結(jié)構(gòu)力學(xué)秒做技巧之剪力萬能公式及彎矩方向判斷
計劃總是趕不上變化,今天原本打算錄一期視頻,一來總結(jié)之前的技巧,二來也方便大家理解,不料家中寬帶斷網(wǎng),無奈只好繼續(xù)以文章的形式發(fā)出來。不知不覺又到了周五,歲月催人老呀!
結(jié)合浙大847考試風(fēng)格,彎矩圖,剪力圖,軸力圖為大題第一題必考,花費(fèi)時間較久且分值較大。故剪力大小和正負(fù)越快判斷出來越好,此法并非我所原創(chuàng),而是本科學(xué)習(xí)期間無意中看到,朱慈勉先生的書中應(yīng)該也有敘述。
直接上題和公式。

此公式我驗(yàn)證無數(shù)遍,放心食用。唯一需要注意的是剪力和彎矩的方向?qū)?yīng)的正負(fù)問題。
公式的左端是桿端的實(shí)際剪力,右端右上角帶0的是對應(yīng)荷載作用于簡支梁時桿端的剪力,剪力的方向?qū)?yīng)的正負(fù)均如下圖所示。

據(jù)我所知,除了矩陣位移法建坐標(biāo)系會改變剪力方向?qū)?yīng)的正負(fù)外,結(jié)構(gòu)力學(xué)所有章節(jié)的剪力方向?qū)?yīng)的正負(fù)均按圖中所示判斷。大家可以直接將此圖記在腦海中。不必判斷什么繞桿端順時針,反正到時候做題是直接上圖,由文字到圖反而需要反應(yīng)時間。注意桿件兩端方向所對應(yīng)的正負(fù)。不管是斜成多少度的梁都是這樣。負(fù)方向相反就OK了。
公式的右端彎矩MAB,MBA是實(shí)際彎矩圖中的A端和B端的彎矩,也就是說想求剪力必須求出結(jié)構(gòu)的實(shí)際彎矩圖,有萌新可能會問已經(jīng)求出彎矩圖了剪力不是已經(jīng)知道了嗎?這你就忽略了載常數(shù)表的強(qiáng)大了,不知道剪力也能通過表格或者概念分析的方法求出彎矩圖。而且浙大就是讓你求彎矩圖,剪力圖,軸力圖呀!
接下來是彎矩方向?qū)?yīng)的正負(fù),這里的彎矩方向?qū)?yīng)的正負(fù)區(qū)別于靜定結(jié)構(gòu)求解的一般規(guī)定,而是與位移法規(guī)定的彎矩方向?qū)?yīng)的正負(fù)相同,即均繞桿端順時針為正。直接上圖。

最后,至于桿端或桿中任意位置彎矩方向的判斷,我在上篇文章中講到剪力方向判斷時疏忽了,在此補(bǔ)充一下,很簡單。如下圖所示,給定彎矩圖,彎矩方向用箭頭→表示,箭頭→的尾部以有彎矩的一側(cè)為起點(diǎn)(即彎矩圖畫在哪端就將彎矩方向的箭頭→尾部放在哪端)箭頭→端部放另一端。這就是彎矩方向,結(jié)合上述可判斷正負(fù)。

大家可自行計算出剪力大小正負(fù),并對照書中的相應(yīng)載常數(shù)表核對一下。有問題留言哦!