弯矩包络图绘制方法
结构力学 绘制内力包络图和确定绝对最大弯矩
子项目三 绘制内力包络图和确定绝对最大弯矩 学习进程
子项目三 绘制内ห้องสมุดไป่ตู้包络图和确定绝对最大弯矩
知识链接
1．内力包络图的概念 在结构设计中，必须求出恒载和移动活载共同作用下全梁各截面弯
矩、剪力的最大（小）值，作为结构设计的依据。按前述方法求出各截 面的最大（小）内力后，取横坐标表示梁的截面位置，用纵坐标表示相 应截面上同类内力的最大（小）值，依次联结各截面同类内力最大（小） 值的曲线称为内力包络图。梁的内力包络图包括弯矩包络图和剪力包络 图。
子项目三 绘制内力包络图和确定绝对最大弯矩
能力拓展
在结构设计或验算中，经常需求出结构在恒载和活载共同作用下，各截面 的最大、最小内力值。在实际工作中，对于活载尚需考虑其冲击力的影响， 这通常是将静载或活载所产生的内力值乘以冲击系数1+ μ 来实现的。冲击 系数的确定详见《公路桥涵设计通用规范》。关于荷载沿桥横向分布系数 mc 及其沿桥纵向的变化需进一步学习。
子项目三 绘制内力包络图和确定绝对最大弯矩
项目实施
案例 4 – 8 试求如图 4 – 42a 所示简支梁在单个移动集中荷载作用下的弯 矩包络图。
子项目三 绘制内力包络图和确定绝对最大弯矩
项目实施
案例 4 – 9 试求如图 4 – 43a 所示吊车梁的绝对最大弯矩。 解答：不难看出，绝对最大弯矩将发生在荷载 P2 或 P3 下面的截面。 ① 求荷载 P2 下面的最大弯矩。合力 4 82 kN R= × = 328 kN 。确定 R 与 P2 的间距。 ② 求荷载 P3 下面的最大弯矩。③ 相应地绘制弯矩包络图和剪力包络图， 如图 4 – 44 所示。
小结
4．在间接荷载作用下，结构主梁上某量值的影响线的做法是先作直接荷载作用 下该量值的影响线，然后将相邻的结点竖标用直线连接即可。 5．影响线的应用有两种：一是计算各种固定荷载产生的量值。固定集中荷载产 生的量值为 S=ΣPiyi ，固定均布荷载产生的量值为S= Σqωi 。二是用来确定移 动荷载的最不利荷载位置，从而计算出量值的最大值。 6．我国现行的公路荷载分为公路 – Ⅰ级和公路 – Ⅱ两个等级。汽车荷载分为 车道荷载和车辆荷载两种。
简支梁的内力包络图和绝对最大弯矩
简支梁的内力包络图和绝对最大弯矩1)简支梁的内力包络图在设计承受移动荷载的结构时,通常需要求出结构中所有截面的最大、最小内力,连接各截面的最大、最小内力的图形称为内力包络图。
内力包络图反映了结构承受移动荷载作用时,所有截面内力的极值,是结构设计的重要依据,在吊车梁、楼盖的连续梁和桥梁的设计中都要用到。
下面以一实例来说明简支梁的弯矩包络图和剪力包络图的绘制方法。
如图17.20(a)所示为一跨度为12m的吊车梁,承受图中所示的吊车荷载作用。
首先将梁沿其轴线分为若干等分,本例分为十等分。
然后利用影响线逐一求出各等分截面上的最大弯矩和最小弯矩。
其中最小弯矩是梁在恒载作用下各个截面的弯矩。
对于吊车梁来讲,恒载所引起的弯矩比活载所引起的弯矩要小得多,设计中通常将它略去。
因此,本例只考虑活载即移动荷载所引起的弯矩,那么各截面的最小弯矩均为零。
最后根据计算结果,将各截面的最大弯矩以相同的比例画出,并用光滑曲线相连,即得到弯矩包络图,如图17.20(b)所示。
图17.20同理,可求出梁上所有截面的最大和最小剪力,画出剪力包络图,如图17.20(c)所示。
由于每个截面都会产生最大剪力和最小剪力,因此剪力包络图有两条曲线。
由上可以看出,内力包络图是针对某种移动荷载而言的,同一结构在不同的移动荷载作用下,其内力包络图也不相同。
2)简支梁的绝对最大弯矩由前面的讲述我们知道,简支梁的弯矩包络图反映了所有截面弯矩的最大值,其中的最大竖标值是所有截面最大弯矩中的最大值,称为绝对最大弯矩,用Mmax表示。
绝对最大弯矩无疑是考虑移动荷载作用时结构分析、设计的重要依据。
可以通过作出弯矩包络图来得到绝对最大弯矩,但这种方法计算量大,而且精度也不高,因此一般不采用此方法来计算绝对最大弯矩。
下面介绍一种较为简便的方法。
由于简支梁在移动荷载作用下,其上任一截面都有最大弯矩,其值可以通过确定该截面弯矩的最不利荷载位置,并计算该荷载位置时的弯矩而得到。
弯矩-剪力-包络图
10m
P3是临界力
1.25 3.75
1.88 0.38
< R L Pk 0 3
RR 7 2
a
6
b 10
P2
P1
MC影响线
P4不是临界力
P若3 荷载能P2够掉头P1 ，
M
1 C
P1 3.75
P2 1.25 19.375kN .m
怎样处理？
P4
P3
M
3 C
0.38P1
1.88P2
3.75P3
72 72 96
13.5
54
49.5
求出各分点弯矩值；
求各分点截面活载作用下
q2
旳弯矩旳最大值和最小值：
M (活) 2,max
111
6
117kN .m
111
132
63
q2
M (活) 2,min
18kN .m
54
36
18
求各分点截面活载和恒载共
同作用下旳最大值和最小值；
q2
240 24
M2,max 117 49.5 166.5
R L Pk R R
a
b
例解： ：求P图1是示临简界支力梁；C截P2面不弯是矩临旳界最力不. 利荷载位置。P4=3 P3=7 P2=2 P1=4. 5kN
> R L Pk 3 7
R R 2 4.5
a
6
b
10
< RL 3
Pk R R 7 2 4.5
a6
b
10
4m 5m 4m
6m C
Ri tan i 0 ---临界荷载鉴别式
按下面原则拟定需鉴别是否为临界力旳荷载情况:
怎样快速绘制剪力图和弯矩图
怎样快速绘制剪力图和弯矩图3毛和业(黔南职业技术学院机电系,贵州,都匀558022)摘 要:在工程构件中,最常见的变形形式是弯曲变形和弯扭组合变形。
它们的强度计算必须以剪力图和弯矩图的绘制来找到危截面为前提,而这一绘制过程复杂,计算量大。
根据各种载荷的剪力图和弯矩图规律对这一过程进行简化,可找到一种学生易于掌握,且准确率高的方法。
关键词:剪力图;弯矩图;绘制;快速中图分类号:T B23 文献标识码:B 文章编号:1005-6769(2005)03-0081-03How to D raw the Shear i n g Force D i a gram and Bend i n g M o m en t D i a gram Rap i dlyMAO He -ye(Mechanical and Electr onic Depart m ent,Q iannan Vocati onal and Technical College,Duyun 558022,China )Abstract:I n structural me mbers,the defor mati on is usually caused by bending or by a combinati on of bending and t orsi on .W e calculate their strength based on finding the critical secti on by drawing the shearing force diagra m and bending moment diagra m that is relatively comp lex and needs l ots of work .Theref ore,according t o the regulati ons of shearing f orce diagra m and bending moment diagra m caused by different l oad models,this paper si m p lifies the p r ocess and finds an easy and accurate method .Key words:shearing f orce diagra m;bending moment diagra m;dra w;rap id1 引言 《工程力学》是工科各专业的一门重要的技术基础课,特别对于机电类专业,学生学习质量的好坏,对后续课程的学习,如《机械原理》《机械零件》《汽车理论》等乃至于对今后的工作至关重要。
结构力学课件-快速作弯矩图的方法和技巧
快速作弯矩图
(Quick drawing of bending moment diagram)
➢ 一、直接绘M图的几点技巧 ➢ 二、本节例题
一、直接绘M图的几点技巧 1、充分利用M图的形状特征与横向荷载的关系
➢无横向荷载作用的直杆区段：弯矩图为直线；
➢有横向荷载作用的直杆区段：只要知道两杆端截面M值，用 区段叠加法作M图（熟记简支梁在常见荷载下M图）
l q q
主观题 10分
直接作出下图所示结构的弯矩图。
作答
3、充分利用刚结点的力矩平衡条件
➢无外力偶作用的两杆相交刚结点：两杆端弯矩竖标相等且位于同侧 （内侧或外侧）
MAC
MAB A
A MAC
MAB
A MAB
MAC MAB =MAC
A MAC
MAB MAB =MAC
➢有外力偶作用的两杆相交刚结点：两杆端弯矩竖标有突变；
M图
m=2.5ql2 C
1.5ql2
M DC
1 ql2 2
M CD ql 2
D
1 ql2 2
l
m=2.5ql2
C q
2ql Al
③作FS图：根据已作出的弯矩图，利用杆段的
F=2ql
平衡条件先求杆端剪力，从而作出剪力图
D q
ql2
C
FSCD
2ql
D 0.5ql2
FSDC
B l
MC 0
Fy 0
例：直接作图示结构的M图
G q
H q
I q
A 3a
B
C
DEF
2a a 2a a
1.125 4.5
4.5
4.5 4.5
2.25
4.5
快速绘制剪力图和弯矩图
D、若梁段上剪力图为位于基线下方的斜直 线，则画一条上升曲线，曲线的凸向与荷载 集度指向一致，曲线上升的铅直高度等于该 梁段剪力图面积； E、若遇集中力偶作用截面，力偶顺时针转 时，则向下画铅直线，力偶逆时针转时，则 向上画铅直线，铅直线的长度等于该集中力 偶的力偶矩； F、若遇铰链，弯矩图必过铰链中心。 注：由以上方法画得的轮廓线与基线所围图 形加上正负号，即得梁的弯矩图（弯矩图可 不标正负号）。
四、快速绘制剪力图和弯矩图举例
4kN m
6kN
2kN m
4.5 1m
1m
+
1.5
4
8.5
7
2m
_
5.5
V(kN) 5.5
M(kNm)80kN m 160kN源自C ADE 130kN
1m 1m 2m
130
+
30
130
40kN m
40kN
BF
310kN
4m
2m
120
+ _
190
160
40 V(kN)
三、单跨静定梁内力图的快速画法
1、剪力图的画法(从左到右) A、遇集中荷载，按荷载的指向竖直线（线长等 于集中荷载大小）。
B、遇均布荷载，按均布荷载箭头指向画斜直 线，斜线上升或下降的铅直高度等于均布荷载 图面积。 C、遇集中力偶和铰链，因力偶和铰链对剪力 图无影响，故不考虑。 D、无荷载作用的梁段，画水平线。 注：由以上方法画出的轮廓线与基线所围图形 加上正负号，即得梁的剪力图。
2、弯矩图的画法（从左到右） A、若剪力图为位于基线上方的水平直线，则画一 条下斜直线，下斜直线下降的铅直高度等于该段 剪力图面积； B、若剪力图为位于基线下方的水平直线梁段，则 画一条上斜直线，上斜直线上升的铅直高度等于 该段剪力图面积； C、若梁段上剪力图为位于基线上方的斜直线，则 画一条下降曲线，曲线的凸向与荷载集度指向一 致，曲线下降的铅直高度等于该梁段剪力图面积；
快速绘制梁的剪力图和弯矩图.doc
快速绘制梁的剪力图和弯矩图梁的内力图梁的内力图——剪力图和弯矩图剪力图和弯矩图剪力方程和弯矩方程剪力方程和弯矩方程ＦＦ=F(x)=F(x)M=M(x)M=M(x)梁的剪力方程梁的剪力方程梁的弯矩方程梁的弯矩方程由前面的知识可知：梁的剪力和弯矩是随截面位置变化由前面的知识可知：梁的剪力和弯矩是随截面位置变化而变化的，如果将而变化的，如果将xx轴建立在梁的轴线上，原点建立在梁轴建立在梁的轴线上，原点建立在梁左端，左端，xx表示截面位置，则Ｆ和表示截面位置，则Ｆ和MM就随就随xx的变化而变化，的变化而变化，FF和和MM就是就是xx的函数，这个函数式就叫剪力方程和弯矩方程。
的函数，这个函数式就叫剪力方程和弯矩方程。
剪力图和弯矩图剪力图和弯矩图以梁横截面沿梁轴线的位置为横坐标，以垂直以梁横截面沿梁轴线的位置为横坐标，以垂直于梁轴线方向的剪力或弯矩为纵坐标，分别绘于梁轴线方向的剪力或弯矩为纵坐标，分别绘制表示Ｆ制表示Ｆ(x)(x)和和M(x)M(x)的图线。
这种图线分别称为的图线。
这种图线分别称为剪力图和弯矩图，简称Ｆ图和剪力图和弯矩图，简称Ｆ图和MM图。
绘图时一图。
绘图时一般规定正号的剪力画在般规定正号的剪力画在xx轴的上侧，负号的剪轴的上侧，负号的剪力画在力画在xx轴的下侧；正弯矩画在轴的下侧；正弯矩画在xx轴下侧，负弯轴下侧，负弯矩画在矩画在xx轴上侧，即把弯矩画在梁受拉的一侧。
轴上侧，即把弯矩画在梁受拉的一侧。
下端受拉为正弯矩下端受拉为正弯矩画剪力图和弯矩图时，一定要将梁正确分段，画剪力图和弯矩图时，一定要将梁正确分段，分段建立方程，依方程而作图分段建立方程，依方程而作图简支梁受均布荷载作用，如图示，简支梁受均布荷载作用，如图示，作此梁的剪力图和弯矩图。
作此梁的剪力图和弯矩图。
解：解：1.1.求约束反力求约束反力由对称关系，可得：由对称关系，可得：22、建立内力方程、建立内力方程33、依方程作剪力图和弯矩图、依方程作剪力图和弯矩图0时向右下方斜斜，时向右下方斜斜，V0时向右上方倾斜，时向右上方倾斜，V=0时为水平线。
建筑力学：区段叠加法绘制弯矩图
目录
知识回顾 区段叠加法绘制弯矩图 应用举例
知识回顾
分荷载叠加法绘制弯矩图
MA A a
MA
F
b l (a)
MB
B
（1）分别绘出梁MA、MB，和荷载F作用下的弯矩图。 （2）两个弯矩图的竖标叠加，得最终弯矩图。
分荷载叠加法仅适用于荷载较少的情况， 实际绘图时可以直接作出图（d)。
12
12
FB 11 kN( )
（2）计算各控制截面的弯矩
MC 0 MF 0
M A 6 2 12 kN m
M D 66 15 4 2 4 2 8 kN m
M E 2 2 3 11 2 10 kN m M B 2 2 1 4 kN m
2
4
ql 2 2 42
=
=4kN m
MB
应用举例
利用区段叠加法绘制如图所示外伸梁的弯矩图。 6kN 2kN/m 8kN
2kN/m
解:（1）计算支座反力
MB 0, FA 8 610+2 4 6 8 2 2 21 0
FA 15 kN( )
CA
D EB
F
FA
FB
2m 4m
2m 2m 2m
MA(F) 0, 6 2 2 4 2 8 6 FB 8 2 2 9 0
1 叠加原理绘制弯矩图时，有哪些步骤？ 2 需在图上标注哪些内容？
谢谢观看
MB
(b)
（仅力偶作用的M 图）
Fab (c) l
（仅F 作用的M 图）
MA
MB
Fab
l (d)
区段叠加 法绘制弯矩图
区段为集中力作用 （1）将两端弯矩MA和MB绘出，并连以直线
多种方法快速绘制剪力图和弯矩图
多种方法快速绘制剪力图和弯矩图摘要：绘制梁的内力图是材料力学课程的重点问题，也是难点问题，对于初学的学生不易理解。
本文分析了绘制剪力图和弯矩图的多种方法，比较不同方法之间的区别，旨在帮助学生掌握快速绘制剪力图和弯矩图技巧。
关键词：剪力图弯矩图面积法叠加法 1 引言直梁的弯曲变形是杆件受力变形的基本形式之一，在对梁进行强度校核时，根据剪力图和弯矩图中曲线的变化规律，确定等截面弯曲梁的危险截面，因此快速准确绘制剪力图和弯矩图对工程计算非常重要。
绘制剪力图和弯矩图内容复杂，学生较难理解，容易出错。
不同的教材对于剪力图和弯矩图的绘制方法阐述大同小异，主要分为截面法、利用微分关系绘图、叠加法等，在原有绘图方法的基础上，提出自己新的理解，可以有助于学生快速、准确绘制剪力图和弯矩图。
2 直接绘制剪力图和弯矩图例：一外伸梁受力图如图1(a)所示，集中荷载qa/4作用在梁两端，BC梁段受到方向向下大小为q的均匀荷载，CD梁段受到方向向上大小为q的均匀载荷，绘出梁的剪力图和弯矩图。
解：(1)选取整个梁为研究对象，通过平衡方程获得支座反力，FBy=3qa/4，FDy=-qa/4。
(2) 绘制剪力图。
过A点建立水平方向的x轴，竖向的FS轴，方向向上为正。
从原点（0,0）即A+截面（过A点左横截面）开始，初始截面处于自由端，剪力为零。
遇到作用在A点向下的集中载荷，则剪力顺着箭头方向下降qa/4，下降值和集中载荷的大小相同，则对应于A-截面（过A点右横截面）的剪力图坐标为（0，-qa/4)。
AB段无荷载，所以剪力图保持直线，即B+截面处的剪力图坐标为（a，-qa/4)。
在B点处受到约束力FBy的作用，方向向上，B-截面处的剪力图坐标为（a，qa/2)，剪力变化值等于约束力FBy。
BC段梁受到向下均匀载荷的作用，剪力均匀下降，由点B-(a，qa/2)均匀下降到C(2a，-qa/2)，斜率为-q。
CD段的剪力受到向上均匀载荷的作用，剪力均匀上升，由点C(2a，-qa/2)均匀上升到D(3a，qa/2)，斜率为q。
简支梁的内力包络图及绝对最大弯矩
现以简支梁受一组数值不变的集中荷载作用为例，介绍如何求得梁 内可能发生的绝对最大弯矩。
如图12-17 所示，在这一组集中荷载中，选出一个 PK ，研究它的作 用点移动到什么位置时可能使所在的截面弯矩为最大 。
图 12-17
以 x 表示 PK 到支座 A 的距离，a 表示梁上全部荷载的合力 FR 与
PK 作用线之间的距离，对 B 点取矩。
由 M B 0 ，求得
FA
FR l
l
x
a
用 PK 作用截面以左所有外力对 PK 作用点取矩，得 PK 作用点所在
图 12-16
1.2 简支梁的绝对最大弯矩
在移动荷载作用下，弯矩图中的最大纵坐标值是简支梁各截面的所 有最大弯矩中的最大值，称为绝对最大弯矩。产生绝对最大弯矩的某一 截面一定有某个临界荷载 PK 作用的截面。为此可用逐个荷载试算的办 法，先假定其中的某个荷载为临界荷载，求出其产生最大弯矩时的位置 和最大弯矩值，然后将计算出的最大弯矩加以比较，即可找出梁的绝对 最大弯矩。
M max
FR l
l 2
a 2
2
M
K
式中，当 PK 在 FR 左边时取负号； PK 在 FR 右边时取正号。
（12-10）
按上述方法，依次将每个荷载作为临界荷载计算出最大弯矩并加以比 较，确定梁的最大弯矩。
经验表明，简支梁的最大弯矩，通常发生在梁的跨中附近，因此可确
定一个靠近梁的中点截面处的较大荷载作为临界荷载 PK，并移动系列荷载， 使 PK 与梁上荷载的合力对称于梁的中点，再计算此时 PK 作用点的弯矩， 即得绝对最大弯矩。
快速绘制梁的剪力图和弯矩图
快速绘制梁的剪力图和弯矩图哎呀，今天咱们来聊聊一个很有意思的话题：快速绘制梁的剪力图和弯矩图。
这可不是啥高深莫测的技术活儿，就是让大家了解一下梁的结构特点，然后用简单的方法画出它的受力情况。
别看这个过程好像挺复杂的，其实只要掌握了一定的技巧，就能轻松搞定！咱们得了解一下梁的基本结构。
梁是建筑物中常见的一种构件，它的主要作用是承受垂直于其长度方向的荷载，将这些荷载传递到支撑结构上。
梁通常由两个平行的钢板或混凝土板组成，这两个板之间的距离叫做梁的宽度。
梁的长度可以是任意值，但通常会根据建筑物的实际需求进行设计。
接下来，我们来说说如何绘制梁的剪力图。
剪力图是一种表示梁在不同位置受到剪力作用时的力的分布情况的图形。
要画出剪力图，我们需要知道梁的几何尺寸、材料的抗剪强度以及荷载的大小。
有了这些信息，我们就可以用一些简单的公式来计算梁在不同位置受到的剪力大小了。
我们要把梁划分成若干个小的单元，这样才能更好地观察和分析梁的受力情况。
一般来说，我们可以把梁划分成若干个矩形或梯形的小单元。
然后，我们可以用一些公式来计算每个小单元受到的剪力大小。
这些公式包括：1. 矩形单元的剪力大小 = 矩形面积× 材料抗剪强度× 剪切模量2. 梯形单元的剪力大小 = (梯形面积× 材料抗剪强度× 剪切模量) ÷ 2有了这些公式，我们就可以开始画剪力图了。
我们在纸上画出一个坐标系，然后用坐标轴表示梁的长度和位置。
接着，我们可以用不同的颜色或线条来表示不同位置的剪力大小。
例如，我们可以用红色表示剪力较大的区域，用蓝色表示剪力较小的区域。
我们可以在图上加上一些注释，说明各个区域的具体含义。
现在，我们再来说说如何绘制梁的弯矩图。
弯矩图是一种表示梁在不同位置受到弯曲作用时的力的分布情况的图形。
要画出弯矩图，我们同样需要知道梁的几何尺寸、材料的抗弯强度以及荷载的大小。
有了这些信息，我们就可以用一些简单的公式来计算梁在不同位置受到的弯矩大小了。
力学中准确绘制弯矩图方法
高等教育56学法教法研究课程教育研究一、概述力学对于大多数学生而言，学习的过程都特别困难。
对于画弯矩图，总会出现各种问题。
其实并没有那么繁难，要想准确的画出弯矩图，只要掌握对的方法，思路明确，认真仔细按掌握的方法一步步完成，即可画出正确的弯矩图。
本文介绍以下三种方法，这三种方法原理大同小异，但分别适合不同人群。
考虑到大部分学生思路不明确，考虑不周全，导致弯矩图画错，所以着重介绍一下绘图过程，以便读者参考。
二、弯矩图的绘制给出具有代表性的多跨静定梁图1以对应的弯矩图2所示。
图1 多跨静定梁图图2 弯矩图重点强调一下力矩的求法，因为在以下求支座反力和第一种方法中多次用到。
我们在这里规定，对某截面取矩，符号按绕截面逆转为正，顺转为负。
大小按力乘力臂（力到该截面最短距离是力臂），均布荷载用q 乘荷载对应的长度再乘对应长度的中部到截面的长度，力偶对截面取矩的大小等于自身力偶矩与矩心选择无关。
求支座反力（∑F x =0∑F y =0∑M=0）。
∑M E =0-10x0.75+F F X2X0.75=0F F =5KN （↑）。
∑F x =0F Ax =0。
∑M C =0F F X （1.5+3.5+2X0.75）-10X （1.5+3.5+0.75）+F D X1.5-8X1.5X 1.5/2=0。
F D =22.67KN （↑）。
∑M A =0-8X （4+1+1.5）X （（4+1+1.5）/2）+F B X4+F D X （4+1+1.5）-10X （4+1+1.5+3.5+0.75）+F F X （4+1+1.5+3.5+2X0.75）=0F B =17.92KN （↑）。
∑F y =0F Ay -8X （4+1+1.5）+F B +F D -10+F F =0。
F Ay =16.41KN （↑）。
图3 截面图方法一：通过列方程，求控制截面的弯矩。
这种方法虽然会降低解题速度，但相比其他方法，需要记住的规律不是很多，相对更适合基础不是很好的同学掌握，只需解简单的方程即可，更能保证准确率。
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。
弯矩包络图
弯矩包络图定义梁在恒载（即永久荷载，不变的，包括一期恒载和二期恒载）和活载（即基本可变荷载，如汽车自重及产生的离心力，冲击力，人群履带车，挂车等）的作用下，即各种截面组合效应下产生的弯矩图。
然后将这些弯矩图叠画同一坐标上，其外包线即为弯矩包络图。
简而言之由构件各个截面的弯矩最大值和最小值分别连接成的围线就是弯矩包络图。
绘制条件根据a+b的荷载作用情况，AB跨的最大正弯矩图，可以按AB跨上作用有恒载g和活载,支座B作用有负弯矩的简支梁画出。
绘图方法根据a+c的荷载作用情况，AB跨的最小弯矩图(亦称最大负弯矩图)，可以按AB跨上仅作用有恒载g，支座B作用有负弯矩kN·m的简支梁画出。
根据a+d的荷载作用情况，即在伸臂BC段上作用有恒载g和活载，可按悬臂梁画出BC段的最大负弯矩图。
按比例将AB跨中最大正弯矩图画在梁下面，将支座B左右的最大负弯矩图画在梁的上面，即为该梁的弯矩包络图，如图所示。
弯矩包络图实验及其原理弯矩包络图实验工程结构所承受的荷载可分为永久荷载与可变荷载两类，永久荷载的大小和作用位置都是固定不变的，而可变荷载的大小和作用位置却具有随机性。
因此，结构在永久荷载可变荷载共同作用下个截面的内力大小和方向也具有随机性。
工程结构设计的前提是确定结构在实际工作时各截面可能出现内力（如弯矩等）的最大值和最小值，也就是需要作出内力包络图（如弯矩包络）。
而目前工科各专业的力学课程在这方面的训练比较少。
通过本实验，对启发学生的思维，培养动手能力是很有益的。
为了减少加载次数，使学生在有限的课时内完成实验，本实验模拟主次梁结构中主梁的受力状态，即永久荷载（主梁自重忽略不计）与可变荷载均为集中力，且作用位置不变，但可变荷载的大小可从零到其最大值之间变化（按最不利原则，实验加载时取最大值）。
弯矩包络图实验原理在材料线弹性和小变形的前提下，根据叠加原理与截面应变、应力和弯矩之间的关系，求出永久荷载与可变荷载共同作用下各截面实测弯矩的最大值和最小值，作出实测弯矩包络图，并与理论值进行比较。
弯矩包络图绘制方法
10m
10m
120
10m
90
M恒 M活1
120 q=12kN/m 30 ↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓ 90 P=12kN/m 80
↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓
30 60
20
10 30
110 30
M 活2
M 活3
0 10 2 20 4
P=12kN/m 60 90 ↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓ 30
80 P=12kN/m
↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓
110 6 8 10 12
Mmax Mmin
0 0
210 60
120 －100 －260 －30
－100 －260
210 60
0 0
0
2
4
6
8
10
12
Mmax Mmin
0 0
210 60
120 －100 －260 －30
260
－100 －260
260
210 60
M k max M k恒 M M k Mmax值用曲线联结起来，将各截面的 Mmin值用曲线联结起来，这两条曲线即形成弯矩包络图或 弯矩范围图。
例：已知恒载集度q=12kN/m，活载集度p=12kN/m。作M包络图。
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
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：。
如何画弯矩图
画法特点 什么是剪力图 和弯矩图？ ？ 1. 均布载荷 q 剪力图为斜直线， 剪力图为斜直线，注 意方向； 意方向； 弯矩图为抛物线， 弯矩图为抛物线，注 意开口方向。 意开口方向。
Байду номын сангаас
画法特点
1.无均布载荷时 1.无均布载荷时 剪力图为水平直线， 剪力图为水平直线， 注意正负； 注意正负； 弯矩图为斜直线， 弯矩图为斜直线，注 意走上或走下方向。 意走上或走下方向。 2.集中载荷时 2.集中载荷时 剪力图突变， 剪力图突变，方向同 集中力； 集中力； 弯矩图发生转折。 弯矩图发生转折。
FB< 0
画法特点
1. 求约束力
FA=0.75qa； FB= － 0.25qa =0.75qa；
2. 作剪力图
集中力FB发生突变；向下 发生突变；
3.作弯矩图 3.作弯矩图
FB< 0
集中力偶M 弯矩图发生突 集中力偶M 弯矩图发生突 逆时向下。 变；逆时向下。
20060730． 20060730．简支梁受集中力偶 M0作用如图所示，已 作用如图所示， 知剪力图，试画出其弯矩图并求最大弯矩。 知剪力图，试画出其弯矩图并求最大弯矩
20060423．试画出该梁的剪力图和弯矩图. 20060423．试画出该梁的剪力图和弯矩图.。
30．简支梁受集中力偶M0作用如图所示，已知剪力 30．简支梁受集中力偶M0作用如图所示 作用如图所示， 试画出其弯矩图并求最大弯矩。 图，试画出其弯矩图并求最大弯矩
画法特点
1.无均布载荷时 1.无均布载荷时 剪力图为水平直线， 剪力图为水平直线， 注意正负； 注意正负； 弯矩图为斜直线， 弯矩图为斜直线，注 意走上或走下方向。 意走上或走下方向。 2.集中力偶载荷时 剪力图不变， 剪力图不变，方向同 集中力； 集中力； 弯矩图发生突变； 弯矩图发生突变；M 顺时上，逆时下。 顺时上，逆时下。
包络图
下面以两跨梁为例，说明在集中恒载和集中活荷载作用下剪力包络图的做法。
【综合应用案例3-5-3】如图 3.5.15，两跨连续梁，每跨计算跨度均为m 6，作用的恒载大小kN 100=G ，作用在每跨的跨中，作用的活荷载大小kN 200=Q ，作用的位置也在每跨跨中。
作出该两跨梁的剪力包络图和弯矩包络图。
【案例解析】为了做出剪力包络图，须先做出在恒载和各种活荷载下的剪力图（图3.5.15（a ）、图3.5.15（b ）、图3.5.15（c ））。
按前面活荷载最不利位置的分析，可以得出：在图（a ）所示的荷载作用下，A 支座有最大剪力值；在图(b)所示的荷载作用下，C 支座有最大剪力值；在图（c ）所示的荷载作用下，B 支座有最大剪力值。
则剪力包络图就是这些最大剪力值所构成的外包线，如图 3.5.16所示。
同样的方法，可以做出该梁的弯矩包络图。
解：（1）剪力包络图剪力的计算按式3.5.6计算，根据附录查出各内力系数：恒载G 作用下：312.01=A β、688.01-=左B β、688.01=右B β；312.0C1-=β； 图 3.5.15（a ）所示活荷载作用下：406.02=A β、594.02B -=左β；094.02B =右β、094.0C2=β；则：kN Q G A A 4.112V 21A =+=ββ kN B 6.187Q G V 2B 1 B -=+=左左左ββ kN 6.87Q G V 2B 1B B =+=右右右ββ kN Q G C C 4.12V 21C -=+=ββ画出在恒载和活荷载下的剪力图3.5.15（a ）。
图 3.5.15（b ）所示活荷载作用下：094.02=A β、094.02B =左β；594.02B -=右β、406.0C2=β；按式3.5.6可得：kN 4.12V A =、kN 6.87V B -=左、kN 6.187V B =右、kN 4.112V C -=画出在恒载和活荷载下的剪力图3.5.15（b ）。
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2 60
3
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弯矩图包络图（kN.m) 将设计时不需要考虑的弯矩图，在弯矩图包络图用虚线表示。 返回
M恒
120 q=12kN/m ↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓30 90 P=12kN/m 80 30 60
M活1 M活2 M活3
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P=12kN/m 60 90 ↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓ 30
80 P=12kN/m
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Mmax Mmin
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260 100 4 5 30 6
－100 －260
260 100 8 9
M k max = M k恒 + ∑ M M k min = M k恒 + ∑ M
+ k活
− k活
5、将各截面的Mmax值用曲线联结起来，将各截面的 Mmin值用曲线联结起来，这两条曲线即形成弯矩包络图或 弯矩范围图。
例：已知恒载集度q=12kN/m，活载集度p=12kN/m。作M包络图。
0 1 2 10m 3 4 5 6 10m 120 90 7 8 9 10 11 10m 12