2010年一級注冊建筑師建筑力學輔導資料(10)

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【 例 3 -9 】計算簡支斜梁(圖 3 -32 )在均布荷載作用下 1 / 3 跨處的內力
    (1)求支座反力
    將梁(圖 3 -32a )沿三根支座鏈桿處截開,取梁整體為隔離體,作出隔離體的受力圖如圖 3 -32 ( b )所示。由整體平衡條件,可得:
    (2)求截面內力
    在 1 / 3 跨截面 C 處截開,取 AC 部分為隔離體,作出受力圖如圖 3 -32 (c)所示。由隔離體 AC 的平衡條件(x、y方向分別沿截面的軸向和切向),可得:
    注:計算截面 C 內力時,也可先求出截面上的水平和豎向分力 Xc 、 Yc ( Xc =0 ) ,再將其沿切向和軸向分解得到截面的剪力和軸力。
    3.梁式直桿的內力圖特征
    任取一梁的微段 dx 為隔離體(圖 3 -33 ) ,由平衡條件可導得內力與荷載間的微分關系為:
    根據(jù)上述增量關系,可獲得不同荷載情況下梁式直桿的內力圖的形狀特征如下:
    (1)無荷載區(qū)段: V 圖為平直線, M 圖為斜直線;當 V 為正時, M 圖線相對于基線為順時針轉(銳角方向),當 V 為負時為逆時針轉,當 V=0 時 M 圖為平直線。
    (2)均布荷載區(qū)段: V 圖為斜直線, M 圖為二次拋物線,拋物線的凸出方向與荷載指向一致, V =0O 處 M 有極值。
    (3)集中荷載作用處: V 圖有突變,突變值等于該集中荷載值, M 圖為一尖角,尖角方向與荷載指向一致;若V發(fā)生變號,則 M 有極值。
    (4)集中力偶作用處: M 圖有突變,突變值等于該集中力偶值, V 圖無變化。
    (5)鉸節(jié)點一側截面上:若無集中力偶作用,則彎矩等于零;若有集中力偶作用,則彎矩等于該集中力偶值。
    (6)自由端截面上:若無集中力(力偶)作用,則剪力(彎矩)等于零;若有集中力(力偶)作用,則剪力(彎矩)值等于該集中力(力偶)值。
    內力圖的上述特征適用于梁、剛架、組合結構等各類結構的梁式直桿,并且與結構是靜定還是超靜定無關。