2012一級建造師復(fù)習(xí)資料:結(jié)構(gòu)平衡的條件

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一、力的基本性質(zhì)
    (1)力的作用效果
    促使或限制物體運動狀態(tài)的改變,稱力的運動效果;促使物體發(fā)生變形或破壞,稱力的變形效果。
    (2)力的三要素
    力的大小、力的方向和力的作用點的位置稱力的三要素。
    (3)作用與反作用原理
    力是物體之間的作用,其作用力與反作用力總是大小相等,方向相反,沿同一作用線相互作用于兩個物體。
    (4)力的合成與分解
    作用在物體上的兩個力用一個力來代替稱力的合成。力可以用線段表示,線段長短表示力的大小,起點表示作用點,箭頭表示力的作用方向。力的合成可用平行四邊形法則。利用平行四邊形法則也可將一個力分解為兩個力。但是力的合成只有一個結(jié)果,而力的分解會有多種結(jié)果。
    (5)約束與約束反力
    工程結(jié)構(gòu)是由很多桿件組成的一個整體,其中每一個桿件的運動都要受到相聯(lián)桿件、節(jié)點或支座的限制或稱約束。約束桿件對被約束桿件的反作用力,稱約束反力。
    二、平面力系的平衡條件及其應(yīng)用
    (一)物體的平衡狀態(tài)
    物體相對于地球處于靜止?fàn)顟B(tài)和等速直線運動狀態(tài),力學(xué)上把這兩種狀態(tài)都稱為平衡狀態(tài)。
    (二)平衡條件
    物體在許多力的共同作用下處于平衡狀態(tài)時,這些力(稱為力系)之間必須滿足一定的條件,這個條件稱為力系的平衡條件。
    1.二力的平衡條件:作用于同一物體上的兩個力大小相等,方向相反,作用線相重臺,這就是二力的平衡條件。
    2.平面匯交力系的平衡條件:一個物體上的作用力系,作用線都在同一平面內(nèi),且匯交于一點,這種力系稱為平面匯交力系。平面匯交力系的平衡條件是,EX=O和EY=O.
    3.一般平面力系的平衡條件還要加上力矩的平行,所以平面力系的平衡條件是∑x=0,∑Y=O和∑M=0.
    (三)利用平衡條件求未知力
    一個物體,重量為w,通過兩條繩索AC和BC吊著,計算A
    C.BC拉力的步驟為;首先取隔離體,作出隔離體受力圖;然后再列平衡方程,∑X=o,∑Y=o,求未知力。見輔導(dǎo)用書10頁。
    (四)靜定桁架的內(nèi)力計算
    1.桁架的計算簡圖,先進(jìn)行如下假設(shè)。
    (1)桁架的節(jié)點是鉸接;
    (2)每個桿件的軸線是直線,井通過鉸的中心;
    (3)荷載及支座反力都作用在節(jié)點上。
    2.用節(jié)點法計算桁架軸力:先用靜定平衡方程式求支座反力,再截取節(jié)點,為隔離體作為平衡對象,求桿件的未知力。
    二力桿:力作用于桿件的的兩端并沿桿件的軸線,稱軸力。軸力分拉力和壓力兩種。只有軸力的桿稱二力桿。
    3.用截面法計算桁架軸力:截面法是求桁架桿件內(nèi)力的另一種方法,首先,求支座反力,然后在桁架中作一截面,截斷三個桿件,出現(xiàn)三個未知力,可利Ex=0,EY=0,Em=0,求出未知力。
    (五)用截面法計算單跨靜定梁的內(nèi)力
    桿件結(jié)構(gòu)可以分為靜定結(jié)構(gòu)和超靜定結(jié)構(gòu)兩類。可以用靜力平衡條件確定全部反力和內(nèi)力的結(jié)構(gòu)叫靜定結(jié)構(gòu)。