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q. B. C. D. A. E. F. x. x. L-x. L. L-x. L. L. L. 【 例 题 4 】 确定 E 、 F 铰的位置,使 B 、 C 处的支座负弯矩等于 BC 的跨中正弯矩。. 解: a 、求附属部分的反力. b 、求 B 、 C 支座处弯矩的表达式. B. C. c 、求 BC 跨中弯矩的表达式. 根据要求, B 、 C 处的支座负弯矩等于 BC 跨的跨中正弯矩:. 由上面方程解得:. AE 、 FD 的跨中弯矩为:. 0.0625 qL 2. 0.0625 qL 2. E. F. B. C. D.
E N D
q B C D A E F x x L-x L L-x L L L 【例题4】确定E、F铰的位置,使B、C处的支座负弯矩等于 BC的跨中正弯矩。 解:a、求附属部分的反力 b、求B、C支座处弯矩的表达式
B C c、求BC跨中弯矩的表达式 根据要求,B、C处的支座负弯矩等于BC跨的跨中正弯矩: 由上面方程解得: AE、FD的跨中弯矩为:
0.0625qL2 0.0625qL2 E F B C D A 0.0625qL2 0.0957qL2 0.0957qL2 多跨静定梁 B C D A 0.125qL2 0.125qL2 0.125qL2 相应简支梁 最大值相差23% 结论:同样跨度、同样荷载作用下,多跨静定梁跨中的正弯矩要小于相应简支梁的。因此,采用多跨静定梁可以更好地分配结构的内力,充分地利用材料性能。 d、画弯矩图
q q qL2/8 qL2/8 4、静定刚架与桁架 • (Statically Determinate Frame) 静定平面刚架 1)刚架的特点 ▲刚架的内部空间大,便于使用。 ▲刚结点将梁柱联成一整体,增大了结构的刚度,变形小。 ▲刚架中的弯矩分布较为均匀,节省材料。
刚结点 刚结点 计算简图 刚架 弯矩图 变形图
悬臂刚架 简支刚架 主从刚架 三铰刚架 常见的静定刚架类型:
20kN/m D E 由: 2m 30kN C 由: 4m 30 B A 由: 6m 80 40 2)刚架的内力计算 由于静定刚架是梁和柱的组合体,因此内力的求解和前面静定梁的求解方法和步骤是相同的,画内力图也与梁是一样的。 【例题5】画出示刚架的内力图。 a、求反力
20kN/m D E 2m 30kN C 4m 180 90 6m 60 180 B A 60 D E C D E MDE MED 30 弯矩图kN.m MDA 结点弯矩平衡 MEB 30 A B b、作内力图 画弯矩图:先求出每根杆件两头的弯矩,并标在杆端连以 直线,再叠加上由节间荷载在相应简支梁上产生的弯矩图。 注意: ▲ 一般先从支座杆端开始; ▲ 然后利用结点的弯矩平衡条件。
40 20kN/m MDE MED 30 D E 80 30 FQED FQDE 30 由: 30 剪力图kN 80 40 由: b、作内力图 画剪力图:一般以杆件为隔离体,标上节间荷载和杆端的弯矩、剪力,利用取矩方程或与杆轴线垂直向的平衡条件,即可求出杆端剪力。
FNED FNDE 80 D E FQED FQDE FQDC FQEB 30 40 FNEB FNDA 30 80 40 轴力图kN b、作内力图 画轴力图:一般以结点为隔离体,标上杆端剪力和轴力,利用水平向和竖向的平衡条件,即可求出杆端轴力。 取D结点,由: