工程中承受軸向拉伸或壓縮的桿件:
桁架中的桿件[圖 (a)]
斜拉橋中的拉桿[圖(b)]
承受軸向拉伸或壓縮的桿件稱為拉(壓)桿。
拉壓桿的受力特點(diǎn):外力或外力合力的作用線與桿件的軸線重合 。
拉壓桿的變形特點(diǎn):沿軸線方向的伸長或縮短,同時(shí)橫向尺寸也發(fā)生變化。
1. 內(nèi)力的概念
物體沒有受到外力作用時(shí),其內(nèi)部各質(zhì)點(diǎn)之間就存在著相互作用的內(nèi)力。這種內(nèi)力相互平衡,使得各質(zhì)點(diǎn)之間保持一定的相對(duì)位置。
在物體受到外力作用后,其內(nèi)部各質(zhì)點(diǎn)之間的相對(duì)位置就要發(fā)生改變,內(nèi)力也要發(fā)生變化而達(dá)到一個(gè)新的量值。
這里所討論的內(nèi)力,指的是因外力作用而引起的物體內(nèi)部各質(zhì)點(diǎn)間相互作用的內(nèi)力的改變量,即由外力引起的“附加內(nèi)力”,簡稱為內(nèi)力。
●內(nèi)力隨外力的增大而增大,當(dāng)內(nèi)力達(dá)到某一限度時(shí)就會(huì)引起構(gòu)件的破壞,因而它與構(gòu)件的強(qiáng)度問題是密切相關(guān)的。
2. 截面法
截面法是求構(gòu)件內(nèi)力的基本方法。下面通過求解圖(a)所示拉桿m—m橫截面上的內(nèi)力來具體闡明截面法。
為了顯示內(nèi)力,假想地沿橫截面m—m將桿截開成兩段,任取其中一段,例如取左段,作為研究對(duì)象。左段上除受到力F的作用外,還受到右段對(duì)它的作用力,此即橫截面m—m上的內(nèi)力[圖(b)]。