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建筑力学第三版:空间汇交力系平衡

【摘要】:空间汇交力系合成为一个合力,若物体在空间汇交力系作用下而处于平衡状态,其合力必须为零。因此,空间汇交力系平衡的充分必要条件是:空间汇交力系的合力为零,即要使上式成立,必须同时满足因此,空间汇交力系平衡的充分必要条件是:力系中所有各力在三个坐标轴中每一轴上的投影的代数和为零。式(5-8)称为空间汇交力系的平衡方程,有三个独立的方程,可解三个未知量。根据空间汇交力系平衡方程解得

空间汇交力系合成为一个合力,若物体在空间汇交力系作用下而处于平衡状态,其合力必须为零。因此,空间汇交力系平衡的充分必要条件是:空间汇交力系的合力为零,即

要使上式成立,必须同时满足

因此,空间汇交力系平衡的充分必要条件是:力系中所有各力在三个坐标轴中每一轴上的投影的代数和为零。式(5-8)称为空间汇交力系的平衡方程,有三个独立的方程,可解三个未知量。

【例5-3】 杆AB、AC和AD在A点由球铰连在一起,B、C、D点在半径为3m的圆周上,A点承受5kN的力,方向与y轴平行,如图5-10所示,各杆自重不计,求各杆所受的力。

【解】 考虑A点,作用有力的大小为5kN,FAC、FAB、FAD汇交于A点,构成空间汇交力系。计算各力在坐标轴的投影,设∠ACO=α。

图5-10

杆AB、AD的投影采用二次投影法计算

根据空间汇交力系平衡方程

解得

【例5-4】 匀质板重G=2kN,重心在O点,由三根绳子吊起,如图5-11(a)所示,试计算绳子的拉力。

图5-11

【解】 板重力G,三根绳子的拉力FAB、FAC、FAD是汇交于A点的空间汇交力系,建立图5-11(b)所示的坐标系,计算各力在坐标轴的投影。

根据空间汇交力系平衡方程

解得