梁的剪力方程和弯矩方程 常用弯矩图
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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
l
M F e
RA -
= 由 0,0=-⋅=∑e RB A M l
F M 得 l
M F e
RB =
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 e
RA S -
== ()x l
M x F x M e
RA ⋅-
=⋅= 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 04
5
2,0=⋅⋅-⋅=∑l l q l F M RB c 得 ql F RB 8
5= 由 02
1
,02=+⋅=∑ql l F M RC B
得 ql F RC 2
1
-=
则相应的剪力方程和弯矩方程为: AB 段:(2
01l
x ≤≤)
()()21
11
12
1qx x M qx x F S -=-=
BC 段:(
2
322l
x l ≤≤) 剪力图 弯矩图
()()⎪
⎭⎫ ⎝⎛
-⋅+⎪⎭⎫ ⎝⎛-⋅⋅-==-=
285428
21852222l x ql l x l q x M ql
ql ql x F S
AB 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。(如图)
(5)
解:由梁的平衡求出支座反力:
KN F KN F RB RA 5.6,5.3==
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。
在B 处,剪力图有突变,突变值大小等于集中力F 的大小;弯矩图有转折,转折方向与集中力方向一致。(如图)
(7)
解:AB 段作用有均布荷载(方向向下),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 段作用有均布荷载(方向向上),所以BC 段的剪力图为上倾直线,弯矩图为
上凸直线。(如图)
5.14试用叠加法画下列各梁的弯矩图。
(1)
弯矩图
q
弯矩图
(4)
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。
+
=
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