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答:靜定結(jié)構(gòu)在幾何特性上是無多余聯(lián)系的幾何不變體系,在靜力特征上僅由靜力平衡條件可求全部反力和內(nèi)力。
(1)單跨靜定梁的受力
靜定結(jié)構(gòu)只在荷載作用下才產(chǎn)生反力、內(nèi)力;反力和內(nèi)力只與結(jié)構(gòu)的尺寸、幾何形狀等有關(guān),而與構(gòu)件截面尺寸、形狀、材料無關(guān),且支座沉陷、溫度變化、制造誤差等均不會(huì)產(chǎn)生內(nèi)力,只產(chǎn)生位移。
1)單跨靜定梁的形式
以軸線變彎為主要特征的變形形式稱為彎曲變形或簡稱彎曲。以彎曲為主要變形的桿件稱為梁。單跨靜定梁包括單跨簡支、伸臂梁(一端伸臂或兩端伸臂)和懸臂梁。
2)靜定梁的受力
靜定梁在上部荷載作用下通常受到彎矩、剪辦和支座反力的作用,對(duì)于懸臂梁支座根部為了平衡固端彎矩就需要豎直方向的支反力和水平方向的軸向力。一般梁縱向軸力對(duì)梁受力的影響不大,討論時(shí)不予考慮。
①彎矩。截面上應(yīng)力對(duì)截面形心的力矩之和,不規(guī)定正負(fù)號(hào),彎矩圖畫在桿件受拉一側(cè),不注符號(hào)。
②剪力。剪力截面上應(yīng)力沿桿軸法線方向的合力,使桿端微有順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)趨勢的為正,畫剪力圖要注明正負(fù)號(hào);由力的性質(zhì)可知:在剛體內(nèi),力沿其作用線滑移,其作用效應(yīng)不改變。如果將力的作用線平行移動(dòng)到另一位置,其作用效應(yīng)將發(fā)生變化,其原因是力的轉(zhuǎn)動(dòng)效應(yīng)與力的位置有直接的關(guān)系。
(2)用截面法計(jì)算單跨靜定梁
計(jì)算單跨靜定梁常用截面法,其具體步驟如下:
1)根據(jù)力和力矩平衡關(guān)系求出梁端支座反力。
2)截取隔離體。從梁的左端支座開始取距支座為As長度的任意截面,假想將梁切開,并取左端為分離體。
3)根據(jù)分離體截面的豎向力平衡的思路求出截面剪力表達(dá)式(也稱為剪力方程),將任一點(diǎn)的水平坐標(biāo)代人剪力平衡方程就可得到該截面的剪力。
4)根據(jù)分離體截面的彎矩平衡的思路求出截面彎矩表達(dá)式(也稱為彎矩方程),將任一點(diǎn)的水平坐標(biāo)代入剪力平衡方程就可得到該截面的彎矩。
5)根據(jù)剪力方程和彎矩方程可以任意地繪制出剪力圖和彎矩圖,以直觀觀察梁截面的內(nèi)力分配。
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