weixin 发表于 2022-3-14 14:23

静定梁的基本形式及剪力和弯矩

作用于杆件的外力垂直于杆件的轴线,使得原为直线的杆件变形为曲线,这种形式的变形称为弯曲变形。而经常发生这种弯曲变形的杆件,我们称之为梁。
这些都是生活中常见的梁,显然它们都是主要发生弯曲变形的杆件。

静定梁有以下基本形式:

· 简支梁:一端为固定铰支座,另一端为可动铰支座。
· 外伸梁:梁的一端或两端伸出支座之外。
· 悬臂梁:一端为固定端一端为自由端。
简支梁和外伸梁的两个铰支座之间的距离称之为跨度或跨长,这些梁的支座约束力均可由静力平衡方程确定,称为静定梁。而不能完全由静力平衡方程确定的梁称为超静定梁。

根据上述内容,我们对静定梁施加荷载,可以求出梁的支座约束力,然后来研究横截面上的内力,而用到的方法依然是截面法。
以上力已知,水平方向上没有力,我们沿m-m截面将其截开,取左边为研究对象。
我们可以对B点取矩,求出支座A的约束力FAy,且方向只有竖直向上的,F1已知,根据力的平衡方程,可以求出Fs,再对截面的形心取矩,可以求出M。即
式中,Fs 为剪力,平行于横截面的内力合力;M 为弯矩,垂直于横截面的内力系的合力偶矩。

取右边对象研究,求出大小是相等的,只是方向相反。接下来,我们还要规定一下剪力和弯矩的方向。
界面上的剪力对梁上任意一点的矩为顺时针转向时,剪力为正,反之为负。界面上的弯矩使得梁呈凹形为正,反之为负。
这样大小方向我们都清楚了,然后总结出规律为:截面上的剪力等于截面任一侧外力的代数和,截面上的弯矩等于截面任一侧外力对截面形心力矩的代数和。

来源:力创空间公众号(ID:mechanics786),作者:李运杰。

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