结构力学常用的三种计算方法
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结构力学常用的3种计算方法
结构力学是研究物体在外力作用下的变形和破坏规律的学科。
在结构力学中,常用的计算方法有三种,分别是静力学方法、动力学方法和有限元方法。
静力学方法是结构力学中最基本的计算方法之一。
它是通过分析物体在静力平衡状态下的受力情况,来计算物体的变形和破坏情况。
静力学方法适用于简单的结构体系,如梁、柱、桥梁等。
在静力学方法中,常用的计算工具有受力分析、弹性力学、杆件理论等。
动力学方法是结构力学中另一种常用的计算方法。
它是通过分析物体在动力平衡状态下的受力情况,来计算物体的变形和破坏情况。
动力学方法适用于复杂的结构体系,如飞机、汽车、船舶等。
在动力学方法中,常用的计算工具有振动分析、动力学理论、有限元方法等。
有限元方法是结构力学中最常用的计算方法之一。
它是通过将物体分割成许多小的单元,然后对每个单元进行分析,最后将所有单元的分析结果综合起来,来计算物体的变形和破坏情况。
有限元方法适用于各种结构体系,无论是简单的还是复杂的。
在有限元方法中,常用的计算工具有有限元分析软件、数值计算方法、计算机模拟等。
结构力学中的三种计算方法各有优缺点,应根据具体情况选择合适的方法进行计算。
静力学方法适用于简单的结构体系,动力学方法
适用于复杂的结构体系,有限元方法则适用于各种结构体系。
在实际工程中,常常需要综合运用这三种方法,以得到更加准确的计算结果。
结构力学公式大全1、常用截面几何和力学特征表注:1.I称为截面对主轴(形心轴)的截面惯性矩(mm4)。
基本计算公式如下:2.W称为截面抵抗矩(mm3),它表示截面抵抗弯曲变形能力的大小,基本计算公式如下:3.i称截面回转半径(mm),其基本计算公式如下:4.上列各式中,A为截面面积(mm2),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2.1 简支梁的反力、剪力、弯矩、挠度2.2 悬臂梁的反力、剪力、弯矩和挠度2.3 一端简支另一端固定梁的反力、剪力、弯矩和挠度2.4 两端固定梁的反力、剪力、弯矩和挠度2.5 外伸梁的反力、剪力、弯矩和挠度3.等截面连续梁的内力及变形表3.1 二跨等跨梁的内力和挠度系数注: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。
[解] MB支=(-0.125×11.76×52)+(-0.188×29.4×5)=(-36.75)+(-27.64)=-64.39kN·mVB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。
3.2 三跨等跨梁的内力和挠度系数注:1.在均布荷载作用下:M=表中系数×ql2;V=表中系数×ql;。
结构力学公式大全Last revision on 21 December 2020结构力学公式大全1、常用截面几何与力学特征表注:1.I称为截面对主轴(形心轴)的截面惯性矩(mm4)。
基本计算公式如下:2.W称为截面抵抗矩(mm3),它表示截面抵抗弯曲变形能力的大小,基本计算公式如下:3.i称截面回转半径(mm),其基本计算公式如下:4.上列各式中,A为截面面积(mm2),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简支梁的反力、剪力、弯矩、挠度悬臂梁的反力、剪力、弯矩和挠度一端简支另一端固定梁的反力、剪力、弯矩和挠度两端固定梁的反力、剪力、弯矩和挠度外伸梁的反力、剪力、弯矩和挠度3.等截面连续梁的内力及变形表二跨等跨梁的内力和挠度系数注: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=m,每跨各有一集中荷载F=,求中间支座的最大弯矩和剪力。
[解] MB支=(-××52)+(-××5)=(-)+()=-·mVB左=(-××5)+(-×)=(-)+(-)=-[例2] 已知三跨等跨梁l=6m,均布荷载q=m,求边跨最大跨中弯矩。
[解] M1=××62=·m。
三跨等跨梁的内力和挠度系数注: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;。
四跨等跨连续梁内力和挠度系数注:同三跨等跨连续梁。
五跨等跨连续梁内力和挠度系数注:同三跨等跨连续梁。
结构力学 structural mechanics
结构力学是固体力学的一个分支,它主要研究工程结构受力和传力的规律,以及如何进行结构优化的学科。
结构力学研究的内容包括结构的组成规则,结构在各种效应(外力,温度效应,施工误差及支座变形等)作用下的响应,包括内力(轴力,剪力,弯矩,扭矩)的计算,位移(线位移,角位移)计算,以及结构在动力荷载作用下的动力响应(自振周期,振型)的计算等。
结构力学通常有三种分析的方法:能量法,力法,位移法,由位移法衍生出的矩阵位移法后来发展出有限元法,成为利用计算机进行结构计算的理论基础。
结构力学的任务
研究在工程结构在外载荷作用下的应力、应变和位移等的规律;分析不同形式和不同材料的工程结构,为工程设计提供分析方法和计算公式;确定工程结构承受和传递外力的能力;研究和发展新型工程结构。
结构力学的学科体系
一般对结构力学可根据其研究性质和对象的不同分为结构静力学、结构动力学、结构稳定理论、结构断裂、疲劳理论和杆系结构理论、薄壁结构理论和整体结构理论等。
结构力学的研究方法
结构力学的研究方法主要有工程结构的使用分析、实验研究、理论分析和计算三种。
在结构设计和研究中,这三方面往往是交替进行并且是相辅相成的进行的。
结构力学是一门古老的学科,又是一门迅速发展的学科。
新型工程材料和新型工程结构的大量出现,向结构力学提供了新的研究内容并提出新的要求。
计算机的发展,为结构力学提供了有力的计算工具。
另一方面,结构力学对数学及其他学科的发展也起了推动作用。
有限元法这一数学方法的出现和发展就与结构力学的研究有密切关系。
结构力学公式大全1、常用截面几何与力学特征表注:1.I称为截面对主轴(形心轴)的截面惯性矩(mm4)。
基本计算公式如下:2.W称为截面抵抗矩(mm3),它表示截面抵抗弯曲变形能力的大小,基本计算公式如下:3.i称截面回转半径(mm),其基本计算公式如下:4.上列各式中,A为截面面积(mm2),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简支梁的反力、剪力、弯矩、挠度悬臂梁的反力、剪力、弯矩和挠度一端简支另一端固定梁的反力、剪力、弯矩和挠度两端固定梁的反力、剪力、弯矩和挠度外伸梁的反力、剪力、弯矩和挠度3.等截面连续梁的内力及变形表二跨等跨梁的内力和挠度系数注: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=m,每跨各有一集中荷载F=,求中间支座的最大弯矩和剪力。
[解] MB支=(-××52)+(-××5)=(-)+()=-·mVB左=(-××5)+(-×)=(-)+(-)=-[例2] 已知三跨等跨梁l=6m,均布荷载q=m,求边跨最大跨中弯矩。
[解] M1=××62=·m。
三跨等跨梁的内力和挠度系数注: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;。
四跨等跨连续梁内力和挠度系数注:同三跨等跨连续梁。
五跨等跨连续梁内力和挠度系数注:同三跨等跨连续梁。
二不等跨梁的内力系数注:1.M=表中系数×ql21;V=表中系数×ql1;2.(Mmax)、(Vmax)表示它为相应跨内的最大内力。
结构力学公式大全1、常用截面几何与力学特征表注:1.I称为截面对主轴(形心轴)的截面惯性矩(mm4)。
基本计算公式如下:2.W称为截面抵抗矩(mm3),它表示截面抵抗弯曲变形能力的大小,基本计算公式如下:3.i称截面回转半径(mm),其基本计算公式如下:4.上列各式中,A为截面面积(mm2),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2.1 简支梁的反力、剪力、弯矩、挠度2.2 悬臂梁的反力、剪力、弯矩和挠度2.3 一端简支另一端固定梁的反力、剪力、弯矩和挠度2.4 两端固定梁的反力、剪力、弯矩和挠度2.5 外伸梁的反力、剪力、弯矩和挠度3.等截面连续梁的内力及变形表3.1 二跨等跨梁的内力和挠度系数注: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。
[解] MB支=(-0.125×11.76×52)+(-0.188×29.4×5)=(-36.75)+(-27.64)=-64.39kN·mVB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。
3.2 三跨等跨梁的内力和挠度系数注:1.在均布荷载作用下:M=表中系数×ql2;V=表中系数×ql;。
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基本计算公式如下:2.W称为截面抵抗矩(mm3),它表示截面抵抗弯曲变形能力的大小,基本计算公式如下:3.i称截面回转半径(mm),其基本计算公式如下:4.上列各式中,A为截面面积(mm2),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2.1 简支梁的反力、剪力、弯矩、挠度2.2 悬臂梁的反力、剪力、弯矩和挠度2.3 一端简支另一端固定梁的反力、剪力、弯矩和挠度2.4 两端固定梁的反力、剪力、弯矩和挠度2.5 外伸梁的反力、剪力、弯矩和挠度3.等截面连续梁的内力及变形表3.1 二跨等跨梁的内力和挠度系数注: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。
[解] MB支=(-0.125×11.76×52)+(-0.188×29.4×5)=(-36.75)+(-27.64)=-64.39kN·mVB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。
3.2 三跨等跨梁的内力和挠度系数注:1.在均布荷载作用下:M=表中系数×ql2;V=表中系数×ql;。
结构力学位移计算公式结构力学是研究结构体系的力学性能和运动规律的学科,是工程力学的一个重要分支。
在结构力学中,位移是一个重要的物理量,它描述了结构体系在受外力作用下发生的变形情况。
位移计算公式是用来计算结构体系的位移的数学公式。
1.剪力梁位移计算公式:在剪力梁中,位移是一个表示结构体系纵向变形的物理量。
当在剪力梁上施加一个集中力作用时,位移可以通过以下公式进行计算:δ=(F*L)/(G*A)其中,δ表示位移,F表示施加在剪力梁上的集中力,L表示剪力梁的长度,G表示剪力梁的剪切模量,A表示剪力梁的截面面积。
2.弹性梁位移计算公式:在弹性梁中,位移是一个表示结构体系纵向变形的物理量。
当在弹性梁上施加一个力矩作用时,位移可以通过以下公式进行计算:θ=(M*L)/(E*I)其中,θ表示位移,M表示施加在弹性梁上的力矩,L表示弹性梁的长度,E表示弹性梁的弹性模量,I表示弹性梁的截面惯性矩。
3.压杆位移计算公式:在压杆中,位移是一个表示结构体系纵向变形的物理量。
当在压杆上施加一个轴向力作用时,位移可以通过以下公式进行计算:δ=(F*L)/(E*A)其中,δ表示位移,F表示施加在压杆上的轴向力,L表示压杆的长度,E表示压杆的弹性模量,A表示压杆的截面面积。
4.梁柱位移计算公式:在梁柱中,位移是一个表示结构体系纵向变形的物理量。
当在梁柱上施加一个集中力作用时,位移可以通过以下公式进行计算:δ=(F*L)/(E*A)其中,δ表示位移,F表示施加在梁柱上的集中力,L表示梁柱的长度,E表示梁柱的弹性模量,A表示梁柱的截面面积。
上述的位移计算公式是基于简化假设和力学理论推导得出的,适用于较为简单的结构体系。
在实际工程设计中,考虑到结构的复杂性和非线性效应,可能需要使用更为复杂的有限元分析等方法来计算位移。
在实际应用中,还需要根据具体情况进行适当的修正和调整,以获得更加准确的位移计算结果。
第五章结构力学的方法1、常用的计算模型与计算方法(1)常用的计算模型①主动荷载模型:当地层较为软弱,或地层相对结构的刚度较小,不足以约束结构茂变形时,可以不考虑围岩对结构的弹性反力,称为主动荷载模型。
②假定弹性反力模型:先假定弹性反力的作用范围和分布规律、然后再计算,得到结构的内力和变位,验证弹性反力图形分布范围的正确性。
③计算弹性反力模型:将弹性反力作用范围内围岩对衬砌的连续约束离散为有限个作用在衬砌节点巨的弹性支承,而弹性支承的弹性特性即为所代表地层范围内围岩的弹性特性,根据结构变形计算弹性反力作用范围和大小的计算方法。
(2)与结构形式相适应的计算方法①矩形框架结构:多用于浅埋、明挖法施工的地下结构。
关于基底反力的分布规律通常可以有不同假定:a.当底面宽度较小、结构底板相对地层刚度较大时假设底板结构是刚性体,则基底反力的大小和分布即可根据静力平衡条件按直线分布假定求得(参见图5.2.1 ( b )。
b.当底面宽度较大、结构底板相对地层刚度较小时,底板的反力与地基变形的沉降量成正比。
若用温克尔局部变形理论,可采用弹性支承法;若用共同变形理论可采用弹性地基上的闭合框架模型进行计算。
此时假定地基为半无限弹性体,按弹性理论计算地基反力。
矩形框架结构是超静定结构,其内力解法较多,主要有力法和位移法,并由此法派生了许多方法如混合法、三弯矩法、挠角法。
在不考虑线位移的影响时,则力矩分配法较为简便。
由于施工方法的可能性与使用需要,矩形框架结构的内部常常设有梁、板和柱,将其分为多层多跨的形式,其内部结构的计算如同地面结构一样,只是要根据其与框架结构的连接方式(支承条件),选择相应的计算图式。
②装配式衬砌根据接头的刚度,常常将结构假定为整体结构或是多铰结构。
根据结构周围的地层情况,可以采用不同的计算方法。
松软含水地层中,隧道衬砌朝地层方向变形时,地层不会产生很大的弹性反力,可按自由变形圆环计算。
若以地层的标准贯入度N来评价是否会对结构的变形产生约束作用时,当标准贯入度N>4时可以考虑弹性反力对衬砌结构变形的约束作用。
结构力学公式大全1、常用截面几何与力学特征表注:1.I称为截面对主轴(形心轴)的截面惯性矩(mm4)。
基本计算公式如下:2.W称为截面抵抗矩(mm3),它表示截面抵抗弯曲变形能力的大小,基本计算公式如下:3.i称截面回转半径(mm),其基本计算公式如下:4.上列各式中,A为截面面积(mm2),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2.1 简支梁的反力、剪力、弯矩、挠度2.2 悬臂梁的反力、剪力、弯矩和挠度2.3 一端简支另一端固定梁的反力、剪力、弯矩和挠度2.4 两端固定梁的反力、剪力、弯矩和挠度2.5 外伸梁的反力、剪力、弯矩和挠度3.等截面连续梁的内力及变形表3.1 二跨等跨梁的内力和挠度系数注: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。
[解] MB支=(-0.125×11.76×52)+(-0.188×29.4×5)=(-36.75)+(-27.64)=-64.39kN·mVB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。
3.2 三跨等跨梁的内力和挠度系数注:1.在均布荷载作用下:M=表中系数×ql2;V=表中系数×ql;。
结构力学公式年夜全1、经常使用截面几何与力学特征表注:1.I称为截面对主轴(形心轴)的截面惯性矩(mm4)。
基本计算公式如下:2.W称为截面抵当矩(mm3),它暗示截面抵当弯曲变形能力的年夜小,基本计算公式如下:3.i称截面回转半径(mm),其基本计算公式如下:4.上列各式中,A为截面面积(mm2),y为截面边沿到主轴(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2.1 简支梁的反力、剪力、弯矩、挠度2.2 悬臂梁的反力、剪力、弯矩和挠度2.3 一端简支另一端固定梁的反力、剪力、弯矩和挠度2.4 两端固定梁的反力、剪力、弯矩和挠度2.5 外伸梁的反力、剪力、弯矩和挠度3.等截面连续梁的内力及变形表3.1 二跨等跨梁的内力和挠度系数注: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,求中间支座的最年夜弯矩和剪力。
[解] MB支=(-0.125×11.76×52)+(-0.188×29.4×5)=(-36.75)+(27.64)=-64.39kN·mVB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,求边跨最年夜跨中弯矩。
[解] M1=0.080×11.76×62=33.87kN·m。
3.2 三跨等跨梁的内力和挠度系数注:1.在均布荷载作用下:M=表中系数×ql2;V=表中系数×ql;。
结构力学公式大全1、常用截面几何与力学特征表注:1.I称为截面对主轴(形心轴)的截面惯性矩(mm4)。
基本计算公式如下:2.W称为截面抵抗矩(mm3),它表示截面抵抗弯曲变形能力的大小,基本计算公式如下:3.i称截面回转半径(mm),其基本计算公式如下:4.上列各式中,A为截面面积(mm2),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2.1 简支梁的反力、剪力、弯矩、挠度2.2 悬臂梁的反力、剪力、弯矩和挠度2.3 一端简支另一端固定梁的反力、剪力、弯矩和挠度2.4 两端固定梁的反力、剪力、弯矩和挠度2.5 外伸梁的反力、剪力、弯矩和挠度3.等截面连续梁的内力及变形表3.1 二跨等跨梁的内力和挠度系数注: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。
[解] MB支=(-0.125×11.76×52)+(-0.188×29.4×5)=(-36.75)+(-27.64)=-64.39kN·mVB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。
3.2 三跨等跨梁的内力和挠度系数注:1.在均布荷载作用下:M=表中系数×ql2;V=表中系数×ql;。
均布载荷的计算均布载荷是设计和分析构件的重要工程参数之一,它是指承受梁、柱和其他构件的均匀承载模型,它可以通过对载荷的分布来评估结构的受力状况和可靠性。
在建筑和结构力学经典出版物中,有多种方法可以用来计算均布载荷。
本文将介绍三种最常用的方法,包括全部积分法、相对积分法和重心法。
1.部积分法全部积分法是最简单也是最直接的一种方法,它可以对均布载荷进行低精度的近似计算。
它的基本思想是使用数学积分的方法,根据载荷的分布来求出总载荷。
具体来说,用一个积分符号将任意横截面上的载荷加起来,积分的区域从横截面的起点到终点,得到的结果就是总载荷。
例如,如果要求一段梁的均布载荷,可以将从梁的起点到终点之间各个横截面上的载荷积分起来,得到的结果就是此段梁的均布载荷。
2.对积分法相对积分法相对于全部积分法而言,有一定的改进,可以提高计算的精确度和效率。
这种方法的基本思想是,将各个横截面上的载荷与横截面上某点对应的载荷进行比较,从而计算出总的载荷。
例如,上面的那段梁,可以从梁的起点开始,将第一个横截面上的载荷与起点处的载荷比较,若前者比后者大,则在后者上加一个正值;若前者比后者小,则在后者上加一个负值,得到各横截面上的差值之和,即为总载荷。
3.心法重心法的基本思想是,先将横截面上的每一块载荷,依据其重心坐标把它们分成三个部分,一部分在载荷的重心坐标以及其正负两侧,另外两个部分分别在重心坐标的正负两侧。
然后把三个部分的载荷分别积分,相加得到总的载荷。
这种方法的优点是,其计算结果比较精确,缺点是,它要求设计者必须了解每一块载荷的重心坐标,否则无法进行计算。
综上所述,均布载荷的计算有三种常用的方法,分别是全部积分法、相对积分法和重心法。
每种方法都有其优缺点,在真实工程中,设计者必须根据工程具体情况选择最合适的方法。
为此,要求设计者具备基本的数学知识,能够灵活运用各种方法,全面考虑各种因素,求出更准确的均布载荷。
结构力学公式大全1、常用截面几何与力学特征表注:1.I称为截面对主轴(形心轴)的截面惯性矩(mm4)。
基本计算公式如下:2.W称为截面抵抗矩(mm3),它表示截面抵抗弯曲变形能力的大小,基本计算公式如下:3.i称截面回转半径(mm),其基本计算公式如下:4.上列各式中,A为截面面积(mm2),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2.1 简支梁的反力、剪力、弯矩、挠度2.2 悬臂梁的反力、剪力、弯矩和挠度2.3 一端简支另一端固定梁的反力、剪力、弯矩和挠度2.4 两端固定梁的反力、剪力、弯矩和挠度2.5 外伸梁的反力、剪力、弯矩和挠度3.等截面连续梁的内力及变形表3.1 二跨等跨梁的内力和挠度系数注: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。
[解] MB支=(-0.125×11.76×52)+(-0.188×29.4×5)=(-36.75)+(-27.64)=-64.39kN·mVB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。
3.2 三跨等跨梁的内力和挠度系数注:1.在均布荷载作用下:M=表中系数×ql2;V=表中系数×ql;。
结构力学常用的三种计算方法
结构力学常用的三种计算方法是:
1. 力系平衡或运动条件――平衡方程。
2. 变形的几何连续条件――变形协调方程。
3. 应力应变关系――本构方程。
此外,结构力学研究的内容包括结构的组成规则,结构在各种效应(外力,温度效应,施工误差及支座变形等)作用下的响应,包括内力(轴力,剪力,弯矩,扭矩)的计算,位移(线位移,角位移)计算,以及结构在动力荷载作用下的动力响应(自振周期,振型)的计算等。
结构力学通常有三种分析的方法:能量法,力法,位移法,由位移法衍生出的矩阵位移法后来发展出有限元法,成为利用计算机进行结构计算的理论基础。