解 (1) 斜杆CD的受力图取斜杆CD为研究对象,由于斜杆CD自重不计,并且只在C、D两处受铰链约束而处于平衡,因此斜杆CD为二力构件。斜杆CD的约束反力必通过两铰链中心C与D的连线,用FC和FD表示。如图1-15b所示。 (2) 梁AB的受力图取梁AB(包括电动机)为研究对象,梁AB受主动力G1和G2的作用。在D处为铰链约束,约束反力F'D与FD是作用与反作用的关系,且F'D=-FD。A处为固定铰链支座约束,约束反力用两个正交的分力FAx和FAy表示,方向可任意假设。如图1-15c所示。
例1-4 画出图示构架受力图。
分析可知,CD为二力构件,AB为三力构件,可对A点约束力进行分解,也可用三力平衡汇交定理确定其方向。
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例1-5 如图所示,复合横梁ABCDE的A端为固定端支座,B处为连接铰链,C处为活动铰链支座。已知作用于梁上的主动力有载荷集度为q的均布载荷和力偶矩为T的集中力偶。试画出梁整体ABCD和其AB部分与BCD部分的受力图。
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解 (1) 取整体ABCD为研究对象 作用于梁上的主动力有均布载荷q及D端力偶矩为T的集中力偶。在固定端支座A处的约束反力有正交分力RAx和RAy,以及力偶矩为MA的集中力偶,它们的方向可以任意假设。在活动铰链支座C处作用有约束反力RC,方向指向梁。
(2) 取梁AB部分为研究对象 在后段作用有均布载荷q,在固定端支座A处作用有约束反力RAx和RAy,以及力偶矩为MA的集中力偶。在连接铰链B处的约束反力有正交分力NBx和NBy,方向可以任意假设。
(3) 取梁BCD部分为研究对象 在梁CD段作用有均布载荷q,在D端作用有力偶矩为T的集中力偶。在活动铰链支座D处作用有约束反力RC,方向指向梁,在连接铰链C处的约束反力为N'Bx和N'By,根据作用反作用定律,N'Bx=NBx,N'By=NBy。
例1-6 活动梯子置于光滑水平面上,由AC和BC两杆组成,用铰链A和绳子DE连接,人的重量为G,画出整体及AC、BC杆的受力图。
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例1-7 画出图示AB、BC杆及整体受力图。
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例1-8 画出图示BD、AE杆受力图。
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