梁的内力——剪力和弯矩

第一节 梁的内力——剪力和弯矩

【考点分析】

1.考试情况

图示

2.重点分析:截面法求指定截面的内力。

3.教学建议

考生在复习本专题内容时,重点关注:①平面弯曲的概念;②平面弯曲的受力特点及变形特点;③剪力及弯矩的正负号规定;④截面法求指定截面的内力。

【例题精讲】

1.如题1图所示简支梁,1-1截面剪力FS1=___________kN,弯矩M1=___________kN·m。

图示

题1图

【解析】 本例说明了运用截面法求任一截面内力的方法。

(1)某截面的剪力等于该截面一侧所有外力在截面上投影的代数和。

(2)某截面的弯矩等于该截面一侧所有外力对截面形心力矩的代数和。

【答案】

解:(1)求支座反力,以梁整体为研究对象,受力图如(a)图所示。

ΣMA(F)=0,80-10×4×6+8FNB=0,FNB=20kN(↑)

(2)以1-1截面右侧部分为研究对象,受力图如(b)图所示。

ΣM1(F)=0,-M1-10×4×2+4FNB=0,M1=0

ΣFy=0,FS1-10×4+FNB=0,FS1=20kN(正剪力)

课堂练习4-1

一、选择题

1.在一对( )位于杆件的纵向对称平面内的力偶作用下,杆件将产生弯曲变形,杆的轴线由直线弯曲成曲线。

A.大小相等 B.大小相等、方向相反

C.大小相等、方向相同 D.方向相反

2.平面弯曲是指作用于梁上的所有荷载都在梁的( )内,则变形后梁的轴线仍在此平面内弯曲。

A.铅垂平面 B.纵向对称平面

C.水平平面 D.任意平面

3.纯弯曲梁的横截面内力是( )。

A.M 和FS B.FS 和N C.M 和N D.只有M

二、填空题

1.梁横截面上的竖向对称轴与梁轴线所构成的平面叫做 ___________。

2.平面弯曲所有外力的作用线都在___________。

3.梁的 ___________面与___________相重合的弯曲,叫做平面弯曲。

4.工程中常见的简单梁的形式有__________、___________、_________。

5.揭示梁内力的方法是__________。(https://www.daowen.com)

6.梁弯曲时横截面上有 ___________种内力;与横截面相切的是 ___________,单位是___________和___________,当它使所考虑的脱离体有顺时针的转动趋势时规定为___________;外力作用平面内的力偶是___________,单位是___________和___________,它使所考虑的脱离体有下凸的变形时规定为___________。

7.用截面法求指定截面的内力时,内力的方向先假定为___________。

8.计算剪力的规律:梁上任一截面的剪力,在数值上等于 _____________________。

9.计算弯矩的规律:梁上任一截面的弯矩,在数值上等于 ______________________。

10.根据内力正负号的规定:列剪力方程时,凡截面左侧梁上所有向上的外力取___________,反之取___________。列弯矩方程时,凡截面上所有向上的外力对截面形心之矩取___________,反之取___________;凡截面左侧梁上所有顺时针的力偶取 ___________,逆时针的取__________。

课后练习4-1

一、选择题

1.( )可不求支座反力,而直接计算内力。

A.简支梁 B.悬臂梁 C.外伸梁 D.静定梁

2.关于剪力与弯矩的正负号的规定,下列说法正确的是( )。

A.使脱离体产生顺时针转动趋势的剪力为正

B.使脱离体产生逆时针转动趋势的剪力为正

C.使脱离体产生下凸变形的为负弯矩

D.使脱离体产生上凹变形的为负弯矩

3.梁平面弯曲时,截面上的内力是( )。

A.剪力和弯矩 B.剪力 C.弯矩 D.扭矩

二、判断题

1.截面上的剪力使研究对象有逆时针转向趋势时取正值。 ( )

2.平行于梁横截面的内力是剪力,作用面与梁横截面垂直的内力偶是弯矩。 ( )

3.用截面法求梁横截面的内力时,取截面左右两侧为研究对象时得到的内力大小相同,符号相反。 ( )

4.列弯矩方程时,凡截面左侧梁上所有向上的外力对截面形心之矩取正号,截面上右侧梁上所有向上的外力对截面形心之矩取负号。 ( )

5.列弯矩方程时,截面上所有顺时针的力偶对截面形心之矩取正号,所有逆时针的力偶对截面形心之矩取负号。 ( )

三、填空题

1.纵向对称平面是由___________和__________所构成的平面。

2.梁的弯曲平面与外力作用平面相重合的弯曲,叫做___________。

3.梁发生平面弯曲时,横截面将绕___________轴转动。

4.梁的内力是___________和 ___________。与横截面相切的内力叫做 ___________,外力作用平面内的力偶,其力偶矩叫做 __________。

四、计算题

1.如题1所示,求A,A,B,B 截面的内力。

图示

题1图

2.如题2所示,求C,D左,D右截面的内力。

图示

题2图