直梁弯曲时的内力分析
一、剪力与弯矩
直梁在横向力或弯矩作用下产生弯曲变形,同时,在梁的横截面上产生相应的内力,这种内力称为弯曲内力。
弯曲内力包括剪力和弯矩
①剪力Q:在梁的横截面上,与外力平行,且使横截面有被剪断的趋势。
规定:Q使该截面的相邻微段(也就是所取的用来作内力分析的段)有作顺时针转动的趋势为正,反之为负。
②弯矩M:作用在梁的纵向截面,并使截面产生转动而弯曲。
规定:M使邻近微段发生向上凹的弯曲变形时为正,反之为负。
二、剪力图与弯矩图
1、概念:一般沿着梁的轴线做各截面的弯矩与剪力随之变化的规律图。
2、做法步骤:
①求出梁在各支座的反力。
②以梁的轴线为横坐标,分别以梁剪力或弯矩的大小为纵坐标,利用求内力的截面法,求出梁各截面的剪力与弯矩并画在纵坐标上,M、Q为正,画在坐标的上方,反之画在坐标的下方,将各截面的剪力或弯矩点连接成线。
三、分布载荷、剪力和弯矩间的关系
1、作用在梁上的载荷分三种:
⑴集中载荷P (N) ⑵分布载荷q (N/m) ⑶集中力偶T (N/m)
载荷不同,梁各横截面上的剪力和弯矩也不同,因而所得的剪力图和弯矩图也各不相同。
2、载荷与剪力、弯矩之间的关系
dQ/dx=q dM/dx=Q d2M/dx2=q
四、载荷种类与剪力图、弯矩图之间的关系