承面法線方向運動，而這種約束只能限制物體沿支承面法線方向運動，而不能限制物體沿支承面移動和相對于銷釘軸線轉(zhuǎn)動。不能限制物體沿支承面移動和相對于銷釘軸線轉(zhuǎn)動。所以其所以其約束反力垂直于支承面，方向未定約束反力垂直于支承面，方向未定結(jié)構(gòu)簡圖結(jié)構(gòu)簡圖工程實例工程實例1）可動鉸支座）可動鉸支座學(xué)習(xí)探究282022-3-23 方向、作用點：方向、作用點：可動鉸支座的支座可動鉸

9、支座的支座反力通過銷釘中心，并反力通過銷釘中心，并垂直于支承面，方向可能指向構(gòu)件，也可能背離構(gòu)件，方向可能指向構(gòu)件，也可能背離構(gòu)件，視主動力情況而定。視主動力情況而定。NoImageNoImageNoImage可動鉸支座約束可動鉸支座約束可動鉸支座可動鉸支座學(xué)習(xí)探究292022-3-23可動鉸支座約束可動鉸支座約束學(xué)習(xí)探究302022-3-23NoImageNoImageNoImageFA計算簡圖計算簡圖AA受力圖受力圖AA可動鉸支座的可動鉸支座的簡圖和受力圖簡圖和受力圖學(xué)習(xí)探究312022-3-23大小大小作用點作用點未知不確定不確定垂直于垂直于支撐面支撐面銷釘與銷釘與物體的物體的接觸點接觸

10、點可動鉸支座約束反力的特點可動鉸支座約束反力的特點學(xué)習(xí)探究322022-3-23表達(dá)方式及受力學(xué)習(xí)探究332022-3-23 FA表達(dá)方式及受力學(xué)習(xí)探究342022-3-23學(xué)習(xí)探究352022-3-23學(xué)習(xí)探究362022-3-23學(xué)習(xí)探究372022-3-23工程應(yīng)用門窗過梁學(xué)習(xí)探究382022-3-23 大型屋架、橋梁等結(jié)構(gòu)在荷載、溫度等影響下發(fā)生變大型屋架、橋梁等結(jié)構(gòu)在荷載、溫度等影響下發(fā)生變形時，將繞其端部略有轉(zhuǎn)動，且兩端之間的距離也將略形時，將繞其端部略有轉(zhuǎn)動，且兩端之間的距離也將略有改變，故通常均一端采用固定鉸支有改變，故通常均一端采用固定鉸支, ,另一端采用可動鉸另一端采用可動

11、鉸支來支承。這種支承方式稱為簡支。支來支承。這種支承方式稱為簡支。簡支梁橋簡支梁橋?qū)W習(xí)探究392022-3-23學(xué)習(xí)探究402022-3-23補充知識：力偶（課本補充知識：力偶（課本3636頁）頁）由兩個等值、反向、不共線的（平行）力組成的力系稱為力偶力偶，記作, F F力偶系只能使物體產(chǎn)生轉(zhuǎn)動效應(yīng)而不能使物體產(chǎn)生移動。力偶系只能使物體產(chǎn)生轉(zhuǎn)動效應(yīng)而不能使物體產(chǎn)生移動。學(xué)習(xí)探究412022-3-23補充知識：力偶（課本補充知識：力偶（課本3636頁）頁）力偶臂（力偶臂（d d）力偶中兩力作用線之間的垂直距離。力偶中兩力作用線之間的垂直距離。力偶臂（力偶臂（d d）力偶矩（力偶矩（MM）力偶中力

12、和力偶臂的乘積。力偶中力和力偶臂的乘積。dFM逆時針轉(zhuǎn)動，力偶矩取正值。學(xué)習(xí)探究422022-3-23固定端支座約束固定端支座約束 如果物體與支座固定在一起，使物體既不能沿任何方向移動，如果物體與支座固定在一起，使物體既不能沿任何方向移動，也不能轉(zhuǎn)動，這類約束稱為也不能轉(zhuǎn)動，這類約束稱為固定端支座固定端支座或或固定支座固定支座。學(xué)習(xí)探究432022-3-23固定端支座約束固定端支座約束NoImageNoImageNoImage約束力約束力：限制物體移動的約束力限制物體移動的約束力F FAXAX、F FAyAy， 限制轉(zhuǎn)動的約束力偶限制轉(zhuǎn)動的約束力偶 mmA A。方向未定方向未定。限制物體在任何

13、方限制物體在任何方向的移動和轉(zhuǎn)動向的移動和轉(zhuǎn)動ABFAymAAB計算簡圖計算簡圖受力圖受力圖MFAYFAX學(xué)習(xí)探究442022-3-23AFAxFAyMA1 既能阻止桿端的任何既能阻止桿端的任何移動移動，也能阻止，也能阻止桿端轉(zhuǎn)動，桿端轉(zhuǎn)動，其約束力其約束力必為一個方向未定的必為一個方向未定的力和一個力偶。力和一個力偶。2 固定支座的約束力表示，其中固定支座的約束力表示，其中力的指向力的指向及及力偶的轉(zhuǎn)向力偶的轉(zhuǎn)向都是都是假設(shè)的假設(shè)的.學(xué)習(xí)探究452022-3-23AFAXFAY MAA固定端支座約束：約束反力用兩個相互垂直的分力FAX、FAY和力矩為M的力偶表示。學(xué)習(xí)探究462022-3-2

14、3FAXFAY MA固定端支座約束：約束反力用兩個相互垂直的分力FAX、FAY和力矩為M的力偶表示。學(xué)習(xí)探究472022-3-23A固定端支座表達(dá)方式FxFyAMAMFAYFAXA學(xué)習(xí)探究482022-3-23 學(xué)習(xí)探究492022-3-231 12 23 34 45 57 7固定鉸支座固定鉸支座圓柱鉸鏈圓柱鉸鏈6 6固定端支座固定端支座可動鉸支座可動鉸支座固定鉸支座固定鉸支座固定鉸支座固定鉸支座可動鉸支座可動鉸支座學(xué)習(xí)探究502022-3-23111110109 98 8固定鉸支座固定鉸支座鏈桿約束鏈桿約束可動鉸支座可動鉸支座可動鉸支座可動鉸支座學(xué)習(xí)探究512022-3-23練 習(xí)學(xué)習(xí)探究5

15、22022-3-23A AA AC CD DB BA AB B（1）（2）（3）學(xué)習(xí)探究532022-3-23A AFxFy（1）固定端支座約束：約束反力用兩個相互垂直的分力FAX、FAY和力矩為M的力偶表示。AMAFxFyAMA學(xué)習(xí)探究542022-3-23A AB B（2）A:固定鉸支座約束：約束反力用兩個相互垂直的分力FAX、FAY表示。AB:可動鉸支座約束：約束反力為垂直支撐面的力FBFAxFAyFBB學(xué)習(xí)探究552022-3-23A AC CD DB B（3）A:固定絞支座約束B:可動絞支座約束CD:鏈桿約束約束反力沿著鏈桿的軸線。AFAxFAyFBBCFC學(xué)習(xí)探究562022-3-

16、23（3）AFAFBBCFCOA:固定絞支座約束反力是可以運用三力平衡匯交定理確定具體方向。學(xué)習(xí)探究572022-3-23A AB BH H繩繩A AB BD DR R學(xué)習(xí)探究582022-3-23A AB BH H繩繩繩繩A AB BR RD DD D學(xué)習(xí)探究592022-3-231.畫出下列桿件受到的支座反力畫出下列桿件受到的支座反力A AB BA AB BC CB BA AF F(1)(3)(2)課外作業(yè)學(xué)習(xí)探究602022-3-23課本22頁1-1的；（e）ABCD鋼架； （選作）課本22頁（d）AB桿；1-1的（g） ACDB桿課外作業(yè)學(xué)習(xí)探究612022-3-23 學(xué)習(xí)探究6220

17、22-3-234 4、支座的簡化、支座的簡化（1 1）固定鉸支座）固定鉸支座 允許繞固定鉸鉸心的微小轉(zhuǎn)動。過鉸心產(chǎn)生任意方向的允許繞固定鉸鉸心的微小轉(zhuǎn)動。過鉸心產(chǎn)生任意方向的約束力（分解成水平和豎直方向的兩個力）。約束力（分解成水平和豎直方向的兩個力）。 兩個支反力分量可以用兩個鏈桿表示兩個支反力分量可以用兩個鏈桿表示學(xué)習(xí)探究632022-3-23（2 2）可動鉸支座（鏈桿支座）：）可動鉸支座（鏈桿支座）：一個支反力，支反力一個支反力，支反力沿鏈桿軸線，或指向物體（壓力）或背離物體（拉力）沿鏈桿軸線，或指向物體（壓力）或背離物體（拉力）學(xué)習(xí)探究642022-3-23（3 3）固定支座）固定支座 三個支座反力分量，可以用三個鏈桿表示。 學(xué)習(xí)探究652022-3-23典型的（平面）支座及支反力典型的（平面）支座及支反力學(xué)習(xí)探究662022-3-23（4 4）定向支座（滑動支座，雙鏈桿支座）定向支座（滑動支座，雙鏈桿支座） 兩個支座反力分量可以用兩個平行鏈桿表示。 學(xué)習(xí)探究672022-3-23NoImageNoImageNoImage( (七七) ) 定向支座約束定向支座約束 定向支座定向支座是將構(gòu)件用是將構(gòu)件用兩根相鄰的等長、平行鏈桿兩根相鄰的等長、平行鏈桿與地面相與地面相連接，如圖連接，如圖1-15 (a)1-15 (a)所示。