約束和約束反力課件講解

約束和約束反力FoundationCourseofStructuralEngineering主講教師：陳光花青海交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院QINGHAICOMMUNICATIONSTECHNICALCOLLEGE一、概念自由體：能自由地向空間任意方向運(yùn)動(dòng)的物體。梁柱柱和基礎(chǔ)橋墩非自由體：空間某一方向運(yùn)動(dòng)受到限制的物體。約束：限制物體運(yùn)動(dòng)的其他物體。結(jié)構(gòu)工程基礎(chǔ)物體受到的力一般可分為兩類(lèi)：1、使物體產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)或運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的力，稱(chēng)為主動(dòng)力。2、約束對(duì)于被約束物體的運(yùn)動(dòng)起限制作用的力，稱(chēng)為約束反力，簡(jiǎn)稱(chēng)反力。GT結(jié)構(gòu)工程基礎(chǔ)二、約束類(lèi)型和確定約束反力方向的方法1.柔性約束：由柔軟的繩索、鏈條或皮帶構(gòu)成的約束T約束特點(diǎn)：繩索類(lèi)只能受拉，不能受壓，約束反力作用在接觸點(diǎn)，方向柔性約束本身的方向背離物體。結(jié)構(gòu)工程基礎(chǔ)F1F2結(jié)構(gòu)工程基礎(chǔ)2、光滑支承面約束：當(dāng)物體在接觸處的摩擦力很小，可以忽略不計(jì)時(shí)，兩物體彼此的約束就是光滑面約束。約束特點(diǎn)：通過(guò)接觸點(diǎn)，沿公法線方向指向被約束物體，是一個(gè)壓力，常用字母N表示。PNNPNANB結(jié)構(gòu)工程基礎(chǔ)3、圓柱鉸鏈約束：簡(jiǎn)稱(chēng)鉸鏈，是由一個(gè)圓柱形銷(xiāo)釘插入兩個(gè)物體的圓孔中構(gòu)成，且認(rèn)為銷(xiāo)釘與圓孔的表面都是光滑的。XAYAA約束特點(diǎn)：約束反力有大小和方向兩個(gè)未知量，可用一個(gè)大小和方向都是未知的力R來(lái)表示，也可用兩個(gè)相互垂直的分力來(lái)表示。三、工程上常用的鉸鏈約束（1）鏈桿約束

兩端用銷(xiāo)釘與物體相連且中間不受力的直桿。約束特點(diǎn)：這種約束只能限制物體沿著鏈桿中心線運(yùn)動(dòng)，指向未定。結(jié)構(gòu)工程基礎(chǔ)（2）固定鉸支座用圓柱鉸鏈連接的兩個(gè)構(gòu)件，其中一個(gè)固定不動(dòng)。約束特點(diǎn)：這種支座能限制構(gòu)件沿圓柱銷(xiāo)半徑方向的移動(dòng)，而不能限制其轉(zhuǎn)動(dòng)，其約束反力與圓柱鉸鏈相同?？捎靡粋€(gè)大小和方向都是未知的力R來(lái)表示，也可用兩個(gè)相互垂直的分力來(lái)表示。結(jié)構(gòu)工程基礎(chǔ)（3）可動(dòng)鉸支座將鉸鏈支座用幾個(gè)滾軸在水平面上即可構(gòu)成可動(dòng)鉸支座。約束特點(diǎn)：約束反力垂直于支承面且通過(guò)銷(xiāo)釘中心，其大小和指向待定。結(jié)構(gòu)工程基礎(chǔ)（4）固定端支座既限制它沿任何方向移動(dòng)，又限制它的轉(zhuǎn)動(dòng)。約束特點(diǎn)：除了產(chǎn)生水平和豎向約束反力外，還有一個(gè)阻止轉(zhuǎn)動(dòng)的約束反力偶。結(jié)構(gòu)工程基礎(chǔ)一、概