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1、lP1P2BA1.梁的內力:彎矩和剪力mmaRAMQRBP2P1QMRBRA上次課主要內容回顧2.內力符號規(guī)定:剪力符號:-Q+Q彎矩符號:+M-M3.梁內力的簡便求法:剪力——截面一側所有豎向分力的代數和。(左上右下為正)彎矩——截面一側所有外力對截面形心力矩的代數和。(左順右逆為正)RAQcMc確定M(x)、Q(x)、q(x)的聯系,正確、方便畫出內力圖。1.微分關系q(x)在dx上看成是均布,所有力按正向畫出。dxQ(x)M(x)Q(x)+dQ(x)q(x)M(x)+dM(x)cyBAxq(x)l取典型微段xdx§4-5荷載集度、剪力、彎矩間的微分關系列平衡方程dxQ(x)M(x)Q(x
2、)+dQ(x)q(x)M(x)+dM(x)c對上式求導得:高階微量dxQ(x)M(x)Q(x)+dQ(x)q(x)M(x)+dM(x)c歸納①Q圖曲線的切線斜率為q(x)②M圖曲線的切線斜率為Q(x)③M圖曲線的凹凸向與q(x)符號有關PQMmQM1.q=0的區(qū)間,Q水平直線,M為斜直線;Q>0,M的斜率為正,Q<0,M的斜率為負。3.集中力P作用點剪力圖有突變,突變值等于P,彎矩圖有拐點。4.集中力偶M作用點,彎矩圖有突變,突變值等于M。QMqMQq2.q為常數(向下)的區(qū)間,Q為斜向下的直線,M為向上凸的曲線。Q=0的位置對應于M圖上的極值點位置。內力圖畫法:求控制截面的內力值(截面法)確
3、定內力圖形狀(微分關系)例:求下列各梁的剪力彎矩圖。解:(1)支反力q2aaABCRARBQM(2)作剪力圖、彎矩圖解:(1)支反力a2aaPPABCDRARBQM(2)作剪力圖、彎矩圖解:(1)支反力2aaqP=qaABDRARBQCM(2)作剪力圖、彎矩圖2aaqACBRARBQM解:(1)支反力(2)作剪力圖、彎矩圖(1)q=0,Q=常數,為一水平線。M為x的一次函數,是一條斜直線。(計算特殊點按x順序連直線)(2)q=常數時,Q為x的一次函數,是一條斜直線。M為x的二次函數,是一條拋物線(附加中間的特殊點值,用三點連拋物線)。(3)若均布載荷向下,剪力圖曲線的斜率為負,為一向右下傾斜的
4、直線。此時彎矩圖曲線的開口向下,具有極大值,極值點位于剪力Q為零的截面。(4)集中力使剪力圖突變,集中力偶矩使彎矩圖突變。(突變值等于集中力或集中力偶矩的值)ACDBE習題4-7(a,b),(4-8),4-13(a,b),4-16(b)課堂練習畫剪力彎矩圖1.ABCq=10kN/mQM1.332.670.270.36ABC10NmQM50N10Nm2.ACqQM0.283/45/410.53.4.ABCqQM5/6qa13/67/65/6qa21/613/725.檢查下列剪力彎矩圖是否正確qABCABqP=qaAq剛架:由兩根或兩根以上的桿件組成的并在連接處采用剛性連接的結構。橫梁立柱當桿件變
5、形時,兩桿連接處保持剛性,即角度(一般為直角)保持不變。在平面載荷作用下,組成剛架的桿件橫截面上一般存在軸力、剪力和彎矩三個內力分量?!?-6 平面剛架和曲桿的內力圖特點:在剛結點處,1)各桿段不能發(fā)生相對移動,和相對轉動。保持角度不變。2)因為剛結點約束桿端相對轉動,所以能承受和傳遞彎矩。(與鉸相反)3)有消減結構中彎矩的峰值的作用。工程中:桿件少,內部空間大,制作方便。建筑工程中,用來承重骨架,通過它將載荷傳到地基。剛架內力圖分析步驟:2)求內力1)由整體及某些部分的平衡條件求出支座的反力及鉸結處的約束力。對于每一桿件的無載荷區(qū)段和承受均布載荷區(qū)段分別計算。無載荷區(qū)段:定出彎矩控制豎標連直
6、線。有載荷區(qū)段:利用疊加方法。3)畫圖例:作剛架的內力圖Paa2aABCDRAyRByRAx解:(1)支反力N圖Q圖M圖+-+(2)作圖剛架和曲桿可看作折線或曲線的梁,內力的計算和剪力彎矩圖的作法原理上與橫梁相同。剪力的正負仍以外法線為基準判斷,彎矩圖畫在受壓一側。<1>取整體為隔離體,由平衡條件:利用校核例:靜定平面剛架,計算內力,并畫出內力圖.30kN<2>作彎矩圖:AD桿:AC段無載荷區(qū),CD段無均布載荷;(左側受拉)DE桿:DE段受均布載荷,產生彎矩,為二次拋物線。連續(xù)性要求:(上邊受拉)(右邊受拉)峰值=例題:求做圖示剛架的內力圖qLLABCqLqL/2qL/2例題:求做圖示剛架的內
7、力圖2kN/m4m4mABC2kN2kN8kN24kNm例題:等截面折桿ABC的A端固定在墻上,自由端承受集中力F=20kN.設L1=2m,L2=1m,θ1=450,θ2=900,試作折桿的剪力和彎矩圖AL1L2FC2rrABF例題:圖示桿ABC由直桿和半圓組成,試作該桿的內力圖.AB:BC:本章結束