靜力學(xué)基本知識(shí)

　　力的概念：

　　使物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變或者變形的作用。

　　靜力學(xué)三大公理

　　公理1 力的平行四邊形定則

　　作用于物體上同一點(diǎn)的兩個(gè)力可以合成一個(gè)合力，此合力仍作用于這一點(diǎn)，其力矢由此二力為鄰邊所作平行四邊形的對(duì)角線(xiàn)來(lái)決定。

　　公理2 二力平衡公理

　　作用于剛體上的兩個(gè)力平衡的充分必要條件是：兩個(gè)力的大小相等、方向相反、作用線(xiàn)相同，簡(jiǎn)稱(chēng)等值、反向、共線(xiàn)。

　　公理3 加減平衡力系公理

　　在任意力系中加上、或減去任何平衡力系，并不影響原力系對(duì)剛體的作用效果。

　　力偶大小相等、方向相反、作用線(xiàn)平行但不重合的兩個(gè)力稱(chēng)為力偶。

　　力對(duì)點(diǎn)之距矩：定點(diǎn)到力的作用線(xiàn)的距離乘以力的大小。

　　應(yīng)力：內(nèi)力的集度稱(chēng)為應(yīng)力。

　　兩作用線(xiàn)的垂直距離稱(chēng)為力偶臂。它對(duì)剛體只有轉(zhuǎn)動(dòng)效應(yīng)，沒(méi)有平動(dòng)效應(yīng)。

　　二、偏心受力構(gòu)件

　　偏心受力構(gòu)件分為兩種：偏心受拉和偏心受壓構(gòu)件。

　　1.偏心受拉構(gòu)件

　　偏心受拉構(gòu)件又稱(chēng)拉彎構(gòu)件，如圖2-3示，拉力F作用點(diǎn)與構(gòu)件的軸心偏離，使構(gòu)件產(chǎn)生既受拉又受彎。偏心受拉構(gòu)件截面應(yīng)力是由兩種應(yīng)力疊加的，其邊沿應(yīng)力公式為： 圖2-3 偏心受拉構(gòu)件

　　構(gòu)件的承載能力應(yīng)滿(mǎn)足σmax≤[σ]

　　σmax—邊沿最大拉應(yīng)力;

　　σmin—邊沿最小拉應(yīng)力;

　　W——截面抵抗矩。

　　由(2-4)可見(jiàn)在受同樣的外拉力時(shí)，偏心受拉構(gòu)件應(yīng)力要比軸心受拉構(gòu)件，增大許多，因此在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)盡量避免出現(xiàn)這種構(gòu)件。

　　2.偏心受壓構(gòu)件

　　如圖2-4所示，構(gòu)件承受的壓力作用點(diǎn)與構(gòu)件的軸心偏離，構(gòu)件既受壓又受彎，這樣的構(gòu)件稱(chēng)為偏心受壓構(gòu)件(亦稱(chēng)壓彎構(gòu)件)。常見(jiàn)于屋架的上弦桿、框架結(jié)構(gòu)柱，磚墻及磚垛等。

　　圖2-4 偏心受壓構(gòu)件

　　截面產(chǎn)生的邊沿應(yīng)力公式為：

　　σmax—邊沿最大壓應(yīng)力;

　　σmin—邊沿最小壓應(yīng)力。

　　由式(2-5)知，在受同樣的壓力F時(shí)，由于偏心，截面內(nèi)受壓一側(cè)的壓應(yīng)力增加，而且當(dāng)偏心引起的彎矩M距較大時(shí)，截面內(nèi)除壓應(yīng)力外將產(chǎn)生一部分拉應(yīng)力。若壓力作用點(diǎn)在構(gòu)件截面的兩個(gè)方向上均有偏心，則稱(chēng)為雙向偏心構(gòu)件。

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