梁弯矩图梁内力图(剪力图与弯矩图)

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梁的剪力和弯矩剪力图和弯矩图课件

梁的剪力和弯矩剪力图和弯矩图课件
静力平衡条件的意义
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

CONTENCT

• 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。

梁的内力图—剪力图和弯矩图(23)

梁的内力图—剪力图和弯矩图(23)

6kN
1
1
A 2mΒιβλιοθήκη 6kN m2 q 2kN m 3 4
5
B
2
34
5
C
3m
3m
FQ1 6kN M1 6 2 12kNm FQ2 6 13 7kN M 2 6 2 12kNm
FA 13kN
问题:最大内力的数
FB 5kN
FQ3 6 13 23 1kN
变化的(有的大、有的小)。
一、 梁的内力图—剪力图和弯矩图
1 、剪力方程和弯矩方程
由前面的知识可知:梁的剪力和弯矩是随截面位置
变化而变化的,如果将x轴建立在梁的轴线上,原点取 在梁左端,向右为正向, 坐标x表示截面位置,则FQ和M
就随x的变化而变化,V和M就是x的函数,这个函数式就 叫剪力方程和弯矩方程。
南充职业技术学院土木工程系建筑力学多媒体课件
任课 陈德先 教师
授课 12造价与建 班级 筑
授课 时间
2013/
学 时
4
课 剪力图和弯矩图 题
课型 新授课
教学 方法
讲练结合法
教学 熟练列出剪力方程和弯矩方程、并绘制剪力图和弯矩图; 目的 利用载荷集度、剪力和弯矩间的微分关系绘制剪力图和弯
矩图.
教学 剪力图和弯矩图;剪力、弯矩和荷载集度的微分关系及其 重点 应用.
l,求梁剪力、弯矩方程的微分,并画剪力、弯矩图。
q
解 :1.建立剪力、弯矩方程
A x
B
l
FQ x
ql ql 2/2
FQ (x) qx M (x) qx x qx2
22
2.对剪力、弯矩方程取微分
dM (x) dx

梁弯矩图梁内力图(剪力图和弯矩图)

梁弯矩图梁内力图(剪力图和弯矩图)
各种荷载作用下双铰抛物线拱计算公式 表2-23
注:表中的K为轴向力变形影响的修正系数。
(1)无拉杆双铰拱
1)在竖向荷载作用下的轴向力变形修正系数
式中 Ic——拱顶截面惯性矩;
Ac——拱顶截面面积;
A——拱上任意点截面面积。
当为矩形等宽度实腹式变截面拱时,公式I=Ic/cosθ所代表的截面惯性矩变化规律相当于下列的截面面积变化公式:
简单载荷梁力图(剪力图与弯矩图)
梁的简图
剪力Fs图
弯矩M图
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ注:外伸梁 = 悬臂梁 + 端部作用集中力偶的简支梁
表2 各种载荷下剪力图与弯矩图的特征
某一段梁上的外力情况
剪力图的特征
弯矩图的特征
无载荷
水平直线
斜直线
集中力
突变
转折
集中力偶
无变化
突变
均布载荷
斜直线
抛物线
零点
极值
表3 各种约束类型对应的边界条件
2)三跨等跨梁的力和挠度系数 表2-12
注:1.在均布荷载作用下:M=表中系数×ql2;V=表中系数×ql; 。
2.在集中荷载作用下:M=表中系数×Fl;V=表中系数×F; 。
3)四跨等跨连续梁力和挠度系数 表2-13
注:同三跨等跨连续梁。
4)五跨等跨连续梁力和挠度系数 表2-14
注:同三跨等跨连续梁。
注:1.在均布荷载作用下:M=表中系数×ql2;V=表中系数×ql; 。
2.在集中荷载作用下:M=表中系数×Fl;V=表中系数×F; 。
[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。

梁的剪力和弯矩剪力图和弯矩图

梁的剪力和弯矩剪力图和弯矩图
2
dF s q dx
dM F S dx
剪力图是水平直线. 弯矩图是斜直线. 弯矩图是水平直线.
2 d M q 2 dx
dF s 0 dx
dM 0 dx
FS C
dM C dx
C 0
C 0
MC
dF s q dx
F S2 x 2
剪力图是斜直线.
弯矩图是二次抛物线.
若x1,x2两截面间无集中力作用,则x2截面上的FS1等于 x1截面上的FS1加上两截面之间分布荷载图的面积.
4.3
例 题
3kN
C
求图示外伸梁中的A、B、C、D、E、 F、G各截面上的内力。
2 kN m 6 kN m
1kN m
A
D
FA
E
F
B
G
FB
1m
1m
1m
1m
1m
1m
1m
1m
4.4
例 题
求图示外伸梁中的1-1、2-2、3 -3、4-4和5-5各截面上的内力
6 kN m
6kN
1
2
q2 kN m
3
外力情况 q<0(向下) 无荷载段
剪力图上 的特征 弯矩图上 的特征
↘(向下斜 水平线 直线) (下凸抛物 斜直线 线)
集中力F 集中力偶 作用处: M作用处: 突变,突 不变 变值为F 有尖点 有突变, 突变值为
M
最大弯矩 剪力为零 可 能的 的截面 截面位置 剪力突变 弯矩突变 的截面 的某一侧

q
A
FA
FA
C
D
B
a
c
b
l
FB
FB
FA a

梁的剪力图与弯矩

梁的剪力图与弯矩
梁的剪力图与弯矩
目录 CONTENT
• 梁的剪力与弯矩的基本概念 • 梁的剪力图 • 梁的弯矩图 • 剪力与弯矩的关系 • 梁的剪力与弯矩的实例分析
01
梁的剪力与弯矩的基本概 念
剪力与弯矩的定义
剪力
剪力是作用在梁上的垂直力,它 使梁产生剪切变形。剪力通常用 Q表示,单位为牛顿或千牛顿。
弯矩
弯矩是作用在梁上的力矩,它使 梁产生弯曲变形。弯矩通常用M 表示,单位为牛顿米或千牛顿米 。
在梁的跨中位置,剪力图的峰值最大,而在梁的 支座位置,剪力图的谷值最小。
随着梁上载荷的增加,剪力图的峰值逐渐增大, 谷值逐渐减小。
03
梁的弯矩图
弯矩图的绘制方法
1 2
截面法
通过分析梁在不同截面上的弯矩值,绘制出弯矩 图。
叠加法
将多个弯矩值叠加起来,绘制出弯矩图。
3
微分法
利用弯矩函数的微分性质,绘制出弯矩图。
剪力与弯矩的符号规定
剪力的正负号规定
在截面左侧上作用的剪力为正,反之 为负。
弯矩的正负号规定
在截面左侧上作用的弯矩为正,反之 为负。
剪力与弯矩的计算公式
剪力计算公式
Q = F * sinθ(F为作用在梁上的外力,θ为外力与梁轴线的夹角)。
弯矩计算公式
M = F * d / 2(F为作用在梁上的外力,d为梁的跨度)。
考察,从而为实际工程设计提供依据。
梁的剪力与弯矩的模拟计算
01
模拟计算是利用计算机软件对梁的剪力和弯矩进行数值模拟分 析的方法。通过模拟计算,可以快速得到梁在不同载荷条件下
的剪力和弯矩分布情况。
02
模拟计算可以采用不同的计算方法,如有限元法、有限差分法 和边界元法等。其中,有限元法是最常用的一种方法,能够考

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
2、分段建立方 A程C段:
CB段: F
3、依方程而作图
简支梁受集中力偶作用,如图示,试画梁的剪力图和 弯矩图。 解:1.求约束反力
2.列剪应力方程和弯矩方程 AC段: V
CB段:V
3、依方程而作图
荷载图、剪力图、弯矩图的规律
从左往右做图
在无荷载作用的梁段: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时向右下方斜斜, V<0时向右上方倾斜,V=0时为水平线。 在均布荷载作用的梁段上:剪力图为斜直线,斜率等于荷载 集度,q<0( )向右下方倾斜,反之,向右上方倾斜。 弯矩图为二次抛物线,q<0,向下凸起;q>0( )向上凸。 遇到集中荷载: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。弯矩图出现转折,转折方向与 集中力的方向相反。 遇到集中力偶: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。 极值弯矩:集中力作用截面、集中力偶截面或弯矩为零的截面。
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
简支梁受均布荷载作用,如图示, 作此梁的剪力图和弯矩图。
解:1.求约束反力 由对称关系,可得:
2、建立内力方程
Fs
RA
qx
1 2
ql
qx
(0<x<l)
3、依方程作剪力图和弯矩图
载作用,如图示, 作此梁的剪力图和弯矩图。 1.求约束反 力
vv vv
vv v v
v
利用上述规律:
1、可以检查剪力图和弯矩图是否正确。 2、可以快速的绘制剪力图和弯矩图,步骤如下: (1)将梁正确分段 (2)根据各段梁上的荷载情况,判断剪力图和弯矩图的 形状

剪力图和弯矩图

剪力图和弯矩图
FS(x)qx (0xl) M(x)1qx2 (0xl)
2 括号里的不等式说明对应的内力方程所使用的区段。
FS(x)qx (0xl) M(x)1qx2 (0xl)
2 剪力图为一斜直线
FS(0) 0 FS(l) ql
弯矩图为二次抛物线
M (0) 0 M ( l 2 ) 1 ql 2
8 M ( l ) 1 ql 2
绘剪力图和弯矩图的基本方法:首先分别写出梁 的剪力方程和弯矩方程,然后根据它们作图。
Fs(x)
o
x
o
x
Fs 图的坐标系
M(x) M 图的坐标系
不论在截面的 左侧 或 右侧 向上的外力均将引起 正值 的弯矩,而向下 的外力则引起 负值 的弯矩。
例题:图示简支梁 ,在全梁上受集度为 q 的均布荷载作用。 试作此梁的剪力图和弯矩图。
FS 称为 剪力
y
FA
m
C
A
xm
FS x
由平衡方程
a
P
m
m C0
MFAx0
A
B
m
可得 M = FAx
x
内力偶 M 称为 弯矩
y
FA
m FS
C
x
A
xm
M
结论
a
P
m
梁在弯曲变形时,
横截面上的内力有
A
B
两个,即,
m x
剪力 FS 弯矩 M
y
FA
m FS
C
x
A
xm
M
取右段梁为研究对象。
y
FA
m FS
-
FS FS
dx
(2)弯矩符号 横截面上的弯矩使考虑的脱离体下边受拉,上边受压时为 正 。

梁 弯矩图 梁 内力图 (剪力图与弯矩图)

梁 弯矩图 梁 内力图  (剪力图与弯矩图)

简单载荷梁内力图(剪力图与弯矩图)表2 各种载荷下剪力图与弯矩图的特征表3 各种约束类型对应的边界条件注:力边界条件即剪力图、弯矩图在该约束处的特征。

常用截面几何与力学特征表表2-5标准标准标准标准标准标准标准注: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。

实用文档2.单跨梁的内力及变形表(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.等截面连续梁的内力及变形表(1)等跨连续梁的弯矩、剪力及挠度系数表(表2-11~表2-14)1)二跨等跨梁的内力和挠度系数表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。

剪力图和弯矩图

剪力图和弯矩图

梁的剪力方程
V=V (x)
梁的弯矩方程
M=M(x)
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 于梁轴线方向的剪力或弯矩为纵坐标,分别绘 制表示V (x)和M(x)的图线。这种图线分别称为 剪力图和弯矩图,简称V图和M图。绘图时一 般规定正号的剪力画在x轴的上侧,负号的剪 力画在x轴的下侧;正弯矩画在x轴下侧,负弯 矩画在x轴上侧,即把弯矩画在梁受拉的一侧。
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
例题1 简支梁受均布荷载作用,如图示, 作此梁的剪力图和弯矩图。
解:1.求约束反力 由对称关系,可得:
2、建立内力方程
V x
RA
qx
1 2
ql
qx
(0<x<l)
3、依方程作剪力图和弯矩图
Vmax=
1 ql 2
Mmax 1 ql 2 8
例2 简支梁受集中荷载作用,如图示, 作此梁的剪力图和弯矩图。
1.求约束反 力 2、分段建立方程 AC段: V
CB段: V
3、依方程而作图
例题3 简支梁受集中力偶作用,如图示,试画梁的剪 力图和弯矩图。 解:1.求约束反力
2.列剪应力方程和弯矩方程 AC段: V
CB段:V
3、依方程而作图
荷载图、剪力图、弯矩图的规律
(kN)
E
3
x=3.1m
3
2.2
(kN·m)
1.41 3.8
FB 3.8
CA和DB段:q=0,V图为水平线, M图为斜直线。
AD段:q<0, V 图为向下斜直线, M图为下凸抛物线。
2.作剪力图和弯矩图
由剪力图和弯矩图可知:

梁弯矩图梁内力图(剪力图和弯矩图)

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。

5章-梁的剪力图与弯矩图

5章-梁的剪力图与弯矩图
集中力作用点的两侧截面; 集中力偶作用点的两侧截面; 均布载荷(集度相同)起点和终点处的截面。
第5章 梁的剪力图与弯矩图
梁的内力及其与外力的相互关系
变化区间——控制面
外力规律发生变化截面——集中力、集中力偶 作用点、分布荷载的起点和终点处的横截面。
第5章 梁的剪力图与弯矩图
梁的内力及其与外力的相互关系
对梁进行强度计算,需要知道哪些横截面可能最先 发生失效,这些横截面称为危险面。弯矩和剪力最大的 横截面就是首先需要考虑的危险面。研究梁的变形和刚 度虽然没有危险面的问题,但是也必须知道弯矩沿梁长 度方向是怎样变化的。
第5章 梁的剪力图与弯矩图
弯曲时,由于横截面上应力非均匀分布,失效当然最 先从应力最大点处发生。因此,进行弯曲强度计算不仅要 考虑内力最大的“危险截面”,而且要考虑应力最大的点, 这些点称为“危险点”。
桥式吊车的大梁 可以简化为两端饺支 的简支梁。在起吊重 量(集中力FP)及大梁自 身 重 量 ( 均 布 载 荷 q) 的 作用下,大梁将发生 弯曲。
第5章 梁的剪力图与弯矩图
工程中的弯曲构件
工程中可以看作梁的杆件是很多的:
石油、化工设备中各种直立式反应塔,底部与地面固定 成一体,因此,可以简化为一端固定的悬臂梁。在风力载荷 作用下,反应塔将发生弯曲变形。
梁的内力及其与外力的相互关系
根据以上分析,不难得到结论: 杆件各截面上内力变化规律随着外力的 变化而改变。
第5章 梁的剪力图与弯矩图
梁的内力及其与外力的相互关系
所谓剪力和弯矩变化规律是指表示剪力和弯矩变 化的函数或变化的图线。这表明,如果在两个外力 作用点之间的梁上没有其他外力作用,则这一段梁 所有横截面上的剪力和弯矩可以用同一个数学方程 或者同一图线描述。

梁的内力图剪力图和弯矩图(共16张PPT)

梁的内力图剪力图和弯矩图(共16张PPT)

V Rqx qlqx 作3、此依梁方的程剪x作力剪图力和图弯和矩A弯图矩。图
(0<x<l)
2、判断各段V、M图形状:
快速绘制剪力图和弯矩图
突变大小等于集中荷载的大小。
弯矩图出现转折,转折方向与
3、依方程作剪力图和弯矩图
Vmax= 1 ql 2
Mmax 1 ql 2 8
例2 简支梁受集中荷载作用,如图示,
斜率的大小等于对应梁段上剪力的大小。V>0时向右下方斜斜,
V<0时向右上方倾斜,V=0时为水平线。
在均布荷载作用的梁段上:剪力图为斜直线,斜率等于荷载 集度,q<0〔 〕向右下方倾斜,反之,向右上方倾斜。 弯矩图为二次抛物线,q<0,向下凸起;q>0〔 〕向上凸。 遇到集中荷载: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。弯矩图出现转折,转折方向与 集中力的方向相反。 遇到集中力偶:剪力图不变,弯矩图突变,突变方向由力偶的
弯矩图为二次抛物线,q<0,向下凸起;
V>0时向右下方斜斜,
v
而变化的,如果将x轴建立在梁的轴线上,原点建立在梁
q>0〔 〕向上凸。
q>0〔 〕向上凸。
v 1、可以检查剪力图和弯矩图是否正确。
集度,q<0〔 〕向右下方倾斜,反之,向右上方倾斜。
作此梁的剪力图和弯矩图。
作此梁的剪力图和弯矩图。
〔4〕逐段绘制出V和M图即梁的V和M图
极值弯矩:集中力作用截面、集中力偶截面或弯矩为零的截面。
v
利用上述规律:
1、可以检查剪力图和弯矩图是否正确。
2、可以快速的绘制剪力图和弯矩图,步骤如下:
〔1〕将梁正确分段 〔2〕根据各段梁上的荷载情况,判断剪力图和弯矩图的 形状

梁弯矩图梁内力图

梁弯矩图梁内力图

简单载荷梁内力图(剪力图与弯矩图)表2 各种载荷下剪力图与弯矩图的特征表3 各种约束类型对应的边界条件注:力边界条件即剪力图、弯矩图在该约束处的特征。

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:m axy 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.单跨梁的内力及变形表(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.等截面连续梁的内力及变形表(1)等跨连续梁的弯矩、剪力及挠度系数表(表2-11~表2-14)1)二跨等跨梁的内力和挠度系数表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。

剪力图和弯矩图(史上最全面)

剪力图和弯矩图(史上最全面)

极轴,q表示截面m–m的位置。
R
P
A
q
B
O
x
M(q) Px P(R Rcosq) PR(1 cosq) (0 q )
Q(q ) P1 Psinq (0 q )
N(q ) P2 Pcosq (0 q )
35
R
P
A
q
B
A
O
x
2PR
O
+ Q图
M图
B N图

+
O
P
O
P
M(q) Px P(R Rcosq) PR(1 cosq) (0 q )
起的内力的代数和。
Q(P1P2 Pn) Q1(P1) Q2(P2) Qn(Pn)
M(P1P2 Pn) M1(P1) M2(P2) Mn(Pn)
四、对称性与反对称性的应用: 对称结构在对称载荷作用下,Q图反对称,M图对称;对称结构在反对称载荷作
用下,Q图对称,M图反对称。
39
五、剪力、弯矩与外力间的关系
解:
q — 均布力
10
一、弯曲内力:
§4–2
[举例]已知:如图,P,a,l。 求:距A端x处截面上内力。
解:①求外力
梁的剪力和弯矩
a A
l
X 0, XA 0
mA 0 ,
RB
Pa l
Y
0,
YA
P(l a) l
XA A YA
P B
P B
RB
11
②求内力——截面法
Y
0,
Q YA
P(l a) l
步骤: 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)。

工程力学梁的剪力和弯矩 剪力图和弯矩图

工程力学梁的剪力和弯矩 剪力图和弯矩图

梁的剪力和弯矩 剪力图和弯矩图1、 剪力和弯矩剪力:沿截面切线方向的内力F S 称为剪力,剪力符号规定为:截面上的剪力如果有使考虑的脱离体有顺时针转动的趋势则为正,反之为负(图9-2)。

弯矩:作用面垂直于横截面的内力偶矩M 称为弯矩,弯矩符号规定为截面上的弯矩如果使考虑的脱离体向下凸(或者说使梁下边受拉,上边受压)为正,反之为负(图9-3)。

2、 列方程作梁的剪力图和弯矩图。

剪力方程和弯矩方程可以表示剪力和弯矩随横截面位置变化的规律。

)(S S x F F =和 )(x M M = (9-1)剪力图和弯矩图是将剪力和弯矩随横截面位置变化情况用图形表示出来。

在载荷无突变的一段杆的各截面上内力按相同的规律变化,各段的分界点为各段梁的控制截面,必须分段列出梁的剪力方程和弯矩方程。

列方程作梁的剪力图和弯矩图的步骤为:(1)、求支座反力; (2)、确定坐标原点,分段列剪力方程和弯矩方程; (3)、计算控制点处的剪力值和弯矩值,标注在图上; (4)、根据各段的剪力方程和弯矩方程作剪力图和弯矩图,并说明剪力和弯矩的最大值。

3、利用弯矩、剪力、荷载集度之间的关系作梁的剪力图和弯矩图。

弯矩、剪力、荷载集度之间的微分关系为)(d )(d S x q x x F =, )(d )(d S x F x x M =,)(d )(d 22x q x x M = (9−2) 剪力图和弯矩图的规律为表9−1梁上的外力情况 剪力图上的特征弯矩图上的特征弯矩极值所在截面的可能位置水平线段直线段FF FF(a)(b)图9−2MMMM(a)(b)图9−3无外力段 ()()0d d S ==x q xx F ()()常数d d S ==x F xx M q (x )=常数向下的均布荷载 向下方倾斜的直线段()()0d d S <=x q xx F 下凸的二次抛物线()()0d d 22<=x q xx M 在F S =0的截面上q (x )=常数向上的均布荷载 向上方倾斜的直线段()()0d d S >=x q xx F 上凸的二次抛物线()()0d d 22>=x q x x M 在F S =0的截面上F 作用处发生突变,突变值等于FF 作用处发生转折在左右剪力具有不同正负号的截面上集中力偶在M e 作用处无变化M e 作用处发生突变,突变值等于M e在紧靠集中力偶作用处的某一侧截面上利用弯矩、剪力、荷载集度之间的关系作梁的剪力图和弯矩图的步骤为: (1)、求支座反力; (2)、计算控制点处的剪力值和弯矩值,标注在图上; (3)、根据弯矩、剪力、荷载集度之间的关系作剪力图和弯矩图,并标出剪力和弯矩的最大值。

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简单载荷梁内力图(剪力图与弯矩图)
表2 各种载荷下剪力图与弯矩图的特征
表3 各种约束类型对应的边界条件
注:力边界条件即剪力图、弯矩图在该约束处的特征。

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:⎰•=
A
dA y
I 2
2.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:max
y I W =
3.i 称截面回转半径(mm ),其基本计算公式如下:A
I
i =
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.单跨梁的内力及变形表(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2-10
3.等截面连续梁的内力及变形表
(1)等跨连续梁的弯矩、剪力及挠度系数表(表2-11~表2-14)
1)二跨等跨梁的内力和挠度系数表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 ;EI
w 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 ;EI
w 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。

[解] M1=0.080×11.76×62=33.87kN ·m 。

2)三跨等跨梁的内力和挠度系数 表2-12
注:1.在均布荷载作用下:M =表中系数×ql 2;V =表中系数×ql ;EI
w 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 ;EI
w 100Fl 表中系数3
⨯=。

3)四跨等跨连续梁内力和挠度系数 表2-13
注:同三跨等跨连续梁。

4)五跨等跨连续梁内力和挠度系数表2-14 注:同三跨等跨连续梁。

(2)不等跨连续梁的内力系数(表2-15、表2-16)
1)二不等跨梁的内力系数表2-15 注:1.M=表中系数×ql21;V=表中系数×ql1;2.(M max)、(V max)表示它为相应跨内的最大内力。

2)三不等跨梁内力系数表2-16
注:1.M=表中系数×ql21;V=表中系数×ql1;2.(M max)、(V max)为荷载在最不利布置时的最大内力。

4.双向板在均布荷载作用下的内力及变形系数表(表2-17~表2-22) 符号说明如下:
刚度 )1(1223
υ-=Eh K
式中 E ——弹性模量;
h ——板厚; ν——泊松比;
ω、ωmax ——分别为板中心点的挠度和最大挠度;
M x ——为平行于l x 方向板中心点的弯矩; M y ——为平行于l y 方向板中心点的弯矩; M x 0——固定边中点沿l x 方向的弯矩; M y 0——固定边中点沿l y 方向的弯矩。

正负号的规定:
弯矩——使板的受荷面受压者为正; 挠度——变位方向与荷载方向相同者为正。

四边简支 表2-17
三边简支,一边固定 表2-18
两边简支,两边固定表2-19 一边简支,三边固定表2-20
四边固定表2-21
两边简支,两边固定表2-22 5.拱的内力计算表(表2-23)
各种荷载作用下双铰抛物线拱计算公式表2-23
注:表中的K为轴向力变形影响的修正系数。

(1)无拉杆双铰拱
1)在竖向荷载作用下的轴向力变形修正系数
式中I c——拱顶截面惯性矩;
A c——拱顶截面面积;
A——拱上任意点截面面积。

当为矩形等宽度实腹式变截面拱时,公式I=I c/cosθ所代表的截面惯性矩变化规律相当于下列的截面面积变化公式:
此时,上式中的n可表达成如下形式:
下表中列出了矩形等宽度实腹式变截面拱的n值。

f/l 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5 0.55 0.6 n 1.67 1.59 1.51 1.43 1.36 1.29 1.23 1.17 1.12 2)在水平荷载作用下的轴向力变形修正系数,近似取
K=1
(2)带拉杆双铰拱
1)在竖向荷载作用下的轴向力变形修正系数
式中E——拱圈材料的弹性模量;
E1——拉杆材料的弹性模量;
A1——拉杆的截面积。

2)在水平荷载作用下的轴向力变形修正系数(略去拱圈轴向力变形影响)
式中f——为矢高;
l——为拱的跨度。

6.刚架内力计算表
内力的正负号规定如下:
V——向上者为正;
H——向内者为正;
M——刚架中虚线的一面受拉为正。

(1)“┌┐”形刚架内力计算(表2-24、表2-25)
“┌┐”形刚架内力计算表(一)表2-34
“┌┐”形刚架内力计算表(二)表2-35
(2)“”形刚架的内力计算(表2-26)“”形刚架的内力计算表表2-26。

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