三角支架的受力分析

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土木工程力学习题答案第1-2章

土木工程力学习题答案第1-2章

1.1 力的基本知识班级姓名座号1-1-1 看视频“击打棒球”,体会在1/1000秒内,用90kN的力将棒球的速度由40m/s 降为0,再由0沿相反增加到更大的速度。

看视频“击打气球”,体会在1/1000秒内,力的大小、变形的大小还在变化。

树立力与变形一致,力与运动状态改变一致的观念。

填空:力是物体之间相互的机械作用。

这种作用的效应是改变物体的运动状态和使物体变形。

在分析力的运动效应时,可以不考虑物体的变形,将实际变形的物体抽象为受力而不变形的物体,称为刚体。

力的单位为N(牛顿)。

1KN = 1000 N。

矢量是既有大小又有方向的量,例如速度、加速度为矢量。

1-1-2做梁受集中荷载作用的小实验,观察梁的变形;将集中荷载展开为均布荷载,观察梁的变形。

(图1-1)实验元件:纸片件、链条画图:依据小实验画梁的计算简图。

填空:图1-1中,受集中荷载作用梁的变形较大;力的线集度q的单位为kN/㎡。

图1-1 集中荷载与分布荷载1-1-3 试在图1-2中分别以A、B、C、D为作用点,按集中力的描述画力矢量,并标出该力的“作用线”。

图1-2 集中力的三要素1-1-4 自己的体重是0.65kN,身高 1.75m。

假设自己平躺在床上,并简化为均布荷载,则荷载的线集度q = 0.371kN/m。

1.2静力学公理(一)班级姓名学号1-2-1看视频“首尔的平衡达人”。

填空:试按认识、表达的顺序书写集中力的三要素:作用点,方向,大小。

1-2-2 看动画“二力平衡公理”。

填空:作用在刚体上的两个力,使刚体保持平衡的必要和充分条件是,这两个力在同一直线上,指向相反,大小相等。

1-2-3 看动画“作用与反作用公理”。

填空:作用力和反作用力总是同时存在,分别作用在两个物体上,沿同一直线,指向相反,大小相等。

1-2-4 看动画“加减平衡力系公理”及其推论。

填空:力的可传性:作用在刚体上的力,可以沿着它的作用线移到刚体的任意一点,不改变力对刚体的作用效应。

三角托架长度计算公式

三角托架长度计算公式

三角托架长度计算公式在工程建设和制造领域中,三角托架是一种常见的支撑结构,用于支撑和稳定各种建筑物和设备。

在设计和制造三角托架时,确定其长度是非常重要的一步。

本文将介绍三角托架长度的计算公式,并探讨其在实际应用中的意义和应用方法。

三角托架长度计算公式通常基于三角形的几何原理和静力学原理。

在计算三角托架长度时,需要考虑到三角形的边长和角度,以及承受的外力和承载的重量。

下面将介绍三角托架长度计算的基本公式和方法。

首先,我们需要了解三角托架的基本结构。

三角托架通常由三根杆件组成,这三根杆件之间通过铰链连接,形成一个稳定的三角形结构。

在实际应用中,三角托架通常用于支撑悬挂物体或者承载外力,因此其长度的计算需要考虑到承载的重量和支撑的力度。

三角托架长度计算公式可以通过静力学原理来推导。

在静力学中,我们知道力的平衡是一个重要的原则。

对于三角托架而言,其长度需要能够平衡承载的重量和外力,保证结构的稳定和安全。

三角托架长度计算公式可以表示为:L = √(a^2 + b^2 2abcosC)。

其中,L表示三角托架的长度,a、b分别表示两条杆件的长度,C表示两条杆件之间的夹角。

这个公式实际上是三角形的余弦定理的应用。

在三角形中,如果已知两边和夹角,可以通过余弦定理求解第三边的长度。

在三角托架中,我们可以将其中一条杆件看作是三角形的底边,另外两条杆件分别是三角形的两条边,夹角则是两条杆件之间的夹角。

通过余弦定理,可以求解出三角托架的长度。

在实际应用中,三角托架长度的计算需要考虑到多种因素。

首先,需要考虑到承载的重量和外力的大小。

如果承载的重量较大,需要选择更加坚固和稳定的材料,并且增加杆件的长度以增加承载能力。

其次,需要考虑到杆件之间的夹角。

夹角越大,三角托架的长度就越长,因此在设计和制造三角托架时需要合理选择夹角,以满足实际应用的需要。

除了以上的基本公式外,三角托架长度的计算还可以通过静力学分析和有限元分析来进行。

三角支架的受力分析

三角支架的受力分析

三角支架的受力分析
在建筑工地上,常见塔式起重机吊运器材,器材的重力如何分担在吊索和悬臂上?在我们周围用三角桁架挂物也屡见不鲜,桁架受力又如何分析?下面的实验可以帮助你直接感受到力在被分解方向上的作用效果.
(1)用线的一头系一重物,另一头系在中指上,再用一支铅笔支起重物,笔尖支在手掌上,如图1.16-1所示.感受中指和手掌的受力方向。

(2)改变铅笔的方向为图1.16-2所示那样,比较两次受力的差别。

用上面的实验方法,你还可以分析活动式羽毛球网架(图1.16-3)或侧向拉线的电线杆的受力分解情况。

想一想,侧向拉线的角度a大些好,还是小些好?。

三角支架受力计算

三角支架受力计算

三角支架受力计算【原创版】目录1.三角支架的概念和结构2.三角支架的受力分析3.三角支架的受力计算方法4.三角支架在实际应用中的注意事项正文一、三角支架的概念和结构三角支架,顾名思义,是由三个支架组成的三角形结构。

这种结构在工程中应用广泛,例如在建筑工程中用于支撑脚手架、桥梁工程中用于支撑梁体等。

三角支架结构稳定,承载力强,是一种常见的力学结构。

二、三角支架的受力分析在分析三角支架的受力时,需要考虑两种主要的力:垂直荷载和水平荷载。

垂直荷载是指三角支架受到的重力,其大小等于支架的重量;水平荷载是指三角支架受到的外力,例如风力、震动等。

在受力分析中,需要确定三角支架的支撑点和受力点。

三、三角支架的受力计算方法在计算三角支架的受力时,可以采用静力平衡原理,即所有作用在三角支架上的力的合力为零。

具体计算步骤如下:1.确定三角支架的支撑点和受力点。

2.计算垂直荷载和水平荷载对三角支架各支撑点的力矩。

3.根据力矩平衡原理,列出方程组,求解各支撑点的受力。

4.根据受力计算结果,检验三角支架的强度是否满足设计要求。

四、三角支架在实际应用中的注意事项在实际应用中,为确保三角支架的安全稳定,需要注意以下几点:1.选择符合国家标准的支架材料,确保材料的强度和刚度满足设计要求。

2.在安装三角支架时,要保证支架的结构稳定,各支撑点的连接牢固。

3.在使用三角支架时,要按照设计要求进行受力计算,确保支架能承受实际荷载。

4.定期检查三角支架的使用状况,发现问题及时进行维修和更换。

总之,三角支架在工程中应用广泛,其受力计算是保证工程安全的关键。

三角支架受力计算

三角支架受力计算

三角支架受力计算摘要:I.三角支架简介A.定义和作用B.常见类型和应用场景II.三角支架受力分析A.受力类型1.垂直荷载2.水平荷载3.风荷载B.受力分析方法1.静力学分析2.动力学分析III.三角支架受力计算A.一般计算公式1.垂直荷载计算2.水平荷载计算3.风荷载计算B.特殊情况的计算方法1.支架高度对受力分布的影响2.支架材料对受力分布的影响IV.三角支架的优化设计A.支架材料的选择B.支架结构的改进C.支架安装和维护的注意事项V.结论正文:I.三角支架简介A.定义和作用三角支架是一种常见的工程结构,由三个支点构成,形成一个三角形。

它可以用于支撑和固定各种设备和设施,如广告牌、太阳能电池板、建筑结构等。

B.常见类型和应用场景根据支点的位置和分布,三角支架可以分为不同类型,如直角三角形支架、等腰三角形支架等。

这些支架广泛应用于各种场景,如建筑工地、工厂、仓库等。

II.三角支架受力分析A.受力类型1.垂直荷载当设备或结构受到垂直荷载时,三角支架需要承受相应的压力。

这种荷载通常包括设备自身重量、人员荷载、材料堆积等。

2.水平荷载水平荷载主要来自于风力和外部震动等。

这些荷载会对三角支架产生水平方向的推力,需要支架具备足够的抗弯和抗扭能力。

3.风荷载风荷载是三角支架受力分析中的重要因素。

在不同地区和气象条件下,风荷载的大小和方向可能会有很大差异,因此需要考虑风荷载对支架的影响。

B.受力分析方法1.静力学分析静力学分析主要用于计算三角支架在各种受力条件下的平衡状态,以确定支架的材料和尺寸。

2.动力学分析动力学分析主要考虑三角支架在受到动态荷载时的响应和稳定性,例如在风力或震动作用下的支架运动和变形。

III.三角支架受力计算A.一般计算公式1.垂直荷载计算垂直荷载的计算公式为:P = F / A,其中P为垂直荷载,F为荷载大小,A为支架横截面积。

2.水平荷载计算水平荷载的计算公式为:Q = W / I,其中Q为水平荷载,W为荷载大小,I为支架的惯性矩。

连续梁-拱桥三角挂篮与大节段现浇支架施工受力性能对比分析

连续梁-拱桥三角挂篮与大节段现浇支架施工受力性能对比分析

总第321期交 通 科 技SerialNo.321 2023第6期TransportationScience&TechnologyNo.6Dec.2023DOI10.3963/j.issn.1671 7570.2023.05.010收稿日期:2023 07 05第一作者:朱传忠(1991-),男,硕士,工程师。

连续梁拱桥三角挂篮与大节段现浇支架施工受力性能对比分析朱传忠(湖北省交通规划设计院股份有限公司 武汉 430050)摘 要 大跨径桥梁施工方式的选择对项目进度及造价具有重要意义。

文中通过对某连续梁 拱桥施工工艺和节段划分讨论,探究其采用三角挂篮和现浇支架施工各自的受力特点,对二者进行方案设计和参数设计,基于有限元软件分析二者的整体受力及局部构件性能,对比数值结果发现,大节段现浇支架法与三角挂篮施工相比,具有结构变形小、内力小、经济性好的特点,在条件允许的前提下,连续梁拱桥宜优先选择支架法施工。

关键词 连续梁 拱桥 三角挂篮 满堂支架 现浇施工 强度与稳定性验算中图分类号 U442.5+3 U445.464 连续梁拱桥的整体性较好、刚度大[1]。

因此,在高速公路和铁路中都有一定应用。

该类桥如何进行快速施工[2],从而取得经济效益是至关重要的。

连续梁的施工方法[3 4]主要包括三角挂篮悬臂浇筑法[5]和支架现浇法[6]。

三角挂篮施工法主要用于桥下至地面较高、桥下通车通航等不便于搭设支架的情况,而对于近地面的桥梁,为了减少大型起吊设备和三角挂篮的使用,可以采用现浇支架的方式。

但是如何进行三角挂篮与现浇支架的方案设计[7 8],其力学性能是否满足设计与施工荷载的需要,需通过相关分析进行论证。

2种工艺的施工方法是否可结合使用,两者的对比结果是否可以更好地服务于连续梁拱桥现场施工。

基于上述研究和问题,本文以某连续梁拱桥为背景,拟探究三角挂篮和现浇支架的方案设计内容,基于有限元模型,对两者力学特性进行研究和分析,将两者进行对比分析[9]。

三角支架受力计算

三角支架受力计算

三角支架受力计算(最新版)目录1.三角支架的概念和应用2.三角支架的受力分析3.三角支架的受力计算方法4.三角支架在实际工程中的应用5.结论正文一、三角支架的概念和应用三角支架是一种常见的支架结构,由于其结构简单、稳定性好、承载能力强等优点,在许多工程领域都有广泛的应用。

例如,在建筑工程中,三角支架常用于支撑模板、梁、柱等构件;在桥梁工程中,三角支架可以用于支撑梁体、桥面等;在太阳能热水工程中,三角支架也可以用于支撑集热器等设备。

二、三角支架的受力分析在实际应用中,三角支架受到的力主要包括垂直荷载和水平荷载。

垂直荷载是指三角支架受到的重力,其大小取决于支架本身的质量以及其上承载的物体的质量。

水平荷载是指三角支架受到的风荷载、震动等横向力,其大小和方向取决于环境和支架的使用条件。

三、三角支架的受力计算方法在计算三角支架的受力时,需要考虑支架的材质、截面形状、尺寸等因素。

常用的计算方法有以下两种:1.静态计算方法:静态计算方法是指在静止状态下,根据三角支架所受到的垂直和水平荷载,计算支架各点的弯矩、剪力、轴力等。

这种方法适用于计算短时间承受荷载的支架。

2.动态计算方法:动态计算方法是指在动态状态下,根据三角支架所受到的垂直和水平荷载,计算支架各点的动弯矩、动剪力、动轴力等。

这种方法适用于计算长时间承受荷载的支架。

四、三角支架在实际工程中的应用在实际工程中,三角支架的受力计算是非常重要的。

只有准确地计算出三角支架的受力,才能确保支架在使用过程中的稳定性和安全性。

例如,在桥梁工程中,如果三角支架的受力计算不准确,可能导致支架在使用过程中出现变形、破坏等情况,严重影响工程质量和安全。

五、结论总之,三角支架的受力计算是工程领域中一个非常重要的问题。

《力的分解——三角支架悬物拉力的分解》说课稿(省级获奖实验说课案例)

《力的分解——三角支架悬物拉力的分解》说课稿(省级获奖实验说课案例)

《力的分解——三角支架悬物拉力的分解》说课稿一、使用教材人教版高中《物理必修1》第三章第五节。

二、实验教学内容力的分解的一个难点问题——三角支架悬物拉力的分解。

其问题情境如下:如图1所示,轻杆的一端C用铰链与竖直墙壁连接,它的另一端O用绳子连接到墙的B点,使轻杆保持水平,绳与轻杆的夹角为θ.在OA绳上悬挂一个重物,使其产生一个向下的拉力F:(1)拉力F产生哪两个作用效果?(2)两分力大小分别是多少?图1三、实验创新要求/改进要点教材中没有实验,在这却需要实验。

这是因为三角支架悬物拉力的作用效果不明显。

如果不能解决这个问题,学生就不算真正掌握了力的分解,如果解决了这个问题,不但对教学有帮助,而且还具有广泛的现实意义:塔吊、斜拉桥、路灯都有类似的构造。

四、实验原理/实验设计思路斜绳和水平轻杆受力后都会发生形变,但是不明显。

采用了以下两种方案解决这一难点问题。

1. 将绳和杆换成容易形变的物体(如橡皮筋、海绵、注射器等),放大力的作用效果。

2.在绳和杆的固定处加装拉力传感器和压力传感器。

并配合使用Arduino 板进行程序控制,精确地显示力的作用效果。

五、实验器材创新实验1和创新实验2:海绵、注射器、橡皮绳、木板等。

创新实验3:Arduino板、拉力传感器、压力传感器、显示器、细绳、金属杆、金属架等。

六、实验教学目标(1)知识与技能:了解三角支架悬物拉力的作用效果,深入体会将力按效果分解的方法。

(2)过程与方法:让学生经历探究三角支架悬物拉力的作用效果的过程。

培养学生的开拓创新能力、动手动脑能力、交流合作能力以及科学探究的方法,培养学生的多种核心素养。

(3)情感、态度、价值观:使学生在完成探究任务的过程中,体验探究的乐趣,增进对物理和现代科技的兴趣。

七、实验教学过程(一)课前准备:将要探究的问题,作为一个任务,布置给学生。

要求学生以小组为单位合作探究,设计实验方案。

学生通过小组合作和老师的指导,课前共制作了3件比较有意思的产品。

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三角支架的受力分析
在建筑工地上,常见塔式起重机吊运器材,器材的重力如何分担在吊索和悬臂上?在我们周围用三角桁架挂物也屡见不鲜,桁架受力又如何分析?下面的实验可以帮助你直接感受到力在被分解方向上的作用效果。

(1)用线的一头系一重物,另一头系在中指上,再用一支铅笔支起重物,笔尖支在手掌上,如图1.16-1所示。

感受中指和手掌的受力方向。

(2)改变铅笔的方向为图1.16-2所示那样,比较两次受力的差别。

用上面的实验方法,你还可以分析活动式羽毛球网架(图1.16-3)或侧向拉线的电线杆的受力分解情况。

想一想,侧向拉线的角度a大些好,还是小些好?。

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