叠加法作弯矩图
区段叠加法作弯矩图
1、掌握叠加原理； 2、会用叠加法作弯矩图； 3、会用区段叠加法作弯矩图
重 点
1、叠加法绘制弯矩图 2、区段叠加法绘制弯矩图。
难 点
区段叠加法绘制弯矩图
叠加原理： 几个载荷共同作用的效果，等于各个载荷单独作用效果之和 “效果”——指载荷引起的反力、内力、应力或变形 “之和”——代数和 叠加原理成立的前提条件：小变形条件
+
1 Fl 8
+
1 Fl 4
6kN 6kN
A
2kN m
B
2kN m
D
C
2m
2m
4
2m
2m
2m
2m
+
+
4
6
4
-
MA A
q
MB B
l A
q
B A
MA
MB B
l
l
+
MA 1/8qL2
+
MB 1/8qL2 MA
+
MB
区段叠加法——用叠加法作某一段梁弯矩图的方法 原理
任意段梁都可以当作简支梁,并可以利用叠加法来作该段梁 的弯矩图
M x M1 x M 2 x
qx2 M x Fx 2
q
B
A F
X
l
叠加法——用叠加原理绘制弯矩图的方法
叠加时，易先画直线形的弯矩图，再叠加曲线形或折线形 的弯矩图 由于剪力图比较好画，重点介绍用叠加法画弯矩图
步骤：
1. 荷载分解 2. 作分解荷载的弯矩图
3. 叠加作荷载共同作用下 的弯矩图
注意：
弯矩图的叠加， 不是两个图形的简单叠加， 而是对应点处纵坐标的相加。
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
分段叠加法作弯矩图
分段叠加法作弯矩图
作弯矩图时，可采用叠加法，使绘制工作得到简化。
（1）叠加发作简支梁的弯矩图
应当注意，这里所说的弯矩叠加，是纵坐标的叠加而不是指图形的拼合。
图2－6d中的纵坐标M0，如图和M的纵坐标一样，也是垂直于杆轴AB，而不是垂直杆A’B’。
（2）结构中任意直杆段的弯矩图
结论：任意直杆段的弯矩图的特性和与其相应的（长度、承受荷载q和两端弯矩M A、M B均相同）简支梁的竖向力Y A、Y B（Y0A、Y0B）和弯矩图完全相同，因此，我们可以用前面所属的叠加法来绘制任意直杆段的弯矩图。
具体作法如下：先求出杆段两端截面的弯矩图M A、M B。
作直线的图，然后依此直线为基线，叠加相应简支梁在跨间荷载作用下的M0图（如d所示）
小结：梁弯矩图的一般作法
利用内力图的特性和弯矩图叠加法，将梁弯矩图的一般作法归纳如下：
（1）选定外力的不连续点（如集中力、集中力偶的作用点，分布力的起点和终点等）为控制截面，求出任制裁面的弯矩值。
（2）分段画弯矩图。
当控制截面之间无荷载时，该段弯矩图是直线图形。
当控制截面之间
有荷载时，用叠加法作该段的弯矩图。
叠加法作弯矩图32
D
4
支座反力 RA=15KN
6KN q=2KN/m
8KN q=2KN/m
RB=11KN
C 2m
梁分CA、AD、DB、BF段。
各控制面弯矩分别为：
A 4m
RA
D
E
2m 2m
BF 2m
RB
MA=-12KN MD=8KN MB=-4KN
12 4
8
10
的拼凑。
ql2/8
任意段梁都可以当作简支梁,并可以利用叠加法来作该段梁
的弯矩图。
支座反力（可不求） 梁分两段：AB段和BD段。
AB段： A端弯矩MAB=0， B端弯矩MBA=-4KN•m BD段： B端弯矩MBD=-4KN•m D端弯矩MDB=0
6kN 2kN m
AC
B
D
2m 2m 2m
4
B
2
A
1
步骤：1. 荷载分解(分解）
2. 作分解荷载的弯矩图（查表9-1）
3. 作荷载共同作用下的弯矩图（叠加）
注意：
弯矩图的叠加，不是两个图形的简单叠加，而是对应点处 纵坐标的相加。
叠加法作弯矩图举例
F
q
F
q
=
+
A
BA l
B l
A
B
l
1/2qL2+FL
1/2qL2
FL
F A
m 1 Fl
4A
F
C
B
B
l2 l2
1 Fl 4
-
+ 1 Fl 8
l2 l2
+
1 Fl 4
A C
m 1 Fl 4 C
l
1 Fl
叠加法绘制弯矩图-PPT
AX l
B
F
叠加法——用叠加原理绘制弯矩图的方法
叠加时，易先画直线形的弯矩图，再叠加曲线形或折线形 的弯矩图
由于剪力图比较好画，重点介绍用叠加法画弯矩图
步骤： 注意：
1. 荷载分解 2. 作分解荷载的弯矩图
3. 叠加作荷载共同作用下 的弯矩图
弯矩图的叠加， 不是两个图形的简单叠加， 而是对应点处纵坐标的相加。
叠加法绘制弯矩图
重点
1、叠加法绘制弯矩图 2、区段叠加法绘制弯矩图。
难点
区段叠加法绘制弯矩图
叠加原理：
几个载荷共同作用的效果，等于各个载荷单独作用效果之和
“效果”——指载荷引起的反力、内力、应力或变形
“之和”——代数和
叠加原理成立的前提条件：小变形条件
q
MxFxqx2
2
M x M 1 x M 2 x
kN
190 160
kNm
210 280
340
4
-
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
MA A
MA
q
MB
B
lபைடு நூலகம்
q
A
l
+
+
MB
1/8qL2
1/8qL2
MA BA
l
+
MA
MB B
MB
区段叠加法——用叠加法作某一段梁弯矩图的方法 原理
任意段梁都可以当作简支梁,并可以利用叠加法来作该段梁 的弯矩图
梁分一段： A端截面弯矩：M=MA B端截面弯矩：M=MB
各控制面弯矩分别为：
MA=-12KN MD=8KN MB=-4KN
6KN q=2KN/m
按叠加原理作弯矩图
F
x
F, q 作用该截面上的弯矩等于F, q 单独作 用该截面上的弯矩的代数和
q
qx M ( x ) Fx 2
2
x
3
(Internal forces in beams)
F
q
2 ql 6
+
2l/3
2 ql 81
M F ( x ) Fx
+
x l
Fl
F
2
ห้องสมุดไป่ตู้
qx M q ( x) 2
2 ql 6
1
(Internal forces in beams)
三、步骤 (Procedure)
（1）分别作出各项荷载单独作用下梁的弯矩图;
（2）将其相应的纵坐标叠加即可（注意：不是图形的简单拼凑） 例16 悬臂梁受集中荷载 F 和均布荷载 q 共同作用, 试按叠加 原理作此梁的弯矩图. F=ql/3 q
x
F2 F1 F3
a
122
a
a
a
d
a
+
c
d
a
c
b
e
d
a
c
b
5 215
e
b
e 291
(Internal forces in beams)
F1
D a A
F2
C B
F3
E
d
a
c
b
e
291 a a c 131 215 291 a a
122
d
a
d
a
1 1 M C ( 291 ) 122 ( 215 ) 131kN m 2 2
FS (F1 ,F2 , ,Fn ) = FS (F1 ) + FS ( (F2 ) + + FS (Fn )
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
直杆弯矩图的叠加法
转贴
[解] 此组合结构中，除AC、BC杆为受弯杆件外，其余均为轴力杆。
（1）求支座反力
由整体平衡条件，得VA＝VB＝75kN，HA＝0.
（2）通过铰C作I—I截面，由该截面左边隔离体的平衡条件ΣMc=0，得NDE＝135kN（拉力）；由ΣY=0，Qc＝—15kN；由ΣX=0，得NC ＝—135kN（压力）。
（3）分别由结点D、E的平衡条件，得NDA＝NEB＝151kN（拉力），NDF＝NEG＝67.5kN（压力）。
更多结构工程师好资料！（4）根据铰C处的剪力Qc及轴力Nc，并按直杆弯矩图的叠加法就可绘出受弯杆AFC、BGC的弯矩图。
（5）M、Q、N图分别如图2—17b、c、d所示。
广义力和广义位移
以各种不同方式作用在结构上的力，如集中力、集中力偶、分布力、分布力偶等都称为广义力，它可以是外力，也可以是内力。
与广义力对应的位移称为广义位移。
或能唯一地决定结构几何位置改变的彼此独立的量称为广义位移，如线位移、角位移、相对线位移、相对角位移等。
更多结构工程师好资料！
本节主要介绍静定结构在广义力、温度变化、支座位移等因素作用下的广义位移计算。
直杆弯矩图的叠加法（精品）
转贴
[解] 此组合结构中，除AC、BC杆为受弯杆件外，其余均为轴力杆。
（1）求支座反力
由整体平衡条件，得VA＝VB＝75kN，HA＝0.
（2）通过铰C作I—I截面，由该截面左边隔离体的平衡条件ΣMc=0，得NDE＝135kN（拉力）；由ΣY=0，Qc＝—15kN；由ΣX=0，得NC ＝—135kN（压力）。
（3）分别由结点D、E的平衡条件，得NDA＝NEB＝151kN（拉力），NDF＝NEG＝67.5kN（压力）。
更多结构工程师好资料！（4）根据铰C处的剪力Qc及轴力Nc，并按直杆弯矩图的叠加法就可绘出受弯杆AFC、BGC的弯矩图。
（5）M、Q、N图分别如图2—17b、c、d所示。
广义力和广义位移
以各种不同方式作用在结构上的力，如集中力、集中力偶、分布力、分布力偶等都称为广义力，它可以是外力，也可以是内力。
与广义力对应的位移称为广义位移。
或能唯一地决定结构几何位置改变的彼此独立的量称为广义位移，如线位移、角位移、相对线位移、相对角位移等。
更多结构工程师好资料！
本节主要介绍静定结构在广义力、温度变化、支座位移等因素作用下的广义位移计算。
结构力学第三章叠加法作弯矩图
三、荷载与内力之间的微分关系
M FN
qy
qx dx dx
M+dM
FQ
FN+dFN FQ +dFQ
dM FQ , dx
dFQ dx
q y ,
dFN qx dx
dM FQ , dx
小结：
dFQ dx
q y ,
dFN qx dx
1）剪力图上某点切线的斜率等于该点横向分 布荷载的集度，但正负号相反。
区段弯矩图叠加法
q
A B
C
l/2
q
q
l/2 l/2
1 2 ql 16
q q
1 2 ql 16
1 2 ql 16
1 2 ql 16
l/2
区段弯矩图叠加法
ql
q D↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓ E 2
ql2/8
A
B
ql2/4
F ql
ql /2
ql l/2
l/2
ql M图
l
↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓ ql2/4 ql2/8
切忌：浅尝辄止
本章内容
梁的内力计算回顾 用叠加法作弯矩图 多跨静定梁 静定平面刚架 静定平面桁架 组合结构 静定结构总论
几何特性：无多余联系的几何不变体系 静力特征：仅由静力平衡条件可求全部反力 内力 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
§3-1
梁的内力计算回顾
一、内力的概念和表示
l
m l
m
铰支座有外 力偶,该截面弯矩 等于外力偶.
练习: 利用上述关系作弯矩图,剪力图
叠加法作弯矩图
几个力对杆件的作用效果，等于 每一个力单独作用效果的总和。
叠加法绘制弯矩图讲课文档
BF 2m
RB
12
4
8
10
现在十二页，总共十七页。
作图示梁的内力图
3kN 4.5kN m
2kNm
D A C BE
FA 10kN
1m 2m
2m
FB 2kN 1m
7
kN
3
x1.56 2
3
2
2.44 2 现在十三页，总共十七页。
kNm
现在十四页，总共十七页。
20kN
20kN
2m
275kN
qP
2m
2m
现在六页，总共十七页。
m 1 Fl 4 C
l
1 Fl
-4
6kN
6kN 2kN m
AC
B
D
2m 2m 2m
4
+
-
6
+
4
2kN m
2m 2m 2m
4
-
现在七页，总共十七页。
MA A
MA
q
MB
B
l
q
A
l
+
+
MB
1/8qL2
1/8qL2
MA BA
l
+
MA
MB B
MB
现在八页，总共十七页。
区段叠加法——用叠加法作某一段梁弯矩图的方法
的弯矩图
弯矩图的叠加，
不是两个图形的简单叠加， 而是对应点处纵坐标的相加。
现在四页，总共十七页。
叠加法作弯矩图
F
q
F
q
＋
A
BA
B
A
B
l
l
l
1/2qL2+FL
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8KN
q=2KN/m
梁分CA、AD、DB BF段。
各控制面弯矩分别为： MA=-12KN MD=8KN MB=-4KN
A 4m RA
D 2m
E 2m
B 2m RB
F
12 4
8
10
80 kN m
A
160 kN
D E
40kN m
B
40 kN
F
C
310 kN 2m
120
30
190
130 kN
1m 1m
A
B
l
A
B
MB
MA 1/8qL2
6kN
2kN m
B D
梁分两段：AB段和BD段。 AB段A端弯矩MAB=0， B端弯矩MBA=-4KN•m BD段B端弯矩MBD=-4KN•m D端弯矩MDB=0
A
C
2m
2m
B 4
2m
2 A
D 1
4
支座反力RA=15KN RB=11KN
6KN q=2KN/m C 2m
A
2kN m
B D
2kN m
C
2m
2m
4
2m
2m
2m
2m
+
+
4
6
4
-
MA A
q
MB B
l A
q
B A
MA
MB B
l
l
+
MA 1/8qL2
+
MB 1/8qL2 MA
+
MB
区段叠加法——用叠加法作某一段梁弯矩图的方法 原理
任意段梁都可以当作简支梁,并可以利用叠加法来作该段梁 的弯矩图
MA
q
MB
梁分一段： A端截面弯矩：M=MA B端截面弯矩：M=MB
叠加法作弯矩图 教学目的：
1、掌握叠加原理； 2、会用叠加法作弯矩图； 3、会用区段叠加法作弯矩图
重 点
1、叠加法绘制弯矩图 2、区段叠加法绘制弯矩图。
难 点
区段叠加法绘制弯矩图
叠加原理： 几个载荷共同作用的效果，等于各个载荷单独作用效果之和 “效果”——指载荷引起的反力、内力、应力或变形 “之和”——代数和 叠加原理成立的前提条件：是两个图形的简单叠加， 而是对应点处纵坐标的相加。
叠加法作弯矩图
F
q
B
F
q
B
A
A
＋
l
l
1/2qL2+FL
A
l
B
1/2qL2
FL
A
F B
1 m Fl 4
A
F B
A
1 m Fl 4
C
C
l 2
l 2
1 Fl 4
l 2
l 2
C
l
1 Fl 4
+
1 Fl 8
+
1 Fl 4
6kN 6kN
M x M1 x M 2 x
qx 2 M x Fx 2
q
B
A
F
X
l
叠加法——用叠加原理绘制弯矩图的方法
叠加时，易先画直线形的弯矩图，再叠加曲线形或折线形 的弯矩图 由于剪力图比较好画，重点介绍用叠加法画弯矩图
步骤：
1. 荷载分解 2. 作分解荷载的弯矩图
3. 叠加作荷载共同作用下 的弯矩图
130
2m
4m
Fab 160 1 2 107 L 3
ql2 4016 80KN m 8 8
130
40
kN
160
kNm
210
340
280