问题 问答题

上海浦东国际机场候机楼的侧壁是倾斜的,用钢索将两边斜壁系住,在钢索上竖有许多短钢棒将屋面支撑在钢索上,候机楼结构简化如图所示.假设一面斜壁质量为m,分布均匀.在地面处有一固定转轴OOˊ,斜壁可绕OOˊ转动,此时斜壁与地面夹角为60°,斜壁上端所有钢索的总拉力为F,与斜壁夹角为30°,设屋面通过短钢棒支撑在钢索上,钢索的质量不计.求:

(1)在方框中画出斜壁的受力示意图(OOˊ受力可以不画).

(2)所有钢索的总拉力F的大小.

(3)钢索能承担多大的承重?

答案

(1)斜壁的受力情况(OOˊ除外):重力、钢索的总拉力,画出受力分析图如图.

(2)设OA的长度为L,可以由力矩平衡,得:

mg

L
2
cos600=FLsin300

解得:F=

mg
2

(3)对屋面来说可以看作共点力的平衡,两边钢索总拉力F的反作用力F1与屋面的重力G交汇于C点,处于三力平衡状态,即:

2F1sin300=G

解得:G=F1=

mg
2

答:(1)在方框中画出斜壁的受力示意图如图.

(2)所有钢索的总拉力F的大小是

mg
2

(3)钢索能承担

mg
2
的承重.

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