结构推理 如图所示的三铰刚架,已知F = qa。求解它的支座反力。
【正确答案】解:先作受力分析,画出A、B两个支座的支座反力HA, VA, HB,VB,它们的方向假定图题图所示。先从三铰刚架整体考虑,可列出平衡方程: ΣMA(F) = 0 VB × 4a - q × 4a × 2a - F × 2a = 0 ΣMB(F) = 0 VA × 4a+F × 2a - q × 4a × 2a = 0 ΣFx = 0 HA - HB+F = 0 从整体考虑只能列出三个平衡方程,无法解出4个未知量,所以要补充一个方程。为此,可取部分脱离体,现取CEB部分脱离体(下图), C铰处可表示两个未知反力HC,VC,可列出脱离体平衡方程,因本题不需求解HC,VC,故可取C为矩心,以求得HB: ΣMC(F) = 0 HB × 3a+q × 2a × a - VB × 2a = 0 则通过以上4个方程,可求解除全部支座反力: HA = 0 VA = 1.5qa(↑) HB = qa(←) VB = 2.5qa(↑) 校核:取整体平衡,检查各力在Y方向上的投影总和受否为零。 ΣFy = VA+VB - 4qa = 1.5qa+2.5qa - 4qa = 0 再取任一点,如D点,检查各力对该点之矩的代数和是否为零。 ΣMD(F)= HA × 3a+Fa+ VB × 4a - HB × 3a - q × 4a × 2a = 0+qa2+2.5qa × 4a - qa × 3a - 8qa2 = 0 说明所求A,B支座反力正确。
【答案解析】