简支梁的支座反力和任一截面的弯矩、剪力的影响线是最基本、最常用的影响线,用静力法作简支梁反力和内力(弯矩和剪力)影响线的方法。是以单位荷载的作用位置x为自变量,根据隔离体平衡条件列出所求内力、支座反力的影响线方程,依此画出影响线。注意,影响线方程往往分段列出。列影响线方程时要注意坐标的选择,因为坐标的选择与计算的繁简程度有较大关系。
(一)支座反力影响线
简支梁支座反力RA的影响线。
将P=1放在简支梁上任意位置,距A为x。由∑MB=0,得
这就是RA的影响线方程,是一条直线。
当x=0时,RA=1
当x=l时,RA=0
画出RA的影响线,如图9.2.1c所示。它的纵距是无名数。
图 9.2.1
(二)剪力影响线
绘制指定截面C的剪力VC的影响线。当P=1在截面C以左或以右移动时,剪力VC的方程不同,故应以截面C为界分成左右两段考虑。
当P=1作用在AC段时,则取截面C的右边为隔离体,由∑Y=0,得
VC=-RB (P=1在AC段)
在AC段内,VC的影响线与RB的影响线相同,但正负号相反。因此,可先把RB的影响线画在基线下面,保留AC段。C点的纵距按比例关系求得为。
当P=1作用在CB段时,我们取截面C的左边为隔离体,由∑Y=0,得
VC=RA (P=1在CB段)
由此看出,在CB段内,VC的影响线与RA的影响线相同。因此,可先作RA的影响线,然后保留其中的CB段(AC段舍弃不用)。C点的纵距可按比例关系求得为。VC影响线如图9.2.1d所示。(www.daowen.com)
由上可知,VC的影响线由两段相互平行的直线组成,纵距在C点有一个突变,其值为。当P=1作用在AC段任一点时,截面C为负号剪力。当P=1作用在CB段任一点时,截面C为正号剪力。当P=1正好作用在C点时,VC的影响值没有意义。
剪力影响线的纵距和反力的一样,也是无名数。
(三)弯矩影响线
绘制指定截面C的弯矩MC的影响线,也要分成左右两段考虑。
当P=1作用在CB段时,取截面C的左边为隔离体,得
MC=RAa (P=1在CB段)
由此看出,在CB段内,MC的影响线纵距等于RA的影响线纵距的a倍(a是截面C到支座A的距离)。因此,可以把RA影响线的纵距乘以a,然后保留其中的CB段,就得到MC在CB段的影响线。
当P=1作用在AC段时,取截面C的右边为隔离体,得
MC=RBb (P=1在AC段)
因此,可先把RB的影响线的纵距乘以b(b是截面C到支座B的距离),然后保留其中的AC段,就得到MC在AC段的影响线。
由上可知,MC的影响线分成AC和CB两段直线,形成一个三角形,如图9.2.1e所示。这里C点的纵距应为,MC的影响线纵距都是正的。
弯矩影响线纵距的单位为长度单位。
学习时,应注意影响线与内力图是两个完全不同的概念,千万不要混淆。
图9.2.2a、b分别是简支梁AB的弯矩影响线和弯矩图,这两个图形的形状虽然相似,但其概念却完全不同。表9.2.1把两个图形的主要区别加以比较,以便更好地掌握影响线的概念。
图 9.2.2
表 9.2.1
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