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第二節(jié)約束與約束反力一、約束與約束反力的概念

在空間中運動，位移不受限制的物體稱為自由體。對非自由體的某些位移起限制作用的周圍物體稱為約束體，簡稱約束。約束是阻礙物體運動的物體，這種阻礙作用就是力的作用。阻礙物體運動的力稱為約束反力，簡稱反力。

所以，約束反力的方向必與該約束所能阻礙物體運動的方向相反。由此可以確定約束反力的方向或作用線的位置。

物體受力一般可以分為兩類：一類是使物體運動或使物體有運動趨勢的力，稱為主動力。如重力、水壓力、土壓力、風壓力等。在工程中通常稱主動力為荷載。另一類是約束對于物體的約束反力，也稱被動力。一般主動力是已知的，而約束反力是未知的。舉例。WWFTWWFNFT試指出下面物體的受力圖中的主動力和約束反力二、幾種常見的約束及其反力1.柔體約束柔軟的繩索、鏈條、皮帶等用于阻礙物體的運動時，都稱為柔體約束。柔體約束對物體的約束反力是通過接觸點，沿柔體中心線且背離物體的拉力，常用FT表示。前頁受力圖中的FT即為柔體約束。A2.光滑接觸面約束物體與其它物體接觸，當接觸面光滑，摩擦力很小可以忽略不計時，就是光滑接觸面約束。光滑接觸面約束對物體的約束反力，是作用于接觸點處，沿接觸面的公法線，并指向被約束物體，常用FN表示。3.圓柱鉸鏈約束圓柱鉸鏈簡稱鉸鏈。是由一個圓柱形銷釘插入兩個物體的圓孔中構(gòu)成，并且認為銷釘和圓孔的表面都是光滑的。ABC圓柱鉸鏈的約束反力可用一個大小與方向均未知的力表示，ACBCBCBFCFCxFCy也可用兩個相互垂直的未知分力來表示，如圖所示。圓柱鉸鏈的約束反力是垂直于銷釘軸線并通過銷釘中心，而方向不定。

兩端用鉸鏈與物體分別連接且中間不受其它力的直桿稱為鏈桿約束。鏈桿又稱二力桿。4.鏈桿約束鏈桿約束ABNANBACB雙鉸鏈剛桿約束(二力桿約束)三、支座及支座反力

工程中將結(jié)構(gòu)或構(gòu)件支承在基礎(chǔ)或另一靜止構(gòu)件上的裝置稱為支座。支座也是約束。支座對它所支承的構(gòu)件的約束反力也稱支座反力。

建筑工程中常見的三種支座：固定鉸支座（鉸鏈支座）、可動鉸支座和固定端支座。1.固定鉸支座（鉸鏈支座）用圓柱鉸鏈把結(jié)構(gòu)或構(gòu)件與支座底板連接，并將底板固定在支承物上構(gòu)成的支座稱為固定鉸支座。AFAxFAyFA2.可動鉸支座在固定鉸支座下面加幾個輥軸支承于平面上，就構(gòu)成可動鉸支座。

BFB3.固定端支座AFAxFAyMA把構(gòu)件和支承物完全連接為一整體，構(gòu)件在固定端既不能沿任意方向移動，也不能轉(zhuǎn)動的支座稱為固定端支座。

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