力系中各力作用线相互平行。它们的共同特点就是运动状态没有发生变化。建筑力学研究的平衡主要是物体处于静止状态。......
2023-08-26
在空间力系作用下,要使物体保持平衡状态,必须使物体在三个坐标轴方向既不能移动,也不能转动。因此,空间一般力系平衡的充分必要条件是,力系所有力在三个坐标轴每一坐标轴的投影代数和等于零,力系中各力对三个坐标轴之矩的代数和等于零,即
式(5-9)称为空间一般力系的平衡方程,有六个独立的平衡方程,可求解六个未知量。
作用线相互平行的空间力系称为空间平行力系。其是空间一般力系的特例。图5-12所示的空间平行力系F1,F2,…,Fn各力作用线与z轴平行,根据空间一般力系的平衡方程[式(5-9)],由于各力平行于z轴,各力在x轴和y轴的投影为零,式(5-9)的前两式自动满足,又因为各力与z轴平行,各力对z轴之矩为零,因此,式(5-9)的最后一式也自动满足。空间平行力系的平衡方程为
图5-12
空间平行力系平衡的充分必要条件是:力系中各力在与力系平行的坐标轴上投影的代数和等于零,各力对另外两坐标轴之矩的代数和为零。空间平行力系的平衡方程有三个独立的平衡方程,可解三个未知量。
【例5-5】 图5-13所示的三轮车,自重G=2kN,作用在D点。求三轮车各轮所受的力。
图5-13
【解】 三轮车的自重G,三个车轮所受的力FA、FB、FC构成一个空间平行力系,根据空间平行力系的平衡方程式(5-10),可列出三个平衡方程:
解得
【例5-6】 正方形匀质板自重G,受到6根杆的支撑,在A点处作用水平力F=2G,如图5-14(a)所示。求6根支撑杆所受的力。
【解】 6根支撑杆都是二力杆,设各杆受到拉力。以正方形板为研究对象,它所受的力构成一个空间一般力系[图5-14(b)]。
图5-14
根据空间一般力系的平衡条件,有:
有关建筑力学(第3版)的文章
几何法求解平面汇交力系的合力具有直观、明了、简捷的优点,但其精确度较差,在力学计算时多用解析法。物体在平面汇交力系作用下处于平衡的充分必要条件是:合力R的大小等于零。即要使式(2-8)成立,则:式(2-9)表明平面汇交力系平衡的解析条件是:力系中各分力在任意两个坐标轴上投影的代数和分别等于零。式(2-9)称为平面汇交力系的平衡方程。代入相应数据解得负号表示受力图中的方向与实际相反,在斜杆中实为压力。......
2023-08-26
如前所述,力系中各力的作用线在同一平面内且相互平行,这样的力系称为平面平行力系。平面汇交力系、平面力偶系、平面平行力系都是平面任意力系的特殊情况。下面导出平面平行力系的平衡方程。于是,平面平行力系只有两个独立的平衡方程,即图4-8平面平行力系的平衡方程,也可以写成二力矩式的形式,即式中,A、B两点的连线不与力线平行。利用平面平行力系的平衡方程,可求解两个未知量。......
2023-08-26
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......
2023-08-26
建筑力学的任务是研究结构的几何组成规律,以及在荷载作用下结构和构件的强度、刚度和稳定性问题。具体来说,建筑力学将讨论下列几个方面的内容:力系的简化和力系平衡问题。......
2023-08-26
图11-1上述现象表明,在轴向压力F由小逐渐增大的过程中,压杆由稳定的平衡转变为不稳定的平衡,这种现象称为压杆丧失稳定性或者压杆失稳。显然压杆是否失稳取决于轴向压力的数值,压杆由直线状态的稳定的平衡过渡到不稳定的平衡时所对应的轴向压力,称为压杆的临界压力或临界力,用Fcr表示。......
2023-08-26
在选取其计算简图时,可根据实际构造和约束情况进行。在计算简图中,通常可将结点分为铰结点和刚结点两种。事实上,结构在荷载作用下,杆件之间所产生的转动也相当小,所以,该结点应视为铰结点。因而,刚结点对杆端有阻止相对转动的约束力存在,既除产生杆端轴力和剪力外,还引起杆端弯矩。计算时这种结点应视为刚结点,其计算简图如图1-23所示。......
2023-08-26
当杆件受到多于两个轴向外力的作用时,在杆件的不同横截面上轴力不尽相同。将描述沿杆长各个横截面上轴力变化规律的图形,称为轴力图。画轴力图时,将正的轴力画在轴线上方,负的轴力画在轴线下方。根据上面求出的各段杆轴力的大小及其正负号画出轴力图,如图7-6所示。画轴力图时应注意以下几点:轴力图要与计算简图对齐。标明正负号和数值。在画轴力图时,也可用一条基线表示横截面位置。......
2023-08-26
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