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平面简单桁架的内力计算

时间:2023-02-12 理论教育 版权反馈
【摘要】:取坐标轴如图,以点O为坐标原点,使x轴和y轴分别与F1 和F2平行。应当指出,虽然这个定理是由两个共点的正交力组成的简单力系推出的,但是它对所有的平面力系都成立。合力矩定理给出了合力和其分力对同一点力矩的关系。当力臂不易求时,可利用合力矩定理求一个力对某点的力矩。试求土压力合力FR使墙倾覆的力矩。 由已知尺寸求FR的力臂h不太方便,但如果将FR分解成F1和F2两个正交分力,这两分力的力臂都是已知的。

图2-6

取坐标轴如图,以点O为坐标原点,使x轴和y轴分别与F1 和F2平行。设点A坐标为(x,y),合力FR与x轴的夹角为α。

根据力对点之矩的定义可得

MO(F1)=-F1y MO(F2)=F2x MO(FR)=-FRh

由图可知    h=OBcosα=(y-xtanα)cosα因此

MO(FR)=-FRh=-FR(y-xtanα)cosα

=FRsinα·x-FRcosα·y

MO(FR)=F2·x-F1·y=MO(F1)+MO(F2

MO(FR)=MO(F1)+MO(F2)  (2-3)

应当指出,虽然这个定理是由两个共点的正交力组成的简单力系推出的,但是它对所有的平面力系都成立。合力矩定理给出了合力和其分力对同一点力矩的关系。当力臂不易求时,可利用合力矩定理求一个力对某点的力矩。具体方法是:将该力看成合力,求出正交分解后的两个分力,然后求出每个分力对同一点的矩的代数和。

【例2-1】 如图2-7所示挡土墙,受到土压力合力FR的作用,FR=210 kN,作用点位置如图。试求土压力合力FR使墙倾覆(即绕A点翻转)的力矩。

【解】 由已知尺寸求FR的力臂h不太方便,但如果将FR分解成F1和F2两个正交分力,这两分力的力臂都是已知的。

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