文档介绍：主讲教师:五邑大学土木建筑学院周利教授第二章结构计算简图-物体受力分析2-1 力和平衡的概念2-2 约束与约束力2-3 结构计算简图2-4 物体受力分析主讲教师:五邑大学土木建筑学院周利教授2-1 2-1 力和平衡的概念力和平衡的概念1、力的基本概念(1)力的定义力是物体间相互间的机械作用。(2)力的效应使物体的机械运动状态发生改变,叫做力的运动效应或外效应。使物体的形状发生改变,叫做力的变形效应或内效应。(3)力的三要素力的大小、方向、作用点称为力的三要素。(4)力的表示法力是一个矢量,用带箭头的直线段来表示。(5)力的单位力的国际单位是牛顿(N)或千牛顿(kN)。F虚线为力的作用线主讲教师:五邑大学土木建筑学院周利教授2-1 2-1 力和平衡的概念力和平衡的概念2、静力学基本公理(1)二力平衡公理作用在同一刚体上的两个力,使刚体平衡的必要和充分条件是,这两个力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上。二力平衡公理对于刚体是充分的也是必要的;对于变形体只是必要的,而不是充分的。图示的绳索的两端若受到一对大小相等、方向相反的拉力作用可以平衡,但若是压力就不能平衡。主讲教师:五邑大学土木建筑学院周利教授受二力作用而处于平衡的杆件或构件称为二力杆件(简称为二力杆)或二力构件。(2)加减平衡力系公理在作用于刚体上的任意力系中,加上或去掉任何平衡力系,并不改变原力系对刚体的作用效果。主讲教师:五邑大学土木建筑学院周利教授【推论】力的可传性原理作用于刚体上的力可沿其作用线移动到刚体内任意一点,而不会改变该力对刚体的作用效应。对变形体,力不可平移!主讲教师:五邑大学土木建筑学院周利教授(3)力的平行四边形法则作用在物体上同一点的两个力,可以合成为仍作用于该点的一个合力,合力的大小和方向由以原来的两个力为邻边所构成的平行四边形的对角线矢量来表示。主讲教师:五邑大学土木建筑学院周利教授(4)三力平衡汇交定理一刚体受共面不平行的三力作用而平衡时,此三力的作用线必汇交于一点。(5)作用与反作用定律两个相互作用物体之间的作用力与反作用力大小相等,方向相反,沿同一直线且分别作用在这两个物体上。主讲教师:五邑大学土木建筑学院周利教授2-2 2-2 约束与约束反力约束与约束反力自由体与非自由体限制物体运动的物体称为约束物体,简称约束。约束必然对被约束物体有力的作用,以阻碍被约束物体的运动或运动趋势。这种力称为约束反力,简称反力。约束反力位于约束与被约束物体的连接或接触处,其方向必与该约束所能阻碍物体的运动方向相反。运用这个准则,可确定约束反力的方向和作用点的位置。主讲教师:五邑大学土木建筑学院周利教授2-2 2-2 、绳索、链条阻碍物体运动而构成的约束叫柔体约束。这种约束作用是将物体拉住,且柔体约束只能受拉力,不能受压力,所以约束反力一定通过接触点,沿着柔体中心线背离被约束物体的方向,且恒为拉力。主讲教师:,其中一个物体就是另一个物体的光滑接触面约束。这种约束不论接触面的形状如何,都只能在接触面的公法线方向上将被约束物体顶住或支撑住,所以光滑接触面的约束反力过接触点,沿着接触面的公法线指向被约束的物体,只能是压力。