例7梁AB和BC在B处铰接,A、C两端固定,梁的抗弯刚度均为EI,F=40kN,q=20kN/m。画梁的暗柱图和应力图。从B处拆开,使超静定结构变成两个悬臂梁。变形协调方程为:FBMAFAyB1FBMCFCyB2物理关系解FBFBMAFAMCFCyB1yB2代入得补充方程:确定A端约束力:FBFBMAFAMCFCyB1yB2确定C端约束力MAFAMCFCA、C端约束力已求出最终作梁的腹杆图和应力图例8:结构如图所示,设梁AB和CD的弯曲载荷EIz相同,拉杆BC的拉压刚度EA为已知,求拉杆BC的轴力。解:将杆BC移除,则AB,CD均为静定结构,杆BC的未知轴力FN作用在AB、CD梁上,如图(b)、(c)所示。为1次超静定。对于AB梁:对于CD梁:BC杆的伸长:材料力学第7章弯曲变形的计算§7-1概述§7-2挠曲线的近似微分函数§7-3用积分法求弯曲变形§7-4用叠加法求弯曲变形§7-6梁的刚度条件及提升梁刚度的机制§7-5简单超静定梁本章主要内容§7-1概述§7-2挠曲线的近似导数函数1.基本概念挠曲线方程:由于小变形,截面形心在x方向的位移忽略不计挠度转角关系为:挠曲线挠度转角挠度w:截面形心在y方向的位移向上为正转角θ:截面绕中性轴转过的视角。
逆钟向为正2.挠曲线的近似导数函数计算弯曲正偏压时,得到:忽略剪力对变形的妨碍由物理常识可知:略去高阶小量,得因此由载荷的正负号规定可得,弯矩的符号与应力线的二阶函数符号一致,所以挠曲线的近似微分函数为:由上式进行积分,就可以求出梁横截面的转角和应力。挠曲线的近似导数函数为:积分一次得转角方程为:再积分一次得挠度方程为:积分常数C、D由梁的位移边界条件和光滑连续条件确认。位移边界条件光滑连续条件-弹簧变形例1求梁的转角方程和应力方程,并求最大转角和最大截面,梁的EI已知。解1)由梁的整体平衡分析可得:2)写出x截面的挠度方程3)列抗拉线近似导数函数并积分积分一次再积分一次ABF§7-3用积分法求弯曲变形4)由位移边界条件确认积分常数代入求解5)确定转角方程和应力方程6)确定最大转角和最大挠度ABF例2求梁的转角方程和应力方程,并求最大转角和最大截面,梁的EI已知,l=a+b,a>b。解1)由梁整体平衡分析得:2)弯矩方程AC段:CB段:3)列挠曲线近似导数函数并积分AC段:CB段:4)由边界条件确认积分常数代入求解,得位移边界条件光滑连续条件5)确认转角方程和截面方程AC段:CB段:6)确定最大转角和最大挠度令得,令得,§7-4用叠加法求弯曲变形设梁上有n个应力同时作用,任意截面上的应力为M(x),转角为,挠度为w,则有:若梁上唯有第i个应力单独作用,截面上应力为,转角为,挠度为,则有:由弯矩的叠加原理知:所以,故由于梁的界限条件不变,因此重要结论:梁在若干个应力共同作用时的挠曲或转角,等于在各个参量单独作用时的挠曲或转角的代数和。