常用弯矩图
梁的剪力和弯矩剪力图和弯矩图课件
静力平衡条件是物体受力分析的基本依据,通过它我们可以 分析物体在受到外力作用时的运动状态,并计算出物体所受 到的合力。
梁的剪力和弯矩的静力平衡条件的推导和应用
梁的剪力和弯矩的静力平衡条件的推导
在梁的受力分析中,我们可以通过对梁进行截面切开、移除切块并代之以作用相 反的力等步骤,得到梁的内力——剪力和弯矩。当梁处于静力平衡状态时,其剪 力和弯矩也必须满足一定的平衡条件。
梁的剪力和弯矩剪力图和弯矩 图课件
目
CONTENCT
录
• 引言 • 梁的剪力分析 • 梁的弯矩分析 • 梁的剪力和弯矩组合分析 • 梁的剪力和弯矩的静力平衡条件 • 梁的剪力和弯矩的相互作用和影响
01
引言
课程背景
建筑力学是建筑设计和施工的重要基础,而梁的剪力和弯矩是建 筑力学中的重要概念。
通过学习梁的剪力和弯矩,可以更好地理解建筑结构的设计和施 工方法。
梁的剪力和弯矩的静力平衡条件的应用
通过应用静力平衡条件,我们可以分析梁在受到外力作用时的剪力和弯矩,进而 计算出梁的应力、应变等物理量,为结构设计提供依据。
梁的剪力和弯矩的静力平衡条件的应用实例
简支梁受垂直均布荷载作用
对于简支梁受垂直均布荷载作用的情况,通过应用静力平衡条件,我们可以得到梁的剪力图和弯矩图,并计算出 梁的最大剪力和最大弯矩。
简单梁分析
以简单梁为例,说明如何进行剪力和弯矩的组合分析。
复杂梁分析
通过有限元模型,对复杂梁进行剪力和弯矩的组合分析,讨论各种因素对梁内 力的影响。
05
梁的剪力和弯矩的静力平衡条件
静力平衡条件的概念和意义
静力平衡条件的概念
静力平衡条件是指物体在受到外力作用时,如果处于静止状 态,则物体内部的力也处于平衡状态,即所有作用在物体上 的外力矢量和为零。
总结100种弯矩图图例
总结100种弯矩图图例
作为一名结构工程师,在实际工作中,有时候要对软件(MIDAS、SAP2000、PKPM)的计算结果进行判断,那就要对结构的弯矩和剪力图有个大概的判断。
下面总结各种结构弯矩图的绘制及图例:
一、方法步骤
1、确定支反力的大小和方向(一般情况心算即可计算出支反力)
●悬臂式刚架不必先求支反力;
●简支式刚架取整体为分离体求反力;
●求三铰式刚架的水平反力以中间铰的某一边为分离体;
●对于主从结构的复杂式刚架,注意“先从后主”的计算顺序;
●对于复杂的组合结构,注意寻找求出支反力的突破口。
2、对于悬臂式刚架,从自由端开始,按照分段叠加法,逐段求作M图(M图画在受拉一侧);对于其它形式的刚架,从支座端开始,按照分段叠加法,逐段求作M图(M图画在受拉一侧)。
二、观察检验M图的正确性
1、观察各个关键点和梁段的M图特点是否相符
●铰心的弯矩一定为零;
●集中力偶作用点的弯矩有突变,突变值与集中力偶相等;
●集中力作用点的弯矩有折角;
●均布荷载作用段的M图是抛物线,其凹凸方向与荷载方向要符合“弓箭法则”;
2、结构中的链杆(二力杆)没有弯矩;
3、结构中所有节点的杆端弯矩必须符合平衡特点。
各种结构弯矩图如下:。
材料力学结构力学弯矩图
qL
(47)
B、A处无水平支反力,直接 作M图
q=20kN/m
25kN.m
25kN.m q
65kN.m 50kN 50kN
L
25kN.m 25kN.m
0.5m
0.5m
2m
(48)
B、A处无水平支反力,AC、 DB无弯曲变形,EC、ED也 无弯曲变形
P
E
L
C N=P/2
D
L
1.5L
4m
2qL2
2qL2
注:P力通过点弯矩为0
第8页/共72页
aa
用“局部悬臂梁法”直接作M图:
P
P
P
Pa
P
2Pa
A Pa
a Ba
a
a
(23)
注:AB段弯矩(2为3)常数。
(33)
2L 2L
LL
用“局部悬臂梁法”直接作M图:
P P
PL PL
3PL
L
L
L
L
((2344))
(24)
2PL 2PL
P P
qa
qa
第9页/共72页
L
L
L
q
2qL2
2qL2
A
L
(50)
(60)
P
利用反对称性,直接作M图
105
105
N=P/2
无弯矩 105 105
L
L
P (51)
P
2
2
(61)
第22页/共72页
a
先计算A或B处支反力,再作M图
B
Pa 2 P Pa 2
A
2a
((6522))
a
梁的剪力方程和弯矩方程常用弯矩图
梁的剪力方程和弯矩方程常用弯矩图Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】5-7.试列出下列梁的剪力方程和弯矩方程,并画出剪力图和弯矩图。
解:首先求出支座反力。
考虑梁的整体平衡 由 0,0=+⋅=∑e RA B M l F M 得lM F eRA -= 由 0,0=-⋅=∑e RB A M l F M 得 lM F eRB= 则距左端为x 的任一横截面上的剪力和剪力图 弯矩表达式为:()l M F x F eRA S -== ()x lM x F x M eRA ⋅-=⋅= 剪力方程为常数,表明剪图应是一条平行梁轴线的直线;弯矩方程是x 的一次函数,表明弯矩图是一条斜直线。
(如图) 解:首先求出支座反力。
考虑梁的平衡由 0452,0=⋅⋅-⋅=∑l l q l F M RB c得 ql F RB 85=由 021,02=+⋅=∑ql l F M RC B得 ql F RC 21-=则相应的剪力方程和弯矩方程为:AB 段:(201l x ≤≤) 剪力BC段:(2322lxl≤≤)AB段剪力方程为x1的一次函数,弯矩方程为x1的二次函数,因此AB段的剪力图为斜直线,弯矩图为二次抛物线;BC段剪力方程为常数,弯矩方程为x2的一次函数,所以BC 段剪力图为平行梁轴线的水平线段,弯矩图为斜直线。
(如图)5-9 用简便方法画下列各梁的剪力图和弯矩图。
解:由梁的平衡求出支座反力:AB段作用有均布荷载,所以AB段的剪力图为下倾直线,弯矩图为下凹二次抛物线;BC段没有荷载作用,所以BC段的剪力图为平行梁轴线的水平线段,弯矩图为直线。
在B支座处,剪力图有突变,突变值大小等于集中力(支座反力F RB)的大小;弯矩图有转折,转折方向与集中力方向一致。
(如图)(5)解:由梁的平衡求出支座反力:KNFKNFRBRA5.6,5.3==AB 与BC 段没有外载作用,所以AB 、BC 段的剪力图为平行梁轴线的水平线段,弯矩图为直线;CD 段作用均布荷载,所以CD 段的剪力图为下倾直线,弯矩图为下凹二次抛物线。
结构工程师必会的各种结构弯矩图汇总
结构工程师必会的各种结构弯矩图汇总
作为一名土木工程师,在实际工作中,有时候要对软件(midas、sap2000、pkpm的计算结果有个判断)就要对结构的弯矩和剪力图有个大概的判断。
下面总结各种结构弯矩图的绘制及图例:
一、方法步骤
1、确定支反力的大小和方向(一般情况心算即可计算出支反力)
●悬臂式刚架不必先求支反力;
●简支式刚架取整体为分离体求反力;
●求三铰式刚架的水平反力以中间铰C的某一边为分离体;
●对于主从结构的复杂式刚架,注意“先从后主”的计算顺序;
●对于复杂的组合结构,注意寻找求出支反力的突破口。
2、对于悬臂式刚架,从自由端开始,按照分段叠加法,逐段求作M图(M图画在受拉一侧);对于其它形式的刚架,从支座端开始,按照分段叠加法,逐段求作M图(M图画在受拉一侧)。
二、观察检验M图的正确性
1、观察各个关键点和梁段的M图特点是否相符
●铰心的弯矩一定为零;
●集中力偶作用点的弯矩有突变,突变值与集中力偶相等;
●集中力作用点的弯矩有折角;
●均布荷载作用段的M图是抛物线,其凹凸方向与荷载方向要符合“弓箭法则”;
2、结构中的链杆(二力杆)没有弯矩;
3、结构中所有结点的杆端弯矩必须符合平衡特点。
各种结构弯矩图例如下:。
梁的剪力方程和弯矩方程常用弯矩图
5-7.试列出下列梁的画力方程和弯拒方程,并ntuw 力图和弯拒图。
解:首先求出支座反力。
考虑梁的整休平何由 £M fi =0, Fg/ + M<,=o由工M 「0, F 加/-M 严0则距左端为X 的任一横截面上的剪力和 弯葩表达式为:两力方程为常数,表明囲图应是一条平行梁轴线的直线;弯矩方程是X 的一次函 数,表明弯矩图是一条斜直线。
(如图)解:首先求岀支座反力。
考虑梁的平衡由工瓯=0,你小-“£心0 得F RB =討由》%=0,甩./ + *厂=0 得 F RC = - * qi则相应的画力方程和弯犯方程为:©M./1兀⑴=F RA = --—•X剪力图0」25g/8KN.M6.4KN.M弯矩图解:由梁的平求出支座反力:梯=8KN, F42KNAB段作用有均布荷裁,所以AB I?的剪力图为下颐直线,弯矩图为下凹二次I!物线;BC段没有荷教作用,所以BCI3的卿力图为平行梁轴线的水平线段,弯矩图为直线。
在B支座处,卿力图有突变,AB段:心是)心(“)=一处BC段:(*弓)集(小¥-如qiTAB段剪力方程为冷的一次函数,弯矩方程为冷的二次函数,因lit ABH的卿力图为斜直线,弯矩图为二次枢物线;BC段卿力方程为常数,弯拒方程为X2的一次函数,所以BC段勢力图为平行梁轴线的水平线fL弯葩图为斜直线。
(如图)5-9用简便方法画下列各梁的卿力图和弯葩图。
A/ (x2) = -q ・—・ x2(2 ) g=5KN/m Mr =8KN.mF RA4m F RB 2m解:由梁的平求岀支座反力:匚=3.5KN, F KB = 6.5KNAB 与BC 段没有外载作用,所 以AB 、BCB 的勇力图为平行 梁轴线的水平线段,弯矩图为 直线;CD 段作用均布荷载, 所以CD 段的卿力图为下颐直 线,弯拒图为下凹二次拋物 线。
在B 处,剪力图有突变,突变5)反力F RB )的大小;弯矩图有 转折,转折方向习集中力方向 一致。
弯矩图的绘制及练习
作为一名土木工程师,在实际工作中,有时候要对软件(midas、sap2000、pkpm的计算结果有个判断)就要对结构的弯矩和剪力图有个大概的判断。
下面总结各种结构弯矩图的绘制及图例:
一、方法步骤
1、确定支反力的大小和方向(一般情况心算即可计算出支反力)
●悬臂式刚架不必先求支反力;
●简支式刚架取整体为分离体求反力;
●求三铰式刚架的水平反力以中间铰C的某一边为分离体;
●对于主从结构的复杂式刚架,注意“先从后主”的计算顺序;
●对于复杂的组合结构,注意寻找求出支反力的突破口。
2、对于悬臂式刚架,从自由端开始,按照分段叠加法,逐段求作M图(M图画在受拉一侧);对于其它形式的刚架,从支座端开始,按照分段叠加法,逐段求作M图(M图画在受拉一侧)。
二、观察检验M图的正确性
1、观察各个关键点和梁段的M图特点是否相符
●铰心的弯矩一定为零;
●集中力偶作用点的弯矩有突变,突变值与集中力偶相等;
●集中力作用点的弯矩有折角;
●均布荷载作用段的M图是抛物线,其凹凸方向与荷载方向要符合“弓箭法则”;
2、结构中的链杆(二力杆)没有弯矩;
3、结构中所有结点的杆端弯矩必须符合平衡特点。
各种结构弯矩图例如下:
如有侵权请联系告知删除,感谢你们的配合!。
剪力、弯矩方程与剪力、弯矩图
(0 x 1m)
(1m x 2m) (1m x 2m)
FS3 1 2x (2m x 4m)
M3 x2 x 10 (2m x 4m)
22
DE段:
FS4 2kN (4m x 5m)
M4 2x 10 (4m x 5m)
例:试建立图示梁的剪力、弯矩方程,并画剪力、弯矩图。
F1=10kN
q=2kN/m
AB FA
C M0=4kN.m
F2=2kN
DE FD
解: (1) 求支反力,
由梁的平衡: FA=7kN
FD=9kN
1m 1m
2m
1m (2) 建立剪力方程和弯矩
方程(由载荷形式将梁分
AB段:
成四个区域)
M1
FA FS1 0 FS1 FA 7kN
F[(4
x)
A
1]
M3 x FS3
0
q
M
FD
3
F2 D
x2
E
x
10
FS3 1 2x (2m x 4m) M3 x2 x 10 (2m x 4m)
郭德伟 6
§5-4 剪力、弯矩方程与剪力、弯矩图
F1=10kN
q
AB FA
1m
C
M0=4kN.m
1m
7
| FS |max 7kN
(kN.m)
| M |max 8kN m
2
郭德伟 8
§5-4 剪力、弯矩方程与剪力、弯矩图
•剪力、弯矩方程:剪力、 弯矩沿梁轴(x轴)变化的
解析表达式。
AC段(0<x1<a):
梁地剪力方程和弯矩方程常用弯矩图
5-7.试列出下列梁的剪力方程和弯矩方程,并画出剪力图和弯矩图。
解:首先求出支座反力。
考虑梁的整体平衡由 0,0=+⋅=∑e RA B M l F M得lM F eRA -= 由 0,0=-⋅=∑e RB A Ml F M 得 lM F eRB =则距左端为x 的任一横截面上的剪力和剪力图 弯矩表达式为:()lM F x F eRAS -== ()x lM x F x M eRA ⋅-=⋅= 剪力方程为常数,表明剪图应是一条平行梁轴线的直线;弯矩方程是x 的一次函数,表明弯矩图是一条斜直线。
(如图) 解:首先求出支座反力。
考虑梁的平衡 由 0452,0=⋅⋅-⋅=∑l l q l F M RB c 得 ql F RB 85= 由 021,02=+⋅=∑ql l F M RC B得 ql F RC 21-=则相应的剪力方程和弯矩方程为: AB 段:(201lx ≤≤)()()2111121qx x M qx x F S -=-=BC 段:(2322l x l≤≤) 剪力图 弯矩图()()⎪⎭⎫⎝⎛-⋅+⎪⎭⎫ ⎝⎛-⋅⋅-==-=28542821852222l x ql l x l q x M qlql ql x F SAB 段剪力方程为x 1的一次函数,弯矩方程为x 1的二次函数,因此AB 段的剪力图为斜直线,弯矩图为二次抛物线;BC 段剪力方程为常数,弯矩方程为x 2的一次函数,所以BC 段剪力图为平行梁轴线的水平线段,弯矩图为斜直线。
(如图)5-9 用简便方法画下列各梁的剪力图和弯矩图。
解:由梁的平衡求出支座反力:KN F KN F RB RA 12,8==AB 段作用有均布荷载,所以AB 段的剪力图为下倾直线,弯矩图为下凹二次抛物线;BC 段没有荷载作用,所以BC 段的剪力图为平行梁轴线的水平线段,弯矩图为直线。
在B 支座处,剪力图有突变,突变值大小等于集中力(支座反力F RB )的大小;弯矩图有转折,转折方向与集中力方向一致。
梁弯矩图梁内力图(剪力图和弯矩图)
简单载荷梁力图(剪力图与弯矩图)各种载荷下剪力图与弯矩图的特征表2表3 各种约束类型对应的边界条件常用截面几何与力学特征表表2-5注:1.I 称为截面对主轴(形心轴)的截面惯性矩(mm 4)。
基本计算公式如下:⎰•=AdA yI 22.W 称为截面抵抗矩(mm 3),它表示截面抵抗弯曲变形能力的大小,基本计算公式如下:maxy I W =3.i 称截面回转半径(mm ),其基本计算公式如下:AIi =4.上列各式中,A 为截面面积(mm 2),y 为截面边缘到主轴(形心轴)的距离(mm ),I 为对主轴(形心轴)的惯性矩。
5.上列各项几何及力学特征,主要用于验算构件截面的承载力和刚度。
2.单跨梁的力及变形表(表2-6~表2-10)(1)简支梁的反力、剪力、弯矩、挠度表2-6(2)悬臂梁的反力、剪力、弯矩和挠度表2-7(3)一端简支另一端固定梁的反力、剪力、弯矩和挠度表2-8(4)两端固定梁的反力、剪力、弯矩和挠度表2-9(5)外伸梁的反力、剪力、弯矩和挠度表2-103.等截面连续梁的力及变形表(1)等跨连续梁的弯矩、剪力及挠度系数表(表2-11~表2-14)1)二跨等跨梁的力和挠度系数表2-11注:1.在均布荷载作用下:M =表中系数×ql 2;V =表中系数×ql ;EIw 100ql 表中系数4⨯=。
2.在集中荷载作用下:M =表中系数×Fl ;V =表中系数×F ;EIw 100Fl 表中系数3⨯=。
[例1] 已知二跨等跨梁l =5m ,均布荷载q =11.76kN/m ,每跨各有一集中荷载F =29.4kN ,求中间支座的最大弯矩和剪力。
[解] M B 支=(-0.125×11.76×52)+(-0.188×29.4×5)=(-36.75)+(-27.64)=-64.39kN ·m V B 左=(-0.625×11.76×5)+(-0.688×29.4)=(-36.75)+(-20.23)=-56.98kN[例2] 已知三跨等跨梁l =6m ,均布荷载q =11.76kN/m ,求边跨最大跨中弯矩。
总结100种弯矩图图例
总结100种弯矩图图例-标准化文件发布号:(9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
总结100种弯矩图图例
作为一名结构工程师,在实际工作中,有时候要对软件(MIDAS、SAP2000、PKPM)的计算结果进行判断,那就要对结构的弯矩和剪力图有个大概的判断。
下面总结各种结构弯矩图的绘制及图例:
一、方法步骤
1、确定支反力的大小和方向(一般情况心算即可计算出支反力)
●悬臂式刚架不必先求支反力;
●简支式刚架取整体为分离体求反力;
●求三铰式刚架的水平反力以中间铰的某一边为分离体;
●对于主从结构的复杂式刚架,注意“先从后主”的计算顺序;
●对于复杂的组合结构,注意寻找求出支反力的突破口。
2、对于悬臂式刚架,从自由端开始,按照分段叠加法,逐段求作M图(M图画在受拉一侧);对于其它形式的刚架,从支座端开始,按照分段叠加法,逐段求作M图(M图画在受拉一侧)。
二、观察检验M图的正确性
1、观察各个关键点和梁段的M图特点是否相符
●铰心的弯矩一定为零;
●集中力偶作用点的弯矩有突变,突变值与集中力偶相等;
●集中力作用点的弯矩有折角;
●均布荷载作用段的M图是抛物线,其凹凸方向与荷载方向要符合“弓箭法则”;
2、结构中的链杆(二力杆)没有弯矩;
3、结构中所有节点的杆端弯矩必须符合平衡特点。
各种结构弯矩图如下:。
总结100种弯矩图图例
总结100种弯矩图图例作为一名结构工程师,在实际工作中,有时候要对软件(MIDAS、SAP2000、PKPM)的计算结果进行判断,那就要对结构的弯矩和剪力图有个大概的判断。
下面总结各种结构弯矩图的绘制及图例:一、方法步骤1、确定支反力的大小和方向(一般情况心算即可计算出支反力)•悬臂式刚架不必先求支反力;•简支式刚架取整体为分离体求反力;•求三铰式刚架的水平反力以中间铰的某一边为分离体;•对于主从结构的复杂式刚架,注意“先从后主”的计算顺序;•对于复杂的组合结构,注意寻找求出支反力的突破口。
2、对于悬臂式刚架,从自由端开始,按照分段叠加法,逐段求作M图(M图画在受拉一侧);对于其它形式的刚架,从支座端开始,按照分段叠加法,逐段求作M图(M图画在受拉一侧)。
二、观察检验M图的正确性1、观察各个关键点和梁段的M图特点是否相符•铰心的弯矩一定为零;•集中力偶作用点的弯矩有突变,突变值与集中力偶相等;•集中力作用点的弯矩有折角;•均布荷载作用段的M 图是抛物线,其凹凸方向与荷载方向要符合“弓箭法则”;2、结构中的链杆(二力杆)没有弯矩;3、结构中所有节点的杆端弯矩必须符合平衡特点。
各种结构弯矩图如下:A >* * 4 *(汀种IJ对称性作M国:q(2)P作'U IVl Z JMm:⑶PiuIJ卜的MI轧P作用卜‘的M图:q作用卜的M图:q作用卜D⅞MB∣qff ∣IJ卜的M图:P,jqf1 I I F的MfGh Pqq作丿J卜的M图:4平IT线Flll线相切Pbq作川卜的M图:IP从右向尼作M图:⑸从右向左作M圏:(6)从右向AirMm:-Λ∕->⑻利用反对称性竹MI先计算支反th U f M■2PL ;PL(10)4kN∙m(12:-Λfi MmI1 •光考虑力糾作用2再e⅛∏p的作川丨“ £反力・i'WMa先计隽£反力.BftMp]:16……少->4^1'O 6kN 1 AkN作MlB,只需⅛ftc哉而弯地-Fl2—作M∣⅝Ul需计舁C截而弯处1亏WL 2 —H評不用计矣支反力.可快速作M图30V 7∙∙∙-HII线在B点号水半线相切(W) (17)W=60kN∙m<≡10kN∕m P-IOkNIUlIIIIIulI I(18)Ii 按flM|¥|:先汁算支反力•再作M图:接作M图:Fa qa i<19)CDK百接作M图.AC段采川肩』:2(20)力偶只诊响BD段加JIJ - >∣e f MN:10JJ偶只妙响BC段,JJ只影响ACKifM附qa2轻411W「mu 盼α洱≡⅛z 二芋≡竺M_% 匕α-P=qa7-S o 0 0(23)3=≡sc M s d ∙ SK-PL川“胡部恳肾梁法F接作M图.P力通过截而以I••部分汪仃力仙•所以殍加不为0:PL(29) (30)q(27) (28)■汎晟臂梁法”自接作M图,P/ i过截而弯矩为0(31)门“川部息轉梁法”立按作M图:>;l I 冷(32)■'丿口部忿阿梁法”玄接作M舐IPl尹/H:P力通过点巧矩为O H: P力通过点弯知为Ol∕2112Pl∕2(33)PaIPaP(J.4AB段弯和为常数(36) 3ΓLMkM,*2j∏f2πif 加才加孑(39)4 aa----Q⅛(40)q(41)1///rττπq = GkN / in(42)Iin、、31///'q='tπτπSkN / IH P(43) (M)PaPa TPa Par r raa • 3m「1T60ICN aδ! 180 3m5kN∕m (47) 二亠A BkE 丁=二M 丕qaVrrrrnII(48)qa2qa2a(50) 无水平支反力∙J r L 接作M图尤水半支反力∙J r l接作M图a无水¥支反力∙IHkfMl¾先计算支反力,再作M图A处无支反力,直接作M图利用反对称性,直接作M图(60) (61)无支反加胃接作先计算支反力,關2a 3a以B 为炉心,计歼A 处水平支 反力.再作M 图Il r/A 处支反力为o∙」T 接作 M 图AB 、 ‰ 1≡M∣U 2a倒TG 9qa∕2a/2 Ie a/2 7⅛B. A处无水平支反丿几直接作M图q=20kN∕m(66)B、A处无水、卜支反DB/L<7 Illl变形∙E( 无弯曲变形(67)2a 3a特点:A.〃支座反力大小相等•方向相反: 弯矩图过C点为直线,m段穹矩为常数. 计算出Zl支座水平及力,即可作4/图。
总结100种弯矩图图例
7总结100种弯矩图图例
作为一名结构工程师,在实际工作中,有时候要对软件(MIDAS、SAP2000、PKPM)的计算结果进行判断,那就要对结构的弯矩和剪力图有个大概的判断。
下面总结各种结构弯矩图的绘制及图例:
一、方法步骤
1、确定支反力的大小和方向(一般情况心算即可计算出支反力)
●悬臂式刚架不必先求支反力;
●简支式刚架取整体为分离体求反力;
●求三铰式刚架的水平反力以中间铰的某一边为分离体;
●对于主从结构的复杂式刚架,注意“先从后主”的计算顺序;
●对于复杂的组合结构,注意寻找求出支反力的突破口。
2、对于悬臂式刚架,从自由端开始,按照分段叠加法,逐段求作M图(M图画在受拉一侧);对于其它形式的刚架,从支座端开始,按照分段叠加法,逐段求
作M图(M图画在受拉一侧)。
二、观察检验M图的正确性
1、观察各个关键点和梁段的M图特点是否相符
●铰心的弯矩一定为零;
●集中力偶作用点的弯矩有突变,突变值与集中力偶相等;
●集中力作用点的弯矩有折角;
●均布荷载作用段的M图是抛物线,其凹凸方向与荷载方向要符合“弓箭法则”;
2、结构中的链杆(二力杆)没有弯矩;
3、结构中所有节点的杆端弯矩必须符合平衡特点。
各种结构弯矩图如下:。
剪力图和弯矩图(史上最全面)
1.25 1
q=2kN/m
+
x
_
1
26
§4–5 按叠加原理作弯矩图
一、叠加原理: 多个载荷同时作用于结构而引起的内力等于每个载荷单独
作用于结构而引起的内力的代数和。
Q ( P 1 P 2 P n ) Q 1 ( P 1 ) Q 2 ( P 2 ) Q n ( P n )
9
[例1]贮液罐如图示,罐长L=5m,内径 D=1m,壁厚t =10mm,
钢的密度为: 7.8g/cm³,液体的密度为:1g/cm³,液面高 0.8m,外伸端长 1m,试求贮液罐的计算简图。
解:
q — 均布力
10
§4–2 梁的剪力和弯矩
一、弯曲内力:
a
[举例]已知:如图,P,a,l。 A
求:距A端x处截面上内力。 l
Q Q(x) M M (x)
剪力方程 弯矩方程
2. 剪力图和弯矩图:
剪力图
Q Q(x) 的图线表示
弯矩图
M M (x) 的图线表示
16
[例2] 求下列各图示梁的内力方程并画出内力图。
MO
YO YO
MO
L
P
解:①求支反力
Q(x) M(x)
x
YOP; M OPL ②写出内力方程
Q(x) M(x)
利用内力和外力的关系及特殊点的内力值来作图的方法。
38
三、 叠加原理: 多个载荷同时作用于结构而引起的内力等于每个载荷单
独作用于结构而引起的内力的代数和。
Q ( P 1 P 2 P n ) Q 1 ( P 1 ) Q 2 ( P 2 ) Q n ( P n )
M ( P 1 P 2 P n ) M 1 ( P 1 ) M 2 ( P 2 ) M n ( P n )
100种弯矩图图例(泣血总结值得收藏)
100种弯矩图图例(泣血总结值得收藏)
作为一名结构工程师,在实际工作中,有时候要对软件(MIDAS、SAP2000、PKPM)的计算结果进行判断,那就要对结构的弯矩和剪力图有个大概的判断。
下面总结各种结构弯矩图的绘制及图例:
一、方法步骤
1、确定支反力的大小和方向(一般情况心算即可计算出支反力)
●悬臂式刚架不必先求支反力;
●简支式刚架取整体为分离体求反力;
●求三铰式刚架的水平反力以中间铰的某一边为分离体;
●对于主从结构的复杂式刚架,注意“先从后主”的计算顺序;
●对于复杂的组合结构,注意寻找求出支反力的突破口。
2、对于悬臂式刚架,从自由端开始,按照分段叠加法,逐段求作M图(M图画在受拉一侧);对于其它形式的刚架,从支座端开始,按照分段叠加法,逐段求作M图(M图画在受拉一侧)。
二、观察检验M图的正确性
1、观察各个关键点和梁段的M图特点是否相符
●铰心的弯矩一定为零;
●集中力偶作用点的弯矩有突变,突变值与集中力偶相等;
●集中力作用点的弯矩有折角;
●均布荷载作用段的M图是抛物线,其凹凸方向与荷载方向要符合“弓箭法则”;
2、结构中的链杆(二力杆)没有弯矩;
3、结构中所有节点的杆端弯矩必须符合平衡特点。
各种结构弯矩图如下:(手机横屏显示更清楚)
(来源:《建筑结构》杂志)。
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题型:计算题
题目:试作图所示悬臂梁A B的剪力图和弯矩图。
【解】
1、列剪力方程和弯矩方程
取坐标原点与梁左端点A对应。
选取距梁左端点A为x的任一截面,如图(a)所示,以该截面左侧梁段上的外力,写该截面上的剪力和弯矩表达式,即可得到梁A B的剪力方程和弯矩方程为
上面两式后的括号内,表明方程适用范围。
由于截面A,B处有集中力作用,则其剪力为不定值,第一式的适用范围为。
由于截面B有集中力偶作用,则其弯矩也为不定值,第二式的适用范围为关于
这个问题,待后面作进一步说明。
2、作剪力图和弯矩图
剪力方程表明,梁各截面上的剪力都相等,因此剪力图应是一条平行于横轴的直线。
取直角坐标系x—,画出梁的剪力图为一水平直线。
因
各横截面的剪力为负值,故画在横轴下面,如图(b)所示。
弯矩方程表明,弯矩M是x的一次函数,因此弯矩图应是一条倾斜直线。
可以确定其上两点,在x = 0处,M=0;在x=L处(应理解为x略小于L处),M=P L。
取直角坐标系O x M,表示弯矩的纵坐标以向下为正,画出梁的弯矩图,如图(c)所示。
由图可见,最大弯矩发生在固定端B稍偏左的横截面上,其值为
常见问题题2
题型:计算题
题目:试作图(a)所示简支梁A B的剪力图和弯矩图。
【解】
1、求支座反力
由梁的平衡方程,可求得支座A,B两处的反力为
2、列剪力方程和弯矩方程
取坐标原点与梁左端点A对应。
列出梁A B的剪力方程和弯矩方程为
3、作剪力图和弯矩图
剪力方程表明,剪力是x的一次函数,剪力图应是一条倾斜直线。
因此,只要确定其上两点,即可绘出该梁的剪力图。
在处(应理解为
x略大于0),;处(应理解为x略小于),。
画出梁的剪力图,如图(b)所示。
由剪力图可见,,该梁最大剪力发生在支座内侧的横截面上,其值为
弯矩方程表明,弯矩M是x的二次函数,弯矩图应是一条抛物线。
因此,只要确定其上三个点,即可绘出该梁的弯矩图。
在处,M=0;在
处,M=0;在处,。
画出弯矩图,如图6-12(c)所示。
由弯矩图可见,该梁最大弯矩发生在梁的跨中截面处,其值为
在此截面上剪力为零。
常见问题题3
题型:计算题
题目:试作图(a)所示简支梁A B的剪力图和弯矩图。
【解】
1、求支座反力
由梁的静力平衡方程,可求得支座A,B两处的反力为
2、列剪力方程和弯矩方程
当作用在梁上的外力不连续时,通常不能角一个方程描述全梁的剪力或弯矩,必须分段研究。
在该例题中,集中力P把梁分成A C和C B两段,这两段梁的剪力方程和弯矩方程分别为
A C段:
C B段:
3、作剪力图和弯矩图
两段梁的剪力方程表明,两段梁的剪力图均为水平直线。
画出梁的剪力图,如图(b)所示。
由剪力图可见,在集中力P作用的C处,其左右两侧
横截面上剪力的数值分别为和,剪力图发生突变,其突变值等于集中力P的大小。
由此可得,在集中力作用处剪力图发生突变,其突变值等于该集中力的大小。
如果b>a,则最大剪力发生在A C段梁的任一截面上,其值为
两段梁的弯矩方程表明,两段梁的弯矩图均为倾斜直线。
画出梁的弯矩图,如图(c)所示。
由弯矩图可见,A C和C B两段梁的弯攀图两直线斜率不同,在C处形成向下凸的“尖角”,而剪力图在此处改变了正、负号。
最大弯矩发生在集中力P作用的截面上,其值为
如果a=b,则最大弯矩的值为
常见问题题4
题型:计算题
题目:试作图(a)所示简支梁A B的剪力图和弯矩图。
【解】
1、求支座反力
由梁的静力平衡方程,可求得支座A,B两处的反力为
2、列剪力方程和弯矩方程
集中力偶M e把梁分成A C和C B两段,这两段梁的剪力方程和弯矩方程分别为
A C段:
C B段:
3、作剪力图和弯矩图
在集中力偶作用处的左、右梁段上,剪力方程相同,全梁剪力图为一水平直线。
画出梁的剪力图,如图(b)所示示。
由剪力图可见,在集中力偶作用处,剪力图并不发生突变,即集中力偶不影响剪力图。
两段梁的弯矩方程表明,两段梁的弯矩图均为倾斜直线。
画出梁的弯
矩图,如图(c)所示。
由弯矩图可见,在集中力偶从作用的C处,其左右两
侧横截面上弯矩的数值分别为和,弯矩图发生突变,其突变值等于集中力偶M e的大小。
由此可得,在集中力偶作用处弯矩图发生突变,其突变值等于该集中力偶的大小。
如果b>a,则最大弯矩发生在集中力偶从作用处右侧横截面上,其值为
常见问题题5
题型:计算题
题目:试作图示简支梁的剪力图和弯矩图。
【解】
1、求支座反力
由梁的静力平衡方程可知,支座A,B的反力为
2、列剪力方程和弯矩方程
当梁上荷载不连续,剪力或弯矩不能用一个统一的函数式表达时,必
须分段列出剪力方程和弯矩方程。
通常分段是以集中力、集中力偶和分布荷载的起点与终点分界。
因此,该简支梁应分为A C,C D和D B三段,分别列出剪力方程和弯矩方程。
A C段:
C D段:
D B段:
3、作剪力图和弯矩图
按上述剪力方程和弯矩方程,画出剪力图和弯矩图,如图(b)、(c)所示。
在画A C段弯矩图时,由于弯矩方程是二次函数,弯矩图应是一条抛物线,至少需要确定其上三个点,才可绘出该梁的弯矩图。
在处,M=0;在x=3m处,M=33k N.m。
在剪力为零处x=2.4m,该点处弯矩。
用光滑曲线连接这三个点即可得A C段的弯矩M图。
如图(c)所示。