资源简介

(共13张PPT)
土木工程力学基础
物体的受力分析与受力图
目录
CONTENTS
1
2
物体的受力分析
受力图
3
画受力图应注意的问题
学习目标
掌握物体受力分析的内容，画受力图的步骤及画受力图的注意问题。
知识目标
能够正确的对工程结构进行受力分析、正确画出工程结构的受力图。
能力目标
激发学生的社会责任感；
培养学生严谨的科学态度；
培养学生的工程伦理道德修养。
素质目标
一、物体的受力分析
在求解静力平衡问题时，一般首先要分析物体的受力情况，了解物体受到哪些力的作用，其中哪些力是已知的，哪些力是未知的，这个过程称为对物体进行受力分析。
二、受力图
在脱离体上面画出周围物体对它的全部作用力（包括主动力和约束反力），这种表示物体所受全部作用力情况的图形叫脱离体的受力图，简称受力图。
画受力图的步骤如下：
1）选取研究对象，画分离体图。根据题意，选择合适的物体作为研究对象，
研究对象可以是一个物体，也可以是几个物体的组合或整个系统。
2）画分离体所受的主动力。
3）画约束反力。根据约束的类型和性质画出相应的约束反力作用的位置
和作用方向。
三、画受力图应注意的问题
1、不要漏画力
除重力、电磁力外，物体之间只有通过接触才有相互机械作用力，要分清研究对象（受力体）都与周围哪些物体（施力体）相接触，接触处必有力，力的方向由约束类型而定。
2、不要多画力
要注意力是物体之间的相互机械作用。因此对于受力体所受的每一个力，都应能明确地指出它是哪一个施力体施加的。
3、不要画错力的方向
约束力的方向必须严格地按照约束的类型来画，不能单凭直观或根据主动力的方向来简单推想。在分析两物体之间的作用力与反作用力时，要注意，作用力的方向一旦确定，反作用力的方向一定要与之相反，不要把箭头方向画错。
4、受力图上不能再带约束
即受力图一定要画在分离体上。
5、受力图上只画外力，不画内力
一个力，属于外力还是内力，因研究对象的不同，有可能不同。当物体系统拆开来分析时，原系统的部分内力，就成为新研究对象的外力。
6、同一系统各研究对象的受力图必须整体与局部一致，相互协调，不能相互矛盾。
对于某一处的约束反力的方向一旦设定，在整体、局部或单个物体的受力图上要与之保持一致。
7、正确判断二力构件。
（a）
应用案例
三铰刚架受力如图所示。试分别画出杆AC、BC和整体的
受力图。各部分自重均不计。
（b）
解：
（1）取右半刚架杆BC为研究对象。由于不计自重，且只在B、C两处受铰链的约束反力作用而平衡，故BC为二力构件，其约束力FB、Fc必沿B、C两铰链中心连线方向，且FB=-FC，受力图如图（b）所示。
解：
（2）取左半刚架杆AC为研究对象。AC所受的主动力为荷载F。在铰链C处受有右半拱的约束反力FC，且Fc=-F′c，在A处受固定铰支座的约束反力，可用正交分力FAx、FAy表示，受力图如图（c）所示。
C
F′c
FAy
FAx
F
（c）
F
FB
FAy
FAx
c
B
A
（d）
F
FA
FB
B
C
A
（e）
解：
（3）取整体为研究对象。它所受的力有主动力F，A、B处固定铰支座约束反力FAx、FAy和FB，受力图如图（d）所示。整体的受力图也可表示为如图（e）所示的形式，
思 考：
通过以上应用分析，能够正确画出结构受力图需要注意哪些问题？

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