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文件名称:建筑工程力学:平面力系的平衡分析PPT教学课件.ppt
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总页数:40 页
更新时间:2025-06-05
总字数:约5.79千字
文档摘要

作用在刚体上A点处的力F,可以平移到刚体内任意点O,但必须同时附加一个力偶,其力偶矩等于原来的力F对新作用点O的力矩,这就是力的平移定理。一、力的平移定理任务四平面一般力系的平衡分析假设刚体上作用有一个平面一般力系F1,F2,…,Fn,在平面内任意取一点O,称为简化中心。根据力的平移定理,将各力都向O点平移,得到一个汇交于O点的平面汇交力系F1′,F2′,…,F′n,以及附加的平面力偶系M1,M2,…,Mn。二、平面一般力系的简化任务四平面一般力系的平衡分析由平面一般力系向一点的简化结果看,平面一般力系平衡的必要和充分条件是:力系中所有各力在x,y坐标轴上的投影的代数和等于零,同时力系中所有各力对于任意一点O的力矩的代数和为零。(简化)平面一般力系有三个独立方程,可求解三个未知数。平面一般力系平衡方程有基本形式、二力矩形式和三力矩形式。三、平面一般力系的平衡任务四平面一般力系的平衡分析1.基本形式∑Fx=0;∑Fy=0;∑M0(F)=02.二力矩形式∑Fx=0;∑MA(F)=0;∑MB(F)=0其中A、B两点的连线不能与x轴垂直。三、平面一般力系的平衡任务四平面一般力系的平衡分析3.三力矩形式∑MA(F)=0;∑MB(F)=0;∑MC(F)=0三、平面一般力系的平衡任务四平面一般力系的平衡分析物体系统的平衡在工程中,结构通常是由几个物体通过一定的约束联系在一起的物体系统,当系统平衡时,组成系统的每一个物体也处于平衡状态。主要部分(也叫基本部分)是指能独立承受荷载并维持平衡的部分。次要部分(也叫附属部分)是指必须依赖于主要部分才能承受荷载并维持平衡的部分。(1)有主次之分的物体系统的平衡对于此类系统,其荷载传递规律是:作用在主要部分上的荷载,不传递给次要部分,也不传递给与它无关的其他主要部分;而作用在次要部分上的荷载,一定要传递给与它相关的主要部分。因此,在研究有主次之分的物体系统的平衡时,应先分析次要部分,后分析主要部分或整体。知识拓展任务四平面一般力系的平衡分析(2)无主次之分的物体系统的平衡这类系统的荷载传递规律是:作用在某部分上的荷载,一般要通过与其相互连接的约束,依次传递到其他部分上去,引起相关约束的约束力。解题时,应先分析整体,求出部分未知量之后,再分析其中的某一部分,求得部分未知量,最后回到整体或分析另外部分,求得全部未知量。知识拓展任务四平面一般力系的平衡分析(3)分析组合梁受荷载。已知P1=16kN,P2=20kN,m=8kN·m梁自重不计,求支座A、C的反力。知识拓展任务四平面一般力系的平衡分析已知自重G=420kN,土压力P=300kN,水压力Q=180kN。试将这个力向底面中心O点简化,并求最后的简化结果。思考题项目二平面力系的平衡分析谢谢观看!THANKYOU!建筑工程力学项目二平面力系的平衡分析任务一力的投影任务三力矩与力偶的计算任务四平面一般力系的平衡分析任务二平面汇交力系平衡分析1.会计算集中力与线分布荷载对某点的力矩2.能用平衡方程解决工程中简单的平衡问题学习重点项目二平面力系的平衡分析生活中,会有多个力同时作用在物体上,如何进行合成?方法很多,若利用力的平行四边形法则来合成,则比较繁琐,而且所得结果的误差也比较大。接下来,我们将通过学习一种比较简单而精确的方法,来解决力的合成和平衡问题,即通过力的投影概念,把矢量力的合成转化成简单的代数运算。任务导入任务一力的投影吊装作业中平衡梁的受力分析,在实际施工中起吊超长超宽的钢筋结构件时,常采用平衡梁装置。平衡梁又称横吊梁或扁担梁,是一种在吊装作业中能平衡两套或两套以上索具受力的装置。请思索,若不用平衡梁直接起吊超长构件时,会发生什么问题?在起吊不同重量的构件时,平衡梁如何保持装置整体的平衡?通过本项目的学习,希望能帮助你解答上面问题。任务导入任务一力的投影【观察与思考】1.力在坐标轴上的投影力F作用在物体上的A点,用AB表示,在力F的作用平面内作直角坐标系xoy。一、力在正交坐标系的投影及力的解析表达式任务一力的投影2.力在正交坐标系的投影Fx=F·cosα=F·sinβFy=F·sinα=F·cosβ即力在坐标x轴上的投影等于力的模乘力与坐标x轴正向夹角的余弦。力在坐标y轴上的投影等于力的模乘以力与坐标x轴正向夹角的正弦。任务一力的投影一、力在正交坐标系的投影及力的解析表达式3.力的解析表达式F=Fx+Fy4.已知力在正交