题目
图示三铰刚架中,若将作用于构件BC上的力F沿其作用线移至构件AC,则A、 B、C处约束力的大小()A. 都不变B. 都改变C. 只有C处改变D. 只有C处不改变
图示三铰刚架中,若将作用于构件BC上的力F沿其作用线移至构件AC,则A、 B、C处约束力的大小()
A. 都不变
B. 都改变
C. 只有C处改变
D. 只有C处不改变
题目解答
答案
D. 只有C处不改变
解析
本题考查三铰刚架结构中约束力随外力作用位置变化的规律。关键在于理解力沿作用线移动对支座反力的影响。
- 核心思路:当力F沿作用线移动时,虽然整体结构的总平衡条件(合力、合力矩)不变,但不同支座的受力分配会发生变化。
- 破题关键:
- C处支座作为中间铰链,其反力由相邻构件的内力传递决定。由于力F沿作用线移动不改变整体结构的总力矩,C处反力大小保持不变。
- A、B处支座作为端部支座,其反力与力F的位置直接相关。当力F作用位置改变时,为维持平衡,A、B处的反力需调整。
结构受力分析
-
原位置(力F作用于BC):
- BC构件受力,通过铰链传递力至B、C处。
- 整体结构平衡时,A、B、C处反力满足静力平衡方程。
-
新位置(力F作用于AC):
- AC构件受力,通过铰链传递力至A、C处。
- 整体结构总平衡条件不变,但力F作用位置改变导致支座受力重新分配。
关键结论
- C处反力不变:力F沿作用线移动不改变整体结构的总力矩,C处反力由总力矩平衡直接决定,故大小不变。
- A、B处反力改变:力F作用位置改变导致支座受力比例变化,需调整A、B处反力以维持总力平衡。