大约1500年前,山西北部的群山中,出现了一座“空中楼阁”,兀然“悬挂”于崖壁之上,人称“悬空寺”。该建筑反映了中国古人的聪明智慧和卓越想象力,悬空寺的奇迹首先是力学上的奇迹,那么它主要是靠哪种约束悬空的呢?A. 光滑面约束B. 固定铰链约束C. 辊轴约束D. 固定端支座约束

本题考查工程力学中的约束类型在实际建筑中的应用。关键在于理解不同约束的特点，并结合悬空寺的结构特点进行分析。

• 固定铰链约束允许物体绕固定点转动，但限制平移，常见于需要灵活受力的结构（如桥梁支座）。
• 悬空寺的建造可能利用崖壁中的横梁或木桩作为支座，允许结构微小转动以适应受力变化，同时保证整体稳定性。
• 其他选项（如光滑面、辊轴、固定端）均不符合悬空寺对“固定支撑+转动自由度”的需求。

选项分析

1. 光滑面约束：仅限制法线方向运动，无法提供稳定支撑，排除。
2. 固定铰链约束：横梁嵌入崖壁，固定位置但允许转动，符合悬空寺需适应外力变化的特点。
3. 辊轴约束：需滚动接触，但悬空寺结构更强调固定支撑，排除。
4. 固定端支座约束：完全限制移动和转动，可能因应力集中导致结构损坏，排除。

结论

悬空寺通过固定铰链约束实现力学平衡，既保证稳定性，又允许结构微调。