结构力学——静定多跨梁讲解
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结构力学静定多跨梁例题【原创版】目录1.结构力学静定多跨梁例题的概述2.静定多跨梁的受力分析方法3.例题 1:静定多跨梁受力分析的习题及答案4.例题 2:静定组合结构受力分析5.结论正文一、结构力学静定多跨梁例题的概述结构力学是研究结构在各种外力作用下的变形和内力分布规律的学科,是土木工程、机械工程等学科的重要基础。
在结构力学中,静定多跨梁是一个重要的研究对象。
静定多跨梁指的是在多个支点固定的梁结构,其内力分布与梁的材料性质、截面形状、边界条件以及受力情况等因素有关。
二、静定多跨梁的受力分析方法静定多跨梁的受力分析主要包括以下几个步骤:1.确定梁的边界条件:包括梁的支点固定情况、梁的约束条件等。
2.确定梁的受力情况:包括梁上的均布荷载、集中荷载等。
3.列方程求解:根据静定梁的平衡条件,列出方程组,求解梁的内力分布。
4.检验强度:根据梁的材料性能、安全系数等要求,检验梁的强度是否满足设计要求。
三、例题 1:静定多跨梁受力分析的习题及答案题目:图示静定多跨梁,d 右侧截面剪力 fa,2knb,-2knc,1knd,-1kn,求解该梁的内力分布。
答案:根据静定梁的平衡条件,可以列出以下方程组:fa = 2kN, fb = -2kN, fc = 1kN, fd = -1kN解方程可得:梁的弯矩图如下:M(x) = fa * (x - x0) + fb * (x - x1) + fc * (x - x2) + fd * (x - x3)代入已知数据,可得:M(x) = 2kN * (x - 0) - 2kN * (x - 3m) + 1kN * (x - 2m) - 1kN * (x - 3m)化简可得:M(x) = 0 (x <= 0 或 x >= 3m)M(x) = -4kN (0 < x < 3m)M(x) = 2kN (3m < x < 4m)M(x) = 0 (x > 4m)因此,该梁的内力分布为:在 0~3m 范围内,弯矩为 -4kN;在 3~4m 范围内,弯矩为 2kN;在 4m 以外,弯矩为 0。
结构力学静定多跨梁例题
静定多跨梁是结构力学中的经典问题之一,它涉及到梁的静力
学分析和梁的内力计算。
静定多跨梁例题通常包括确定多跨梁的支
座反力、梁的内力分布以及梁的变形等内容。
首先,我们需要明确多跨梁的几何形状、材料特性和受力情况。
假设我们有一跨数大于等于3的多跨梁,每个支座处有竖向力和弯
矩作用,梁的自重也需要考虑在内。
在解题过程中,我们通常采用
梁的受力平衡方程和变形方程来进行分析。
通过这些方程,我们可
以求解出支座反力、梁的内力分布和梁的变形情况。
其次,针对静定多跨梁的例题,我们可以采用不同的方法进行
求解,比如方法一般有,图解法、力法、位移法等。
在实际应用中,我们可以根据具体情况选择最合适的方法进行分析。
在解题过程中,我们需要考虑梁的受力特点,比如悬臂梁、悬
臂梁等不同类型的受力情况。
同时,还需要考虑梁的材料特性,比
如弹性模量、截面形状和尺寸等因素对梁的受力性能的影响。
此外,静定多跨梁的例题还涉及到梁的内力分布,包括弯矩和
剪力的计算。
这需要我们对梁的受力特点有深入的理解,同时也需要灵活运用力学知识进行分析。
总之,静定多跨梁的例题是结构力学中重要的内容,通过深入分析和综合运用力学知识,我们可以解决这类问题并且加深对结构力学原理的理解。
第三节多跨静定梁多跨静定梁是由若干根单跨静定梁(简支梁、悬臂梁和外伸梁)用铰相连,用来跨越几个相连跨度的静定结构。
多跨静定梁在公路桥梁和房屋结构中经常采用。
图3-13(a)为常见的屋架木檩条的构造简图,檩条支承在屋架的上弦上,支承处可简化为铰支座。
在檩条接头处采用斜搭接并用螺栓连接,这种结点可看作铰结点,因此它的计算简图如图3-13(b)所示。
它由ABC、CD、DEF三根单跨静定梁通过铰C、D相连形成的多跨梁(图3-13(c))。
根据几何组成分析,确定其为无多余约束的几何不变体系,故称为多跨静定梁。
又如图3-14(a)所示公路桥使用的多跨梁结构, 3-14(b)为其计算简图。
它由ABC、CDE、EF 三根单跨梁通过铰C、E相连形成的无多余约束几何不变体系,也为多跨静定梁结构。
图3-13 多跨静定梁示例1(a)屋架檩条体系示意图(b)计算简图(c)层次图图3-14 多跨静定梁示例2(a) 公路桥示意图(b) 计算简图(c)层次图一、几何组成特点这里以图3-13(b)及图3-14(b)所示多跨静定梁为例,说明其几何组成的特点。
多跨静定梁从几何组成上来看,组成整个结构的各单跨梁可分为基本部分和附属部分两大类。
基本部分是指本身能独立维持平衡的部分,而需要依靠其他部分的支承才能保持平衡的部分称为附属部分。
因此,多跨静定梁从几何组成上来看见,是先固定基本部分,再固定附属部分。
如图3-13(b)中多跨静定梁,梁段ABC 由三根不平行也不交于一点的三根链杆固定于基础,它不依赖于其他部分就能独立维持自身的几何不变性;梁段DEF 虽然只有两根链杆与基础相连,但在竖向荷载作用下自身也能维持平衡。
因此,梁段ABC 、梁段DEF 均为基本部分。
而梁段CD 支承于前述两个基本部分上,它必须依赖于梁段ABC 、梁段DEF 才能保持几何不变,所以是附属部分。
为了更清楚地表明多跨静定梁中各梁段之间的支承关系,常把基本部分画在附属部分的下方,附属部分画在基本部分的上方,如图3-13(c)所示,称为层次图。
结构力学静定多跨梁例题
摘要:
一、结构力学与静定多跨梁的基本概念
二、静定多跨梁的受力分析
三、静定多跨梁的弯矩图绘制
四、静定多跨梁的计算方法与步骤
五、结论与思考
正文:
结构力学是力学的一个重要分支,主要研究土木建筑、机械工程等领域中的结构受力、变形、稳定等问题。
在结构力学中,静定多跨梁是一个基本的构件,其受力分析是学习结构力学的重要内容。
静定多跨梁是指在两端固定、中间支撑的情况下,梁的支座反力和梁的弯矩可以通过静力平衡方程求解的多跨梁。
在受力分析时,需要考虑梁所受的外力、内力和温度变化等因素。
绘制静定多跨梁的弯矩图是结构力学中的一个重要任务。
弯矩图反映了梁在受力过程中各点的弯矩变化情况,通过弯矩图可以了解梁的受力状态,为结构设计和分析提供依据。
在计算静定多跨梁时,通常采用力法、位移法等方法。
其中,力法是通过列力平衡方程求解梁的支座反力和弯矩;位移法是通过列位移平衡方程求解梁的支座反力和弯矩。
在实际计算中,还可以采用矩阵法、图形法等方法,以简化计算过程。
总之,结构力学静定多跨梁是结构力学中的一个基本问题,其受力分析、弯矩图绘制和计算方法是学习结构力学必须掌握的内容。