题目
图示平面结构由直角弯杆 ACE 和 BCD 以及直杆 DE 组成.C、D 和 E 处为铰链连接.A 处为固定铰链支座,B 处为可动铰链支座.在 H 处受铅垂力 F 的作用,长度 a 为已知,各杆自重不计.试求:A、B、C 处的约束反力以及杆DE 的受力A-|||-AB-|||-F-|||-H-|||-E-|||-a a a-|||-第1题图
图示平面结构由直角弯杆 ACE 和 BCD 以及直杆 DE 组
成.C、D 和 E 处为铰链连接.A 处为固定铰链支座,B 处
为可动铰链支座.在 H 处受铅垂力 F 的作用,长度 a 为已
知,各杆自重不计.试求:A、B、C 处的约束反力以及杆
DE 的受力

成.C、D 和 E 处为铰链连接.A 处为固定铰链支座,B 处
为可动铰链支座.在 H 处受铅垂力 F 的作用,长度 a 为已
知,各杆自重不计.试求:A、B、C 处的约束反力以及杆
DE 的受力

题目解答
答案
先系统受力分析,然后1.对y方向列平衡方程求出F(Ay),2.对A点取矩,求出FB.3,对x方向列平衡方程,求出F(Ax).
再对ACE杆受力分析,然后1,对C点取矩,求出F(DE),2,对x方向列平衡方程,求出F(Cx),3,对y方向列平衡方程,求出F(Cy)
答案为:F(Ay)=F,F(B)=F,F(Ax)=-F.F(DE)=-(√2)F,F(Cx)=-2F,F(Cy)=0.
再对ACE杆受力分析,然后1,对C点取矩,求出F(DE),2,对x方向列平衡方程,求出F(Cx),3,对y方向列平衡方程,求出F(Cy)
答案为:F(Ay)=F,F(B)=F,F(Ax)=-F.F(DE)=-(√2)F,F(Cx)=-2F,F(Cy)=0.
解析
步骤 1:系统受力分析
首先,对整个系统进行受力分析。系统受到铅垂力 F 的作用,A 处为固定铰链支座,B 处为可动铰链支座。C、D 和 E 处为铰链连接,各杆自重不计。因此,A 处有水平和垂直方向的约束反力,B 处有垂直方向的约束反力,C 处有水平和垂直方向的约束反力,D 和 E 处没有约束反力。
步骤 2:对 y 方向列平衡方程求出 F(Ay)
对整个系统在 y 方向列平衡方程,有:
F(Ay) + F(B) - F = 0
由于 B 处为可动铰链支座,F(B) 为垂直方向的约束反力,因此 F(B) = F。代入上式,得到:
F(Ay) + F - F = 0
F(Ay) = F
步骤 3:对 A 点取矩,求出 F(B)
对 A 点取矩,有:
F(B) * 2a - F * a = 0
F(B) = F
步骤 4:对 x 方向列平衡方程,求出 F(Ax)
对整个系统在 x 方向列平衡方程,有:
F(Ax) = 0
因为系统在 x 方向没有外力作用,所以 F(Ax) = 0。
步骤 5:对 ACE 杆受力分析
对 ACE 杆进行受力分析,C 处有水平和垂直方向的约束反力,D 和 E 处没有约束反力。因此,C 处有水平和垂直方向的约束反力,D 和 E 处没有约束反力。
步骤 6:对 C 点取矩,求出 F(DE)
对 C 点取矩,有:
F(DE) * a - F * a = 0
F(DE) = F
步骤 7:对 x 方向列平衡方程,求出 F(Cx)
对 ACE 杆在 x 方向列平衡方程,有:
F(Cx) + F(DE) = 0
F(Cx) = -F(DE) = -F
步骤 8:对 y 方向列平衡方程,求出 F(Cy)
对 ACE 杆在 y 方向列平衡方程,有:
F(Cy) = 0
因为 ACE 杆在 y 方向没有外力作用,所以 F(Cy) = 0。
首先,对整个系统进行受力分析。系统受到铅垂力 F 的作用,A 处为固定铰链支座,B 处为可动铰链支座。C、D 和 E 处为铰链连接,各杆自重不计。因此,A 处有水平和垂直方向的约束反力,B 处有垂直方向的约束反力,C 处有水平和垂直方向的约束反力,D 和 E 处没有约束反力。
步骤 2:对 y 方向列平衡方程求出 F(Ay)
对整个系统在 y 方向列平衡方程,有:
F(Ay) + F(B) - F = 0
由于 B 处为可动铰链支座,F(B) 为垂直方向的约束反力,因此 F(B) = F。代入上式,得到:
F(Ay) + F - F = 0
F(Ay) = F
步骤 3:对 A 点取矩,求出 F(B)
对 A 点取矩,有:
F(B) * 2a - F * a = 0
F(B) = F
步骤 4:对 x 方向列平衡方程,求出 F(Ax)
对整个系统在 x 方向列平衡方程,有:
F(Ax) = 0
因为系统在 x 方向没有外力作用,所以 F(Ax) = 0。
步骤 5:对 ACE 杆受力分析
对 ACE 杆进行受力分析,C 处有水平和垂直方向的约束反力,D 和 E 处没有约束反力。因此,C 处有水平和垂直方向的约束反力,D 和 E 处没有约束反力。
步骤 6:对 C 点取矩,求出 F(DE)
对 C 点取矩,有:
F(DE) * a - F * a = 0
F(DE) = F
步骤 7:对 x 方向列平衡方程,求出 F(Cx)
对 ACE 杆在 x 方向列平衡方程,有:
F(Cx) + F(DE) = 0
F(Cx) = -F(DE) = -F
步骤 8:对 y 方向列平衡方程,求出 F(Cy)
对 ACE 杆在 y 方向列平衡方程,有:
F(Cy) = 0
因为 ACE 杆在 y 方向没有外力作用,所以 F(Cy) = 0。