专题七 直杆轴向拉压的内力（课件）-山东省职教高考建筑类《土木工程-力学基础》专题复习讲练测

专题7 直杆轴向拉压的内力 土木工程力学基础（第3版） 专题复习讲练测 1 一、考纲要求 考纲解读： 1.考试要求： （1）了解工程中杆件的四种基本变形。 （2）了解内力的概念。 （3）掌握截面法计算轴力。 （4）掌握轴力图的绘制。 2.常见考点：内力的基本概念；截面法计算某个截面的内力；绘制杆件的轴力图。 3.常见题型：选择题。 二、知识点梳理 （一）了解工程中杆件的四种基本变形。 （二）了解内力的概念并掌握截面法求内力。 （三）掌握轴力图的绘制。 ① 两个物体：施力物体 受力物体 （一）杆件的四种基本变形 1.轴向拉伸或压缩 （1）定义:当杆件受到等大、反向、轴线方向的一对外力作用时，杆件 沿轴向产生伸长或缩短变形。 （2）特点 受力特点：外力的合力作用线与杆轴线重合 变形特点：杆沿轴线方向产生伸长或缩短，同时横向产生缩短或伸长。 ① 两个物体：施力物体 受力物体 （一）杆件的四种基本变形 1.轴向拉伸或压缩 （3）应用实例：屋架的各杆件、轴心受压柱等。 ① 两个物体：施力物体 受力物体 （一）杆件的四种基本变形 2.剪切 （1）定义:当杆件受到等大、反向、作用线垂直杆件且相距很近的一对横向外力作用时，杆件的横截面产生相对错动变形。 （2）特点 受力特点：等大、反向、作用线垂直杆件且相距很近的一对横向外力。 变形特点：横截面产生相对错动。 ① 两个物体：施力物体 受力物体 （一）杆件的四种基本变形 2.剪切 （3）应用实例：钢筋切断机切断钢筋、大梁支座处受剪破坏等。 ① 两个物体：施力物体 受力物体 （一）杆件的四种基本变形 3.扭转 （1）定义:当杆件受到等大、反向、垂直杆轴的横截面内的一对力偶作用时，杆件横截面产生相对转动变形。 （2）特点 受力特点：等大、 反向、垂直杆轴的一对力偶。 变形特点：杆件任意两个横截面产生绕杆轴线的相对转动。 ① 两个物体：施力物体 受力物体 （一）杆件的四种基本变形 3.扭转 （3）应用实例：雨蓬梁受扭破坏、螺丝刀拧螺丝、汽车传动轴等。 ① 两个物体：施力物体 受力物体 （一）杆件的四种基本变形 4.弯曲 （1）定义:当杆件受到垂直于杆轴的横向荷载作用或受到等大、反向、纵向对称面内的一对力偶作用时，杆件轴线由直线变为曲线。 （2）特点 受力特点：垂直于杆轴的横向荷载或等大、反向、纵向对称面内的力偶。 变形特点：杆件的轴线由直线变为曲线。 ① 两个物体：施力物体 受力物体 （一）杆件的四种基本变形 4.弯曲 （3）应用实例：阳台挑梁受弯破坏、简支梁弯曲变形等。 ① 两个物体：施力物体 受力物体 （二）轴向拉压的内力 1.基本概念 外力：外力是指某一物体受到的其它物体对它的作用，包括荷载以及由于约束而产生的约束反力。 内力：物体因受外力作用而变形，其内部各部分之间因相对位置改变而引起的相互作用称为内力，轴向拉压的内力即轴力。 正负号：当轴力背离截面产生伸长变形为正；反之，当轴力指向截面产生缩短变形为负。 求解方法：截面法。 ① 两个物体：施力物体 受力物体 （二）轴向拉压的内力 2.截面法求内力 （1） 截：沿该截面假想地把构件截成两部分。 （2） 取：取其中任一部分为研究对象。 （3） 代：将舍弃部分对保留部分的作用用作用在该截面上的未知内力代替。 （4） 平：针对保留部分建立平衡方程，并确定未知内力的大小和实际方向。 注：求轴力时假设截面受拉，即假设截面轴力为正。 ① 两个物体：施力物体 受力物体 （三）内力图的绘制 1.轴力图 定义：轴力沿杆件轴线变化的图形即为轴力图，可直观的观察到各个截面的内力大小。 轴力图的绘制方法：选取一坐标系，其横坐标表示横截面的位置，纵坐标表示相应横截 面的轴力，然后根据各段内的轴力的大小与符号，就可绘出表示杆件轴力与截面位置关系的图线，即所谓轴力图。 习惯上将正值的轴力画在上侧，负值的画在下侧。 ① 两个物体：施力物体 受力物体 （三）内力图的绘制 2.轴力图作图步骤 ①将杆分段，凡集中力作用点处均应取作分段点； ②用截面法，通过平衡方程求出每段杆的轴力； ③画一条与杆的轴线平行且与杆等长的直线作基线； ④按大小比例将各段杆的轴力画在基线两侧，并在图上标出轴力图的要素。 ① 两个物体：施力物体 受力物体 （三）内力图的绘制 例题：画图示杆的轴力图。 三、常考点讲解 1、下列不属于基本变形的是( ) A.轴向拉伸或压缩 B.剪切 C.扭转 D.斜弯曲 答案：D 解析：本题考查四种基本变形，即轴向拉伸或压缩、剪切、扭转和弯曲。斜弯曲是组合变形。 三、常考点讲解 2、杆件在轴向外力作用下产生的变形是( ) A.轴向伸长 B.轴向缩短 C.轴向伸长或缩短 D.以上都不是 答案：C 解析：本题考查轴向拉伸或压缩变形的变