7多跨静定梁内力计算
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授课日期: 2010年 10 月 26 日 授课班级:10251-10252 课 题 课题7 多跨静定梁 目的 及 要求 1.掌握多跨梁层叠图的画法 2.掌握多跨静定梁的内力计算和内力图的绘制。 重点:多跨静定梁的层叠图,内力图 难点:梁受复杂荷载作用下内力图的绘制 重点难点 课型 及学时 课型:新授课 学时:2学时 教学方法 讲授法 教结合单跨静定梁来讲解多跨梁,并举例说明工程实际中一般都是采用多跨学后梁的形式,并把多跨梁中基本部分和附属部分的受力情况加以形象地说明。 记
教学内容:
课题7 多跨静定梁
一、多跨静定梁的特点
若干根梁用铰相联,并用若干支座与基础相联而组成的结构。
1.几何组成上:可分为基本部分和附属部分。 (1)基本部分:
不依赖其他部分的存在而能独立地维持其几何不变性的部分。如AB、CD部分。 (2)附属部分:
必须依靠基本部分才能维持其几何不变形的部分。如BC部分。 (3)层叠图:
为了表示梁各部分之间的支撑关系,把基本部分画在下层,而把附属部分画在上层,如(b)图所示,称为层叠图。
从传力关系来看,多跨静定梁的特点是作用于基本部分的荷载,只能使基本部分产生支座反力和内力,附属部分不受力;而作用于附属部分的荷载,不仅能使附属部分本身产生支座反力和内力,而且能使与它相关的基本部分也产生支座反力和内力。
2.受力分析方面:
作用在基本部分上的力不传递给附属部分,而作用在附属部分上的力传递给基本部分,如图示
下面是计算多跨静定梁和绘制其内力图的一般步骤:
(1)分析各部分的固定次序,弄清楚哪些是基本部分,哪些是附属部分,然后按照与固定次序相反的顺序,将多跨静定梁拆成单跨梁。
(2)遵循先附属后基本部分的原则,对各单跨梁逐一进行反力计算,并将计算出的支座反力按其真实方向标在原图上。在计算基本部分时应注意不要遗漏由它的附属部分传来的作用力。
(3)根据其整体受力图,利用剪力、弯矩和荷载集度之间的微分关系,再结合区段叠加法,绘制出整个多跨静定梁的内力图。
因此,计算多跨静定梁时应该是先附属后基本,这样可简化计算,取每一部分计算时与单跨静定梁无异。
二、多跨静定梁的内力分析及内力图绘制
例1 计算下图所示多跨静定梁。
解:首先分析几何组成:AB、CF为基本部分,BC为附属部分。画层叠图(b)。 按照先附属后基本部分的原则计算各部分的支座反力,如图(c)。
然后,逐段作出梁的剪力图和弯矩图。 例2 作此多跨静定梁的内力图。 解:(1)计算支座反力 (2)作弯矩图
(3)在此基础上,剪力图可根据微分关系或平衡条件求得。 例如:FQC左=2kN,FQB右=7.5kN
例3 分析图示多跨静定梁可分解成单跨梁分别计算的条件,并作梁的Q、M图。
分析:
(1)图示梁的荷载以及约束的方向,是竖向平行力系。一个平面平行力系只能列两个独立的平衡方程,解两个未知数。
(2)杆CE有两个与大地相连的竖向支座链杆,当仅在竖向荷载作用下时,可维持这个平行力系的平衡。所以,杆CE在仅有竖向荷载的作用下,可视为与杆AB同等的基本部分。
解:
1.画层叠图
2.计算各单跨梁的约束力
按层叠图以次画出各单跨梁的受力图,注意杆BC在杆端只有竖向约束力,并按由上向下的顺序分别计算。 3.作内力图
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