靜力平衡原理

　　闡明各種力系的靜力平衡條件的原理。在靜力荷載作用下結構相對於周圍的物體處於靜止狀態，稱為該結構處於靜力平衡狀態。將結構中的一個部分，從與它相聯繫的周圍部分（可能包括地面）分離開來，則該部分稱作分離體，也稱隔離體或自由體。單獨畫出分離體而將與它相聯繫的地面和周圍部分所加給它的力，及它所承受的靜力荷載都畫到這個分離體上所示的圖形，稱作分離體受力圖，簡稱分離體圖或自由體圖。圖上所受的若幹力（包括靜力荷載）構成一組力稱為力系，它必須滿足靜力平衡條件才能維持靜力平衡衡。靜力平衡條件通常用靜力平衡方程表述。

　　力系中諸力同在一平面內的稱為平面力系；否則稱空間力系。

　　平面力系的靜力平衡條件用三個平衡方程表述：

式中 X、 Y分別為力系中諸力在 _x和 I軸上的投影； M ₀為諸力繞某一任意選定的力矩中心 o的力矩。上述三個方程尚可轉換成一個投影式和兩個或三個特定條件的力矩式。

　　平面力系中諸力均匯交於一點時，該力系稱作平面匯交力系。諸力相互平行時，該力系稱作平面平行力系。

　　平面匯交力系的靜力平衡方程如下：

　　平面平行力系的靜力平衡方程應為

式中 Y是力系中諸力在 I軸上的投影，而 I軸不垂直於力系諸力。

　　空間力系的靜力平衡條件用六個靜力平衡方程表述：

　　 ；

；

式中力系共有 n個力； X_i、 Y_i、 Z_i為力系中第 i號力在三個坐標軸上的投影； _xi、 I_i、 z_i為第 i號力的作用點的坐標。

　　

參考書目

　清華大學理論力學教研組編：《理論力學》，人民教育出版社，北京，1981。