2015一級建筑師《建筑結(jié)構(gòu)》:力系的簡化與平衡

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平面任意力系的簡化與平衡
    平面任意力系是指各力的作用線均在同一平面但呈任意分布的力系。
    力的平移定理:可以將作用在剛體上點 A 的力 F 平移到任一點 B ,但必須同時附加一個力偶,該力偶的力矩等于原來的力 F 對新作用點 B 的矩。
    合力矩定理:平面任意力系的合力對作用面內(nèi)任一點的矩,等于力系中各力對同一點的矩的代數(shù)和。
    平面任意力系向作用面內(nèi)任一點 O 簡化,可得到一個力和一個力偶(圖 3 -6 )。這個力等于該力系的主矢(即各力的矢量和),作用線通過簡化中心O;這個力偶的矩等于該力系對于點 O 的主矩(即各力對點 O 的矩的代數(shù)和)。
    平面任意力系平衡的充分和必要條件是:該力系的主矢及力系對于任一點的主矩均等于零。若用解析式表示,即為:
    取橫梁 AB 為研究對象,作出受力圖如圖 3 -7 ( b )所示。梁 AB 除受均布荷載 q 外,在鉸支端 A 處還受約束反力 RAx 、 RAy 的作用,B處還受二力桿BC的約束反力 NBC(設(shè)為壓力)的作用。梁 AB 上的這些力組成一平面任意力系。
    若只需計算 BC 桿的內(nèi)力,則只需利用對 A 點的力矩平衡方程,即
    解得:
    若還需進一步計算 A 點的約束反力,則可利用對 x 、y 軸的投影平衡方程,即
    解方程得: