结构弯矩图相关题目:形状、计算、零杆数目及对称荷载影响
在学习结构力学的进程当中,不少学生会针对判断题以及选择题存有困惑,尤其是那些涉及弯矩图、内力分布还有结构特性的题目。这些题目表面看上去较为基础,然而却往往变成考试丢分以及实际运用出现差错的焦点之处。
静定结构的基本概念
静定结构,是那种只用静力平衡方程,就能够求出全部支座反力,与所有内力的结构。它的几何组成是稳定状态的,并且不存在多余约束。比如说有一个简支梁,在竖向集中力施加作用的情况下,我们能够依靠三个平衡方程,直接求出两端的支座反力,然后进一步计算出任意截面的弯矩,以及剪力。
在工程实际状况里,砖混结构当中的诸多次梁、门窗过梁能够被简化成静定结构来展开计算。判定一个结构是不是静定,这是开展力学分析的首要步骤。要是错误地把超静定结构当成静定结构去计算,那就会遗漏部分约束所起到的作用,致使内力计算结果偏小,进而可能引发安全方面的隐患。
弯矩图的正确绘制
各截面弯矩沿杆件轴线变化情况所呈现的图形是弯矩图,绘制该弯矩图之际,一些基本规律需牢记心间,集中力作用点位置,弯矩图会有尖点出现,集中力偶作用之处,弯矩图会产生突变,均布荷载这段区域,弯矩图呈抛物线之状 。
2022年,一级注册结构工程师考试里,存在题目考查了悬臂梁情形下,在端部受集中力偶作用时的弯矩图形状,众多考生错误地画成了斜直线,然而正确答案却是各截面弯矩值相等的水平直线,正确绘制弯矩图是开展截面设计以及强度校核的基础, 。
桁架结构的内力特点
处于理想桁架里,全部结点都是铰接,杆件仅仅承受轴力,也就是拉力或者压力。这是依据“荷载仅仅作用于结点,并且杆件自重被忽略不计”这一假设。比如说三角形屋架,当屋面荷载传递至结点后,各个杆件内部只会产生轴向力。
然而要留意的是,倘若荷载并非作用于结点之上,而是径直作用于杆件的中间部位,那么该杆件便有可能同时存有弯矩以及剪力。在实际工程里的钢桁架桥,当车辆轮压直接作用于下弦杆之际,被直接施压的杆件就会出现局部弯曲,在设计当中必须要考虑这一因素。
多跨静定梁的内力分析
多跨静定梁含基本部分与附属部分,其中传力路径有明晰次序;荷载加于附属部分时,会借由铰链传给基本部分;荷载施加在基本部分时,不会对附属部分产生影响;分析之际必须先算附属部分,而后再算基本部分。
倘若一座有着诸多跨度的公路桥梁,其边缘的跨度常常作为附属部分,而中间的跨度则属于基本部分。要是车辆仅仅在边缘跨度行进时,那么内力只会在边缘跨度以及它直接支撑的基本部分生成,在其他位于远处的基本部分,内力有可能呈现为零。若分析顺序不对,将会致使整场对于内力状况的描绘全然变成错误的模样 。
三铰拱的受力特性
竖向荷载作用下的三铰拱,会产生与梁有根本区别的水平推力,此水平推力能显著减小拱内各截面弯矩,让材料主要承受压力致混凝土、砖石等抗压材料性能得以充分发挥,拱高f是影响推力大小的关键因素之一 。
北京颐和园那儿的十七孔桥,还有赵州桥,它们可都是拱结构方面很典型的例子呢。在跨度一样,竖向荷载也相同的情况下,拱要是越高,也就是f越大,那产生的水平推力就越小;而要是拱显得越低平些,水平推力相应地就会越大。合理拱轴线指的是那种能让拱在所有的截面仅仅承受轴力,却不会有弯矩的线形,它会跟着荷载分布的变化而发生变化的。
结构力学中的常见误区
有着一种情形是常常被误解的,那便是觉得静定结构的内力同材料截面尺寸存在关联。事实上呢,针对于静定结构而言,内力单单是由平衡条件所决定的,跟杆件的抗弯刚度EI、截面积A等几何尺寸并无关系。这和超静定结构之间具备着本质性的区别。
存在着另一个误区,它是关于变形与内力之间的关系,即便两根梁的内力图是完全一样的,要是它们的截面刚度EI并不相同的话,那么它们的变形曲线就会不一样,内力决定着应力的分布情况,然而变形还跟材料的本构关系以及几何特性有着直接的关联,一旦混淆了这两者,就会在结构位移计算以及刚度设计当中出现错误。
在你于结构力学的学习进程里,最易于被哪一种类型的判断题或者选择题给困扰住呢,究竟是弯矩图的形状判断方面,还是静定与超静定的区分这块呢?欢迎在评论区去分享你的经验,要是感觉本文有帮助的话,也请点赞予以支持。
2026-01-19
浏览:
次
返回列表