快速绘制剪力图和弯矩图
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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)。
(3)式的几何意义为分布荷载的正负(即指 向)可以确定弯矩图的凹凸方向。
(4)式的几何意义为B、A两横截面的剪力差, 等于这两横截面间梁段上的荷载图面积。
(5)式的几何意义为B、A两横截面的弯矩之 差,等于这两横截面间剪力图的面积。
二、荷载图、剪力图、弯矩图的规律
1、无荷载作用的梁段:
剪力图为水平线,弯矩图为斜直 线,斜率的大小等于对应梁段上剪力的 大小。V>0时弯矩图下斜(\),V<0时弯矩 图上斜(/),V=0时弯矩图为水平线(--)。
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
C A
DE 130kN
1m 1m 2m
130
+
30
130
40kN m
40kN
BF
310kN
wenku.baidu.com
4m
2m
120
+ _
190
160
40 V(kN)
斜直线弯矩图上升或下降的铅直 高度等于该段剪力图面积。
2、均布荷载作用的梁段:
剪力图为斜直线,斜率等于荷载集度, 倾斜方向与荷载集度指向一致。弯矩图为二次 抛物线,凸向与荷载集度指向一致。
斜直线剪力图,该斜线上升或下降的铅 直高度等于该梁段分布荷载图面积,二次曲线 弯矩图,对剪力为正的梁段,弯矩图为下降曲 线,曲线下降的铅直高度等于该梁段剪力图面 积,对剪力图为负的梁段,弯矩图为上升曲线, 曲线上升的铅直高度为该梁段剪力图面积。
一、剪力、弯矩与荷载集度之间的关系
d V(x) / dx=q(x) ……..(1) d M(x) / dx= V(x) ……(2)
d2 M(x) / dx2=q(x) …….(3)
……. (4) ……. (5)
(1)式的几何意义为剪力图在某截面处的切 线斜率等于该截面的荷载集度的大小。
(2)式的几何意义为弯矩图在某截面处的切 线斜率等于该截面的剪力。
3、集中荷载作用截面:
剪力图突变,突变方向与 集中荷载方向相同,突变大小 等于集中荷载的大小。
弯矩图出现尖角 ,方向 与集中力的方向相同。
4、集中力偶作用截面:
剪力图不变,弯矩图突变, 突变方向由力偶的转向决定,逆 上顺下。突变大小等于力偶矩的 大小。
5、 极值弯矩: 剪力为零的截面弯矩有极 值。
M(kNm)
210 280
340
【课堂情况反馈】 【课内作业】 【课后作业】 【预习】评讲内力图习题
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;
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。