1、主要任务 :要求灵活运用隔离体的平衡条件,熟练掌握静定梁内力图的作法。,分析方法:按构造特点将结构拆成杆单元,把结构的受力分析问题转化为杆件的受力分析问题。,一、截面上内力符号的规定:,轴力截面上应力沿杆轴切线方向的合力,使杆产生伸长变形为正,画轴力图要注明正负号;,剪力截面上应力沿杆轴法线方向的合力, 使杆微段有顺时针方向转动趋势的为正,画剪力图要注明正负号;,弯矩截面上应力对截面形心的力矩之和, 不规定正负号。弯矩图画在杆件受拉一侧,不注符号。,3-1 梁的内力计算的回顾,二、用截面法求指定截面内力,先计算左截面的内力,取截面1以左隔离体进行分析。,计算右截面的内力,也可取截面1以左隔离体
2、进行分析。在这个隔离体上有集中力矩 2Pa,三个未知力为:,计算结构截面 1 的内力,根据静力平衡条件求截面未知力:,现取截面 2 左边的隔离体进行分析,根据三个平衡条件就可得出截面 2 上的三个未知力:,此时应取截面 3 以上的隔离体进行分析比较简单。,计算截面 2 的内力,也可取截面 2 右边隔离体计算,计算截面 3 的内力,三、荷载、内力之间的关系(平衡条件的几种表达方式),q(x),(1)微分关系,(2)增量关系,(3)积分关系,由d Q = qd x,由d M = Qd x,水平杆件下侧 受拉为正; 竖向杆件右侧 受拉为正。,四、几种典型弯矩图和剪力图,1、集中荷载作用点 M图有一夹
3、角,荷载向下夹角亦向下;Q 图有一突变,荷载向下突变亦向下。,2、集中力矩作用点 M图有一突变,力矩为顺时针向下突; Q 图没有变化。,3、均布荷载作用段 M图为抛物线,荷载向下曲线亦向下;Q 图为斜直线,荷载向下直线由左向右下斜,五、分段叠加法作弯矩图,+,q,MA,MB,分段叠加法的理论依据:,假定:在外荷载作用下,结构构件材料均处于线弹性阶段。,图中:OA段即为线弹性阶段AB段为非线性弹性阶段,4kNm,4kNm,4kNm,2kNm,4kNm,4kNm,6kNm,4kNm,2kNm,(1)集中荷载作用下,(2)集中力偶作用下,(3)叠加得弯矩图,(1)悬臂段分布荷载作用下,(2)跨中集中
4、力偶作用下,(3)叠加得弯矩图,qL,qL,qL/8,qL,q,A,B,D,F,E,qL,qL,M图,Q图,ql2/4,D,F,16kN.m,Q图(kN),7,36.1,H,x,CE段中点D的弯矩MD=28+8= 36kN.m ,并不是梁中最大弯矩,梁中最大弯矩在H点。Mmax=MH=36.1kN.m。,M图(kN.m),由 QH=QCqx=0 可得:xQC/q9/42.25(m)MHMC+(CH段Q图的面积) 26+92.252 36.1(kN.m),3-2 静定多跨梁,(由基本部分及附属部分组成),将各段梁之间的约束解除仍能平衡其上外力的称为基本部分,不能独立平衡其上外力的称为附属部分,,
5、附属部分是支承在基本部分的,其层次图为!,ABC,DEFG是基本部 分,CD,GH是附属部分。,多跨静定梁是主从结构,其受力特点是:力作用在基本部分时附属部分不受力,力作用在附属部分时附属部分和基本部分都受力。,多跨静定梁可由平衡条件求出全部反力和内力,但为了避免解联立方程,应先算附属部分,再算基本部分。,qa,q,qa,qa,qa,qa,qa/4,7qa/4,qa/2,qa/2,qa/2,qa2,qa2,qa2/2,qa2/2,Q图(kN),M图(kN.m),40,40,20,50,10,20,40,50,构造关系图,M 图(k Nm),25,15,20,35,45,40,Q 图(k N),确定图示三跨连续梁C、D铰的位置,使边跨的跨中弯矩与支座处的弯矩的绝对值相等,MG可按叠加法求得:,解得:,代入上式:,解得:,由于多跨静定梁设置了带伸臂的基本部分,这不仅使中间支座处产生了负弯矩,它将降低跨中正弯矩;另外减少了附属部分的跨度。因此多跨静定梁较相应的多个简支梁弯矩分布均匀,节省材料,但其构造要复杂一些!,斜梁:,由整体平衡:,由分离体平衡可得:,斜梁与相应的水平梁相比反力相同,对应截面弯矩相同,斜梁的轴力和剪力是水平梁的剪力的两个投影。,MB,MA,ql2/8,斜梁的弯矩图也可用叠加法绘制,但叠加的是相应水平简支梁的弯矩图,竖标要垂直轴线。,