理论教育 弯矩分析及荷载分解:以抗弯刚度为常数的梁的例题解析

弯矩分析及荷载分解:以抗弯刚度为常数的梁的例题解析

时间:2023-06-20 理论教育 版权反馈
【摘要】:设抗弯刚度EI为常数。建立坐标系如图6.1所示,用截面法分段列出弯矩方程:建立挠曲线近似微分方程并积分。本例题中,可先根据弯曲内力特点判断挠曲线的大致形状,由于CB段既无变形也无位移,则可利用积分法只考虑AC段从而简化计算。图6.2例题6.2图分解荷载。将梁上荷载分解为图6.3和两种情况。图6.3荷载分解图根据叠加法可知,θA=θA1+θA2,θB=θB1+θB2,θC=θC1+θC2,wC=wC1+wC2查表求解。

弯矩分析及荷载分解:以抗弯刚度为常数的梁的例题解析

【例题6.1】如图6.1所示,悬臂梁AB受集中力偶Me作用,试计算该梁的转角方程和挠度方程,以及该梁的最大挠度和最大转角。设抗弯刚度EI为常数。

图6.1 例题6.1图

【解】(1)建立弯矩方程。建立坐标系如图6.1所示,用截面法分段列出弯矩方程:

(2)建立挠曲线近似微分方程并积分。

(3)确定积分常数。

悬臂梁固定端处的挠度和转角均等于零,即

再考虑集中力偶Me作用位置C截面(荷载不连续处)的光滑连续条件,即

边界条件和光滑连续条件分别代入式(a)、(b)、(c)和(d),可得

(4)建立转角方程和挠度方程。

将求得的积分常数值分别代入式(a)、(b)、(c)和(d),即可得转角方程和挠度方程,分别为

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(5)计算最大挠度和最大转角。

梁上最大挠度和最大转角均出现在自由端A处,即x=0处,故将x=0代入式(e)中即可得。

本例题中,可先根据弯曲内力特点判断挠曲线的大致形状,由于CB段既无变形也无位移,则可利用积分法只考虑AC段从而简化计算。

【例题6.2】如图6.2所示,用叠加法计算外伸梁AC在均布荷载q作用下的θA、θB、θC、wC。设抗弯刚度EI为常数。

图6.2 例题6.2图

【解】(1)分解荷载。

将梁上荷载分解为图6.3(a)和(b)两种情况。

图6.3 荷载分解图

根据叠加法可知,θAA1A2,θBB1B2,θCC1C2,wC=wC1+wC2

(2)查表求解。查表6.1可得:

(3)叠加求和。

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