《2019年二級(jí)注冊(cè)建筑師建筑結(jié)構(gòu)與建筑設(shè)備精講班第5講第一章第一節(jié)-靜力學(xué)基本知識(shí)和基本方法（三）.pdf》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2019年二級(jí)注冊(cè)建筑師建筑結(jié)構(gòu)與建筑設(shè)備精講班第5講第一章第一節(jié)-靜力學(xué)基本知識(shí)和基本方法（三）.pdf（9頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)趨R文網(wǎng)上搜索。

1、資料第 1頁(yè)頁(yè)/共 9頁(yè)頁(yè)（七）力的平移定理顯然，力可沿作用線移動(dòng)，而不改變其對(duì)剛體的作用效果，現(xiàn)在要來(lái)研究如何將力的作用線進(jìn)行平移。（a）（b）圖 1-19如圖 1-20 所示，在 B 點(diǎn)加一對(duì)與力 F 等值、平行的平衡力，并使 F=F=-F，其中 F 與 F構(gòu)成一力偶，稱(chēng)為附加力偶，其力偶矩 m=Fd=。這樣，作用于 A 點(diǎn)的力 F 與作用于 B 點(diǎn)的力 F和一個(gè)力偶矩為 m 的附加力偶等效。由此得出結(jié)論：作用于剛體上的力 F 可平移至體內(nèi)任一指定點(diǎn)，但同時(shí)必須附加一力偶，其力偶矩等于原力 F 對(duì)于新作用點(diǎn) B 之矩。這就是力的平移定理。（a）（b）（c）圖 1-20力的平移定理在力系的簡(jiǎn)

2、化和工程計(jì)算中有廣泛的應(yīng)用。圖 121例例 1-8 圖 1-21 所示雨工業(yè)廠房中常見(jiàn)的牛腿柱。心偏心壓力 P 可以平行移動(dòng)到牛腿柱的軸紋上，成為一資料第 2頁(yè)頁(yè)/共 9頁(yè)頁(yè)個(gè)軸向壓力 P 和一個(gè)力偶 m=Pe，牛腿柱的計(jì)算可簡(jiǎn)化為軸向臣縮和彎曲的組合變形。利用力的旱移定理，可以把任意力系簡(jiǎn)化為一個(gè)主矢和一個(gè)主矩的簡(jiǎn)化結(jié)果。二、靜力學(xué)基本方法二、靜力學(xué)基本方法【口訣】【口訣】取，取，畫(huà)畫(huà)，列。，列。（1）選取適當(dāng)?shù)难芯繉?duì)象。可以選取整體，也可以選取某一部分。選取的原則是能夠通過(guò)已知力求得未知力。（2）畫(huà)出研究對(duì)象的受力圖。一般先畫(huà)已知的主動(dòng)力，后畫(huà)未知的約束反力。約束反力的方向永遠(yuǎn)與主動(dòng)力的運(yùn)

3、動(dòng)趨勢(shì)相反。只畫(huà)研究對(duì)象的外力，不畫(huà)其內(nèi)力。作用力與反作用力大小相等、方向相反，作用在一條直線上，作用在兩個(gè)物體上。（3）列出平衡方程求未知力。根據(jù)平衡條件=0，=0，可得平面任意力系和平面特殊力系的幾種不同衫式的平衡方程（表 5-2）。表略【注意】【注意】重點(diǎn)掌握平面力系基本形式平衡方程的本質(zhì)，就是要使暢體保持靜止不動(dòng)：水平方向合力為零，向左力=向右力。:鉛垂方向合力為零，向上力=向下力。:對(duì)任選點(diǎn) O 合力矩為零，順時(shí)針力矩=逆時(shí)針力矩。掌握了這個(gè)本質(zhì)，就可以融會(huì)貫通，靈活運(yùn)用。例例 1-9 兩圓管重量分別藥 12kN 和 4kN，放在支架 ABC 上圖 1-22(a)所示位置。試判斷 B

4、C 桿內(nèi)力為何值？圖 1-22A20kNBlOkNClOkND 20kN提示：提示：取 AB 為研究對(duì)象，畫(huà) AB 受力圖如圖 1-22(b)所示，對(duì)支點(diǎn) A 取力矩。資料第 3頁(yè)頁(yè)/共 9頁(yè)頁(yè)S=20kN答案：答案：D【注意【注意】在應(yīng)用力矩方程時(shí)，選未知力的交點(diǎn)（往往是支點(diǎn)）為矩心，計(jì)算是最簡(jiǎn)單、最方便的。靜力學(xué)創(chuàng)始人阿基米德的名言：“給我一個(gè)支點(diǎn)，我可以撬起地球”。他講的就是杠桿原理，就是力矩方程。這是靜力學(xué)的精華所在。例例 1-10 節(jié)點(diǎn)法解簡(jiǎn)單桁架，如圖 1-23(a)所示。桁架特點(diǎn)：(1)荷載作用于節(jié)點(diǎn)（鉸鏈）處。(2)各桿自重不計(jì)，是二力桿（受拉或受壓）。節(jié)點(diǎn)法：以節(jié)點(diǎn)為研究對(duì)象

5、，由已知力依次求出各未知力?！咀⒁狻俊咀⒁狻克x節(jié)點(diǎn)，其未知力不能超過(guò)兩個(gè)。在畫(huà)節(jié)點(diǎn)的受力圖和桿的受力圖中，既要考慮節(jié)點(diǎn)的平衡，又要考慮桿的平衡。在桁架中，桿和節(jié)點(diǎn)之間的作用力和反作用力，如果一個(gè)是拉力，另一個(gè)也拉力；如果一個(gè)是壓力，另一個(gè)也是壓力。見(jiàn)圖 1-23(b)。資料第 4頁(yè)頁(yè)/共 9頁(yè)頁(yè)圖 1-23節(jié)點(diǎn) A：求出：見(jiàn)圖 1-23（c）。節(jié)點(diǎn) B:見(jiàn)圖 1-23（d）。節(jié)點(diǎn) C：資料第 5頁(yè)頁(yè)/共 9頁(yè)頁(yè)求出：，（與所設(shè)方向相反）。例例 1-11 截面法求指定桿所受的力：不需逐一求所有的桿。已知：P=1200N，F(xiàn)=400N，=4m，b=3m。求 1、2、3、4 桿所受的力。圖 1-2

6、4(1)取整體平衡，求支反力，如圖 1-24(a)所示。(2)假想一適當(dāng)截面，把桁架截開(kāi)成兩部分，選取一部分作為研究對(duì)象，如圖 5-24(b)所示，求，。資料第 6頁(yè)頁(yè)/共 9頁(yè)頁(yè)(3)最后再用節(jié)點(diǎn)法求：取節(jié)點(diǎn) G，如圖 5-24(c)所示?！咀⒁狻俊咀⒁狻苛銞U的判斷。在桁架的計(jì)算中，有時(shí)會(huì)遇到某些桿件內(nèi)力為零的情況。這些內(nèi)力為零的桿件稱(chēng)為零桿。出現(xiàn)零桿的情況可歸結(jié)如下：(1)兩桿節(jié)點(diǎn) A 上無(wú)荷載作用時(shí)圖 1-25（a），則該兩桿的內(nèi)力都等于零，；(2)三桿節(jié)點(diǎn) B 上無(wú)荷載作用時(shí)圖 1-25(b)，如果其中有兩桿在一直線上，則另一桿必為零桿，。上述結(jié)論都不難由節(jié)點(diǎn)平衡條件得以證實(shí)，在分析桁

7、架時(shí)，可先利用它們判斷出零桿，以簡(jiǎn)化計(jì)算。設(shè)以+代表受拉桿，-代表受壓桿，代表零桿，則下圖所示桁架在圖示荷載作用下的內(nèi)力符號(hào)如圖1-26 所示。圖 125資料第 7頁(yè)頁(yè)/共 9頁(yè)頁(yè)圖 1-26【注意】【注意】四桿節(jié)點(diǎn)的受力特點(diǎn)。四桿節(jié)點(diǎn)無(wú)荷載作用時(shí)，要注意以下兩種情況：(1)“X”形節(jié)點(diǎn) C圖 1-27(a)，其（受拉或受壓），（受拉或受壓）。(2)“K”形節(jié)點(diǎn) D圖 1-27(b)，其中，屬于反對(duì)稱(chēng)的受力特點(diǎn)。圖 1-27例例 1-12（2010 年）年）圖 1-28 所示桁架在豎向外力 P 作用下的零桿根數(shù)為：A1 根B3 根C5 根D7 根圖 1-28提示：提示：圖示結(jié)構(gòu)為對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)受對(duì)稱(chēng)

8、荷載作用，在對(duì)稱(chēng)軸上反對(duì)稱(chēng)內(nèi)力應(yīng)該為零。由零桿判別法可知，三根豎桿為零桿。三根豎桿去掉后，A 點(diǎn)成為“K”形節(jié)點(diǎn)，屬于反對(duì)稱(chēng)的受力特點(diǎn)，故通過(guò) A 點(diǎn)的二根斜桿內(nèi)力也是零。資料第 8頁(yè)頁(yè)/共 9頁(yè)頁(yè)答案：答案：C例例 1-13圖 1-29 所示 4 個(gè)桁架結(jié)構(gòu)中，哪個(gè)結(jié)構(gòu)中有零桿？ACBD圖 1-29提示：提示：在圖 1-29 中，A 圖中節(jié)點(diǎn) K 上有外力，C 圖中荷載不對(duì)稱(chēng)，D 圖中荷載反對(duì)稱(chēng)，都不符合 K 字形節(jié)點(diǎn)兩根斜桿為零的條件。只有 B 圖符合結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)、荷載對(duì)稱(chēng)，K 字形節(jié)點(diǎn)上無(wú)外力，而且 K 字形節(jié)點(diǎn)在對(duì)稱(chēng)軸上的條件。這時(shí) K 字形節(jié)點(diǎn)上反對(duì)稱(chēng)力為零，兩根斜桿是零桿。答案：答案：B例例 1-14（2010 年）年）圖 1-31(a)所示結(jié)構(gòu)固定支座 A 的豎向反力為：資料第 9頁(yè)頁(yè)/共 9頁(yè)頁(yè)圖 1-31A30kNB20kNC15kNDOkN提示：提示：這是一個(gè)物體系統(tǒng)的平衡問(wèn)題。首先，根據(jù)零件判別法，由 B 點(diǎn)的受力分析可知 BC 桿為零桿，可以把 BC 桿撤去以簡(jiǎn)化計(jì)算。然后，取 CDE 桿為研究對(duì)象，畫(huà)出桿 CDE 的受力圖如圖 5-30(b)所示。由，可得：再取 AC 桿，畫(huà) AC 桿受力圖，如圖 5-30(c)所示，由。答案：答案：A