静定结构弯矩图
建筑力学第三章静定结构内力计算
01
02
03
04
排架是由两个单层刚架组成的 结构,其内力可以通过整体法
和分离法进行计算。
整体法是将两个单层刚架作为 一个整体进行分析,从而求得
整个排架的内力。
分离法是将排架拆分成两个单 层刚架进行分析,然后分别求
得每个单层刚架的内力。
在计算过程中,需要考虑到排 架的自重、外力以及支座反力
的影响。
组合结构的内力计算实例
03 静定结构的内力计算方法
截面法
总结词
通过在指定截面上截取隔离体,然后对隔离体进行受力分析,计算出内力的方法。
详细描述
截面法是静定结构内力计算的基本方法之一。在截面法中,我们首先在结构中选择一个或多个截面, 然后将这些截面处的杆件暂时断开,并分析这些杆件的内力。通过这种方法,我们可以确定每个杆件 的内力大小和方向。
组合结构是由两种或多种结构组成的 结构,其内力可以通过叠加法进行计 算。
在计算过程中,需要考虑到组合结构 是将每种结构的内力分别计算 出来,然后根据结构的特点进行叠加, 从而求得整个组合结构的内力。
05 静定结构内力计算的注意 事项
材料强度的考虑
材料强度
在计算静定结构内力时,必须考虑材 料的强度。不同的材料有不同的抗拉 、抗压、抗剪强度,应确保结构中的 应力不超过材料的容许应力。
节点法
总结词
通过分析节点处的平衡状态,计算出节点所受内力的方法。
详细描述
节点法是一种基于力的平衡原理的计算方法。在节点法中,我们首先确定节点 的位置和数量,然后分析每个节点处的平衡状态。通过这种方法,我们可以计 算出每个节点所受的内力大小和方向。
弯矩图法
总结词
通过绘制弯矩图,直观地表示出结构的弯矩 分布情况,进而计算出结构的内力。
结构力学第三章静定结构受力分析
MA
0, FP
l 2
YB
l
0,YB
FP 2
()
Fy
0,YA
YB
0,YA
YB
Fp 2
()
例2: 求图示刚架的约束力 q
C
A
ql
l
l
l
B
A
ql
ql
C
XC
YC
FNAB
解:
Fy 0,YC 0
MA
0, ql
l 2
XC
l
0,
XC
1 2
ql()
弹性变形,而附属部分上的荷载可使其自身和基本部分均产生内力和 弹性变形。因此,多跨静定梁的内力计算顺序也可根据作用于结构上 的荷载的传力路线来决定。
40k N
80k N·m
20k N/m
AB
CD
EF
G
H
2m 2m 2m 1m 2m 2m 1m
4m
2m
50构造关系图 40k N
C 20 A B 50
Fy 0,YA YB 2ql 0,YA ql() 3)取AB为隔离体
2)取AC为隔离体
Fy 0, YC YA ql 0
Fx 0, XB X A ql / 2()
l MC 0, X A l ql 2 YB l 0, X A ql / 2()
A
B
C D E FG
1m 1m 2m 2m 1m 1m
A C D E FG B
13 17
26 8
7 15 23 30
第三章3静定结构受力分析(平面刚架)
四.刚架的内力分析及内力图的绘制
①分段:根据荷载不连续点、结点分段。 ②定形:根据每段内的荷载情况,定出内力图的形状。 ③求值:由截面法或内力算式,求出各控制截面的内力值。
④画图:画M图时,将两端弯矩竖标画在受拉侧,连以直 线,再叠加上横向荷载产生的简支梁的弯矩图。Q,N 图要标
方法:切断两个刚片之间的约束,取一个刚片为隔离体,假定 约束力的方向,由隔离体的平衡建立三个平衡方程.
例1: 求图示刚架的支座反力
C
B
C
B
l
2
YB
P
lP
A
l
2
A X A YA
解:
Fx 0, X A P 0, X A P()
MA
0, P
l 2
YB
l
0,YB
P 2
()
Fy
0,YA
YB
0,YA
另外,根据这些关系,常可不经计算直观检查 M 图的轮廓是否正确。 ①M图与荷载情况不符。 ②M图与结点性质、约束情况不符。 ③作用在结点上的各杆端弯矩及结点集中力偶不满足平衡条件。
内力图形状特征
Q图 M图
1.无何载区段 2.均布荷载区段 3.集中力作用处
平行轴线
↓↓↓↓↓↓
+ -
发生突变
+P -
斜直线
2m
8kN
B24kN.m
6kN
4m
6kN
0
-6kN
∑X = 8-8 = 0
8kN
∑Y = -6-(-6) = 0
16kN.m 6kN
∑M = 24-8 - 16 = 0
作内力图
8kN
QDA=8kN NDA=0 MDA=8kN.m(左拉)
结构力学二3-静定结构的内力计算
以例说明如下
例 绘制刚架的弯矩图。 解:
E 5kN
由刚架整体平衡条件 ∑X=0 得 HB=5kN← 此时不需再求竖向反力便可 绘出弯矩图。 有:
30
20 20 75 45
40
0
MA=0 , MEC=0 MCE=20kN· m(外) MCD=20kN· m(外) MB=0 MDB=30kN· m(外) MDC=40kN· m(外)
有突变
铰或 作用处 自由端 (无m)
m
Q图
M图
水平线
⊕
⊖㊀
Q=0 处 突变值为P 如变号 无变化
有极值 尖角指向同P 有极值 有突变 M=0 有尖角
斜直线
→
↑
利用上述关系可迅速正确地绘制梁的内力图(简易法)
简易法绘制内力图的一般步骤:
(1)求支反力。 (2)分段:凡外力不连续处均应作为分段点, 如集中力和集中力偶作用处,均布荷载两端点等。 (3)定点:据各梁段的内力图形状,选定控制 截面。如集中力和集中力偶作用点两侧的截面、均 布荷载起迄点等。用截面法求出这些截面的内力值, 按比例绘出相应的内力竖标,便定出了内力图的各 控制点。
说明:
(a)M图画在杆件受拉的一侧。 (b)Q、N的正负号规定同梁。Q、N图可画在杆的 任意一侧,但必须注明正负号。 (c)汇交于一点的各杆端截 面的内力用两个下标表示,例如: MAB表示AB杆A端的弯矩。 MAB
例 作图示刚架的内力图
RB↑
←HA
VA→
CB杆:
由∑ X=0 可得: M = CD RB=42kN↑ HA=48kN←, H (左) A=6×8=48kN← 由∑M144 VA=22kN↓ 48 A=0 可得: MEB=MEC=42×3 ↑ (2)逐杆绘M图 R=126kN = 126 · m (下) B 192 MDC=0 CD杆: M =42 × 6-20 × 3 由 ∑Y=0 可得: CB MCD=48kN·m(左) =192kN· m(下) VA=42-20=22kN↓
结构力学 第三章 静定结构
MBC=1kN· m
B
MBE= 4kN· m
MBA=5kN· m
FP1=1kN FP2=4kN
• 用计算中未使 用过的隔离体平衡 条件校核结构内力 计算是否正确。
5kN· m
1kN
3kN
FP3=1kN
2、简支刚架
• 解: • (1)、求支座 反力 • ∑y=0 • FCy =80kN(↑) • ∑m0=0 • FAx=120kN(←) •∑x=0 •FBx=80kN(→)
§3-2 静定多跨梁
•
由中间铰将若干根梁(简单梁) 联结在一起而构成的静定梁,称为静 定多跨梁。
1、几何组成:
• 基本部分+附属部分。 • (1)、基本部分:不依赖其它部分, 本身能独立承受荷载并维持平衡。 • (2)、附属部分:依赖于其它部分而 存在。
2、层叠图和传力关系
(1)、附属部分荷载 传 基本部分或 支撑它的附属部分。 • (2)、基本部分的荷载对附属部分无 影响,从层叠图上可清楚的看出来。 •
练习: 分段叠加法作弯矩图
q
A B
C
1 2 ql 4
l
q
1 ql 2
ql
l l l
例题
4kN· m
4kN
3m
3m
(1)集中荷载作用下
6kN· m
(2)集中力偶作用下
4kN· m 2kN· m
(3)叠加得弯矩图
4kN· m
4kN· m
例题
3m
8kN· m
2kN/m
3m
2m
(1)悬臂段分布荷载作用下
FP2=4kN
q=0.4kN/m
静定结构的内力分析
40
第 三 章80 静定结构的内力计算
D
FNDE FNED
E
30
30
FNDC
FNEB
FQ
40 kN
FN 30 kN
80 kN
练习:
第三章
静定结构的内力计算
解: (1) 求支座反力。
F=qa
C
D
由 X 0
E
FxA q 2a 0
q
a B
得 FAx 2qa
a
由 M A 0
FxA
A
FyB
2qa a F a FyB 2a 0
首先进行定性分析。
由内力图的外观校核。杆上无分布荷载FS图为水 平直线;M图为斜直线。杆上有分布荷载FS图为斜直 线;M图为二次抛物线。 FS图为零的截面M为极值。 杆上集中荷载作用的截面, FS图上有突变;M图上有折 弯。根据这些特征来检查,本题的M图、FS图均无误。
第 三 章 静定结构的内力计算
6
FA=58 kN 26
10
18 FB=12 kN
q ME
FQE
MF
FS 图 ( kN )
FQF
第 三 章 静定结构的内力计算
二、 多跨静定梁 (multi-span statically determinate beam)
附属部分--依赖基本
基本部分--不依赖其它
部分的存在才维持几
部分而能独立地维持其
据
3.外力与杆轴关系(平行,垂直,重合) 4.特殊部分(悬臂部分,简支部分)
5.区段叠加法作弯矩图
第 三 章 静定结构的内力计算
结点平衡条件的应用:
一、铰结点: (集中力偶只能作用于杆端处)
M
弯曲内力—单跨静定梁的内力图(材料力学课件)
FA
FB
ql 2
()
(2)列剪力方程和弯矩方程
FS (x)
FA
qx
1 2
ql
qx
(0< x l)
M (x)
FA x
1 2
qx 2
1 2
qlx
1 2
qx 2
(0 x l)
(3) 绘制剪力图和弯矩图
两端支座处: 梁跨中:
ql FSmax 2
M max
ql 2 8
q
A C
x
FA
l
1 ql
2
1 ql 2 8
剪力为常数,FS图为
平直线;弯矩为一次
FaFS图FS图(b) (b) 函数,M图为斜直线。
l
Fa
M图
l (c)
M图 (c)
集中力F处,剪力图 发生突变,弯矩图
有尖角。
单跨静定梁的内力图
2.单一荷载下静定梁的内力图
A
解:(1)求支座约束力
FA
由梁的整体平衡条件可求得:
M l
e
()
FA
(2)列剪力方程和弯矩方程
单跨静定梁的内力图
1. 剪力方程和弯矩方程 为了形象地表示剪力和弯矩沿梁轴线变化的规律,以沿梁轴线的横坐标x表示梁横
截面的位置,以纵坐标表示相应横截面上的剪力或弯矩,按剪力方程和弯矩方程绘出 图形,这种图形分别称为剪力图和弯矩图,即梁的内力图。
剪力方程
FS FS (x)
正剪力画在x轴上方负 剪力画在x轴下方,并在
图中标明“ ”、x轴下方负 剪力画在x轴上方,并在
图中标明“ ”、“ ”。
单跨静定梁的内力图
2.单一荷载下静定梁的内力图
结构力学I-第三章 静定结构的受力分析(桁架、组合结构)
Y 0 FNEC sin FNED sin FNEA sin 10 kN 0
联立解出
FNEC FNED 10 5 33.5 思考:能否更快呢? FNEC 22.36 kN, FNED 11.18 kN
00:44
静定平面桁架
• 桁架的内力计算
由力矩平衡方程 ∑ ME = 0,可求CD杆内力。
FA×d - FNCD×h = 0
FNCD = FAd / h = M0E / h
F1 F2 F3 F4 F5
M0E FA
6d
M FB
若M0E > 0,则FNCD >0 (下弦杆受拉 )
M0E是什么?
00:44
I
II
静定平面桁架
I
II
• 桁架的内力计算
简支梁
悬臂梁
伸臂梁
刚架:受弯构件,由若干直杆联结而成的结构,其中全部或部份 结点为刚结点;
A
D
B
C
简支刚架
悬臂刚架
三铰刚架
00:44
回顾
• 结构内力图
M–AB (表0) 示结构上各截面内力值的图形:弯矩图、M剪BA (0)
力图、A端轴力图;
A
B
FNA横B 坐标 -- 截面位置;
内力图 - 弯矩
A
FA
FB
– 截面法
• 例1:试求图示桁架中杆EF、ED,CD,DG的内力。
解: ⑶ 求上弦杆EF内力,力矩法;
取 ED 和 CD 杆 的 交 点 D 为 矩 心 , 先 求 EF 杆 的 水 平 分 力
FxEF,由力矩平衡方程∑MD = 0,
FA×2d - F1×d + FxEF×H = 0
结构力学-静定梁与静定刚架
A BC
D
130 210
E
F
140
340
280 M图(kN·m)
130 D
120
40
A B C 30
E
F
FS 图(kN)
190
26
小结: 1)弯矩叠加是指竖标以基线或杆轴为准叠加,而非 图形的简单拼合; 2)应熟悉简支梁在常见荷载下的弯矩图; 3)先画M 图后画FS图,注意荷载与内力之间的微分 关系。
B (qlcosθ)/2
B (qlcosθ)/2
32
3) 作内力图。
(qlcosθ)/2 (qlsinθ)/2
ql2/8 M图 FQ 图
FN 图
(qlcosθ)/2 (qlsinθ)/2
33
例3-1-3 作图示斜梁的内力图。
x FxA A θ
FyA
q
l /cosθ
C qlcosθ
l
ql θ qlsinθ
1.荷载与内力之间的微分关系
qy
M FN
FS
o qx dx
M+dM x
FN+dFN
FS dFS
y
Fy 0, F SdS F qyd xF S0ddFxS q y .
MO 0, M M dM F Sd 2 xF SdF Sd 2 x0,
dM dxFS,
3)定点:求控制截面在全部荷载作用下的 M 值, 将各控制面的 M 值按比例画在图上,在各控制截 面间连以直线——基线。
4)连线叠加:对于各控制截面之间的直杆段,在 基线上叠加该杆段作为简支梁时由杆间荷载产生的 M图。
18
例3-1-1 作图示静定单跨梁的M图和FS图。
8kN
电大《土木工程力学》(本)历届试题及答案
1.用位移法计算图示各结构,基本未知量是两个的结构为(A )。
2.用力法计算超静定结构时,基本未知量是(D 多余未知力)。
3.图示结构杆件BA 的B 端转动刚度BA S 为(B3)。
4.用力矩分配法计算结构得到一个收敛的结果,是因为(D )。
B 附22.用力法计算图示结构并作弯矩图,EI=常数。
解:典型方程011111=∆+=∆Px δ五、(14分)23.用位移法计算图示刚架,列出典型方程,求出系数项及自由项。
解:典型方程01111=+∆P F k1.图示对称结构作用反对荷载,EI=常数,对称轴穿过的AB 杆件内力满足(D 0,0,0===N Q F F M )2.机动法作静定梁弯矩影响线应用的原理是(C 刚体虚功原理)。
3.结构不考虑阻尼时的自振频率为ω,考虑阻尼时的自振频率为D ω,则(C D ωω )4)。
7。
表示正确,以×表示错误)二、判断题(将判断结果填入括弧,以√表示正确,以×表示错误。
每小题3分,共30分)11.基本附属型结构力的传递顺序是:从附属部分到基本部分。
(√)12.结构由于弱阻尼其自由振动不会衰减。
(×)13.当AB 杆件刚度系数i S AB 3 时,杆件的B 端为固定支座。
(×)14.温度变化时静定结构中的杆件发生变形。
(√)15.图(a)对称结构受对称荷载作用,利用对称性可简化为图(b)来计算。
(√)16.结构的自振频率与干扰力无关。
(√)(√)形。
(15.(√)18.静定结构剪力影响线是由直线段组成的。
(√)19.反映结构动力特性的参数是振动质点的数目。
(×)20.力矩分配法只适用于连续梁的计算。
(×)1.图示为刚架的虚设力状态,按此力状态及位移计算公式可求出A处的水平位移。
(√)2.图示结构用位移法求解,基本未知量的数目是2。
(×)3.力法典型方程是根据平衡条件得到的。
(×)4.对称结构在反对称荷载作用下,对称轴穿过的截面只有反对称的内力。
建筑力学弯矩图、剪力图课件
QCD QDC 5
QBC 20 q 2 10 QCB=5-P=-10
剪力图如图所示。 在已荷点和所有反应力的情况下,可以 取分段分离体求剪力控制截面值,但如 果 M 图已知,不求约束反力也可确定分 段杆端的剪力控制截面值。
D 5kN 10kN + C 10kN B
+
A
几种常见简支梁M、Q图的记忆
P L/2 M P/2 Q L/2 q L M PL/4 + P/2 Q qL/2 + + qL2/8 qL/2
+
几种常见简支梁M、Q图的记忆
P m b L M + Pb/L Q + Pa/L Pab/4 Q M/2 M + m/L M/2 + -
a
L/2
L/2
(四)叠加法作弯矩图与剪力图
10kNm D
C B 10kNm M图 A
轴力为零不考虑。 杆端作用剪力、弯矩与相应简支梁两端 作用弯矩受力情况完全相同,即对应。 所以任意分段均可同叠加法作M图。
(3)画剪力图:取控制截面如图。 计算剪力:取分离体如图。 AB:QAB=0(自由端) QBA q 2 10 CD: QDC 5
l
或由
0 A
M0 BA来自01 0 QBA ( M A M B m A l
M , M ,分别为荷载对杆端 A , B 之矩的代数和。
MA
P
MB
QAB
QBA
例6-10 外伸梁如图所示,已知,试画出该梁的 内力图。本例同例6-10反向
结构力学 4静定结构受力分析-刚架
P
Ph Ph a
P
h Ph a
集中力偶作用处无变化发生突变两直线平行集中力偶作用点弯矩无定义荷载不符注意这个铰该处支座反力沿着杆件轴线方向不产生弯矩铰上无弯矩集中力偶处弯矩有突变弯矩图正误判断作用在结点上的各杆端弯矩及结点集中力偶不满足平衡条件
静定结构受力分析
几何特性: 无多余联系的几何不变体系 几何特性: 静力特征: 仅由静力平衡条件可求全部反力、内力。 静力特征: 求解一般原则: 求解一般原则:从几何组成入手,按组成的相反 顺序进行逐步分析即可 本章内容: 静定梁;静定刚架 静定刚架; 三铰拱;静定 本章内容: 静定刚架 桁架;静定组合结构;静定结构总论 学习中应注意的问题:多思考,勤动手。本章是 学习中应注意的问题: 后面学习的基础,十分重要, 要熟练掌握!
几点说明 刚架内力仍然可以利用q、Q、M微分关系。 微分关系。 内力符号规定: 内力符号规定: N —— 拉力为正 Q —— 使杆段顺时针转动为正 M —— 绘在受拉一边 内力记号: 内力记号: NAB ——AB杆A端的轴力。 端的轴力。 杆 端的轴力 QAB——AB杆A端的剪力。 端的剪力。 杆 端的剪力 MAB ——AB杆A端的弯矩。 端的弯矩。 杆 端的弯矩
Q=0区段M图 平行于轴线
Q=0处
M
集中力作用 力无
集中力偶作用点 无
判断下列结构弯矩图形状是否正确,错的请改正。 判断下列结构弯矩图形状是否正确,错的请改正。
P D ↓↓↓↓↓↓↓↓ P D q ↓↓↓↓↓↓↓↓
×
B
C
×
E (a)
弯矩 图与 荷载 不符
B
C
q
A
A (b)
E
↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓
×
第二章静定结构的受力分析
第二章静定结构的受力分析第一节静定结构的特性一、静定结构的性质( )( )2-1-7 图2-1-7所示结构 B 。
( ) 2-1-8 图2-1-8示结构中|(二)选择题2-2-1 A .C .有内力、无位移、无应变; D .无内力、无位移、有应变。
2-2-2 对于一个静定结构,下列说法错误的有哪些:( ) A .只有当荷载作用于结构时,才会产生内力; B .环境温度的变化,不会产生内力;C .杆件截面尺寸及截面形状的任意改变均不会引起内力改变;D .制造误差与支座沉降可能使得结构形状发生变化,因此可能产生内力。
2-2-3 静定结构由于支座沉降(位移)或制造误差,结构内部将:( ) A .有内力、有位移; B .无内力、有位移; C .有内力、无位移; D.无内力、无位移。
2-2-4 静定结构由于支座沉降(位移),结构内部将:( ) A .有应变、有位移; B .无应变、有位移; C .有应变、无位移; (D)无应变、无位移。
(三)填空题2-3-12-3-2 。
2-3-3 已知AB 梁的值为__________ kN ·m2-3-7 比较图2-3-3a、b三、习题答案2-1-1 O2-1-2 X2-1-3 O;2-1-4 O。
提示:ACB为附属部分,根据性质7。
2-1-5 X。
提示:静定结构在温度变化时不产生内力。
2-1-7 X。
提示:附属部分上无荷载,因此附属部分无内力和反力。
2-1-8 O。
提示:静定结构内力图与杆件刚度无关,因此该结构为对称结构受反对称荷载。
2-2-1 B;2-2-2 D;2-2-3 B;2-2-4 B;2-3-1 支座移动,位移,支座移动;2-3-2 静力平衡条件;2-3-3 20。
提示:静定结构内力与刚度无关,因此无论刚度怎样变化,并不影响内力图。
2-3-6 相同,不同。
第二节多跨静定梁和刚架一、基本概念1、分段叠加法作弯矩图(1)选定外力的不连续点(如集中力作用点、集中力偶作用点、分布荷载的起点和终点等)为控制截面,求出控制截面的弯矩值。
第3章_静定结构的内力分析
静定结构受力分析
一、静定单跨梁的类型
(1)简支梁;
(2)悬臂梁; (3)伸臂梁
二、杆件截面内力及正负号规定 1、轴力:沿杆件轴线方向的截面内力,拉力为正、压力为负。 2、剪力:相切于横截面的内力,顺转为正,反之为负。
3、弯矩:截面内力对截面形心的力矩,下部受拉为正、反之 为负。 + + M M Q Q + N N - - M M Q Q - N N
C 60
B
叠加法绘制直杆弯矩图 一、简支梁弯矩图的叠加方法
MA
A
q L
MB
B
MA
MAB中 1 qL2 MB 8
若MA、MB在杆的两侧,怎么画?
MA MB q
A
MA
MAB中
B MB
+
A 1 qL2 8
B
MAB中= ( MA + MB)/2
MA A
P a b
MB B MA M Pab L MB
L
M怎么计算?
C A 3.75kN 2m
D
4m
B
2m 0.25kN
ND左 = -10kN
求截面C、D左、D右的内力。 解:1、求支座反力 2、C截面的内力 取C截面以左为对象:
QD左 = 3.75-2×2 =-0.25kN MD左 = 3.75×6-2×2×5
=2.5kNm
4、D右截面的内力 取D右截面以右为对象:
三、内力图的校核
除一般校核平衡条件和荷载、内力微分关系外,重点是校核 刚结点处的平衡条件,即∑X = 0 , ∑Y = 0,∑M = 0
例1:作图示刚架的弯矩图。 2kN/m C A B 5m 4m
16
4
C
B MCB = 0 MBC = 2×4×2 =16kNm(上拉) MBA = 2×4×2 = 16kNm(右拉) MAB =2×4×2 = 16kNm(右拉)
《结构力学》静定结构的内力分析(上)
解:(1)先计算支座反力 (2)求控制截面弯矩值
RA 17 kN
RB 7kN
M D 17 2 81 26 kN m
M F 7 2 16 30 kN m
取GB部分为隔离体, 可计算得:
MGr 71 7 kN m
M
l G
7 1 16
23kN m
M m
(3)积分关系 由d Q = – q·d x
q(x)
MA
MB
QB
QA
xBq(x) dx
xA
由d M = Q·d x
QA
QB
M B
MA
xBQ(x) dx
xA
几种典型弯矩图和剪力图
q
P
m
l /2
P 2
l /2
P 2
Pl 4
1、集中荷载作用点 M图有一夹角,荷载向 下夹角亦向下; Q 图有一突变,荷载 向下突变亦向下。
主要任务 :要求灵活运用隔离体的平衡条件,熟练掌握静定 梁内力图的作法。 分析方法:按构造特点将结构拆成杆单元,把结构的受力分析 问题转化为杆件的受力分析问题。
一、截面上内力符号的规定
轴力:截面上应力沿杆轴切线方
向的合力,使杆产生伸长变形为
N
N 正,画轴力图要注明正负号;
剪力:截面上应力沿杆轴法线
结论:截面上内力求解简单方法
1、轴力等于该截面任一侧所有外力沿该截面轴线方向投影的 代数和。外力背离截面投影取正,指向该截面投影为负。
2、剪力等于该截面任一侧所有外力沿该截面切线方向投影的 代数和。如外力使隔离体对该截面有顺时针转动趋势,其投影取 正,反之为负。
3、弯矩等于该截面任一侧所有外力对该截面形心之矩代数和。 如外力矩产生的弯矩标在拉伸变形侧。
静定结构的内力—绘制剪力图和弯矩图(建筑力学)
CB段:
Fs
x2
FBy
a l
F
a<x2<l
M
x2
FBy
l
x2
a l
F
l
x2
a x2 l
实作训练
(3)画剪力图和弯矩图
剪力图:FS 为常数,剪力图为平行于横坐标
轴的两段水平直线
弯矩图:
x1 0时,M A 0
x1
a时,MC
ab l
F
x2
a时,MC
ab l
F
x2 l时,MB 0
实作训练
弯矩图如图(c)所示。
例题:2:用列方程法作出图示梁的剪
力与弯矩图。
ql 解:由对称性可知,支座反力 FAy FBy 2
取距左端为x的任一横截面n-n,此横截面
的剪力方程和弯矩方程分别为
l Fs ( x) FAy qx q( 2 x)
(0 x l)
xq M ( x) FAy x qx 2 2 x(l x)
➢ 实作训练:
例题1:试列出图示梁的剪力方程与弯矩方程, 并作出剪力图与弯矩图。
解:(1)建立剪力方程和弯矩方程 以梁的左端为坐标原点,沿横截面n-n 将梁截开,取左段梁为分离体,应用求内力的直 接计算法得
FS x F 0<x<l a M x Fx 0 x l b
式(a)与(b)分别为剪力方程与弯矩方程。
x
F
x
l 3
3ql
2
4qlx
l/3 l
l/3 FBy
DB 段 FS x FAy F 4ql
M
x
FAy
x
F
x
l 3
Me
4ql 2
结构力学 静定结构——梁
q B
L Mk
q FNk FQk
A
FYA x
k
q
M F YA
0 0 k
F
0 Qk
§3-2 斜梁
d、画内力图
2
B
A qLcosα 2
+
qL 2
弯矩图 qL sinα
+
B
-
2 B
A
qLcosα 2
-
剪力图
A qL sinα 2
轴力图
§3-3 多跨静定梁
1)多跨静定梁(statically determinate multi-span beam) 的组成 由若干根梁用铰联接后跨越几个相连跨度的静定结 构——称为多跨静定梁,如图所示:
第3章 静定结构内力计算
主要内容
§3-1 梁的内力计算回顾 §3-2 斜梁 §3-3 多跨静定梁 §3-4 静定刚架 §3-5 桁架 §3-6 组合结构 §3-7 三铰拱
§3-1 梁的内力计算回顾
首先回顾一下梁的内力计算。 1、计算方法
利用力的平衡原理,对每个隔离体可建立三个平衡方程:
FX 0, FY 0,
Fp q(x) M
y
p(x)
dx
x
dFQ dFN dM FQ , q( x ) , p( x ) dx dx dx
M FN
q(x)
M+dM
dx
FQ
FN+d FN P(x) F +dF Q Q
§3-1 梁的内力计算回顾
无何载区段 均布荷载区段
↓↓↓↓↓↓
集中力作用处 发生突变
集中力偶作用处
A C 26 E 30 8 8 G
2
弯矩图