結(jié)構(gòu)力學(xué)作業(yè)一

1、結(jié)構(gòu)力學(xué)大作業(yè)11、 單跨靜定梁結(jié)構(gòu)（簡(jiǎn)支梁、懸臂梁和右外伸梁）（一）簡(jiǎn)支梁1、簡(jiǎn)支梁（跨度10米）在集中荷載（F=1000N）的作用下的剪力圖和彎矩圖 集中力（F=1000N）在1/2處 剪力圖： 彎矩圖：最大彎矩為2500N*m 集中力（F=1000N）在1/4處 剪力圖： 彎矩圖：最大彎矩為1875N*m 集中力在（F1=500N、F2=500N）在1/3處和在2/3處 剪力圖： 彎矩圖：最大彎矩為1666.67N*m2、 簡(jiǎn)支梁（跨度10米）在均布荷載（q=100N/m）的作用下的剪力圖和彎矩圖 剪力圖： 彎矩圖：最大彎矩為1250N*m分析： 簡(jiǎn)支梁在均布荷載作用下的彎矩小于在集中力

2、作用在1/2及 1/3處，但中部彎矩較大，向兩邊遞減，對(duì)于小跨度結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)， 選簡(jiǎn)支梁比較合理，但對(duì)于大跨度結(jié)構(gòu)，中間處彎矩太大， 故不適用。（二）懸臂梁1、 懸臂梁（跨度10米）在集中荷載（F=1000N）的作用下的剪力圖和彎矩圖 集中力（F=1000N）在1/2處 剪力圖： 彎矩圖：最大彎矩為5000N*m集中力（F=1000N）在自由端 剪力圖： 彎矩圖：最大彎矩為10000N*m2、 懸臂梁（跨度10m）在均布荷載（q=100N/m）的作用下的剪力圖和彎矩圖 剪力圖： 彎矩圖：最大彎矩為5000N*m分析：荷載加在越靠近懸臂梁固定端的位置相應(yīng)的剪力和彎矩越小，越有利，故懸臂梁荷載最好加在

3、靠近固定端處。懸臂梁在集中荷載作用下對(duì)應(yīng)處的彎矩剪力小于集中力作用于自由端處的彎矩。但懸臂梁固端處彎矩較大，對(duì)支座有較高要求，一般不 在工程中較少采用懸臂梁結(jié)構(gòu)。（三）右外伸梁1、右外伸梁（跨度10米）在集中荷載（F=1000N）的作用下的剪力圖和彎矩圖 集中力（F=1000N）在外伸部分自由端處 剪力圖： 彎矩圖：最大彎矩為5000N*m集中力（F=1000N）在外伸部分1/2處 剪力圖： 彎矩圖：最大彎矩為2500N/m集中力（F=1000N）在內(nèi)部1/2處 剪力圖： 彎矩圖：最大彎矩為2500N*m2、 右外伸梁（跨度10米）在均布荷載（q=100N/m）的作用下的剪力圖和彎矩圖 剪力圖

4、： 彎矩圖：二、多跨靜定梁結(jié)構(gòu)1、多跨靜定梁（跨度10米）在集中荷載（F總=1000N）的作用下的剪力圖和彎矩圖 剪力圖：最大剪力為50N 彎矩圖：最大彎矩為12.5N*m2、多跨靜定梁（跨度10米）在均布荷載（q=100N/m）的作用下的剪力圖和彎矩圖 剪力圖： 彎矩圖：最大剪力為50N最大彎矩為12.5N*m分析：3、 剛架結(jié)構(gòu)1、 三鉸剛架（梁跨度10米）在集中荷載（F=1000N）的作用下的內(nèi)力圖2、 三鉸剛架（梁跨度10米）在均布荷載（q=100N/m）的作用下的內(nèi)力圖四、桁架結(jié)構(gòu)1、 平行桁架結(jié)構(gòu)（跨度10米）在集中荷載（F=1000N）的作用下的內(nèi)力圖。 集中力（F=1000N）

5、在1/2處 軸力圖： 集中力（Fi=200N）均勻分布 軸力圖 2、 平行桁架結(jié)構(gòu)（跨度10米）在均布荷載（q=100N/m）的作用下的內(nèi)力圖 受力圖： 軸力圖：、 剪力圖： 彎矩圖： 分析：平行弦桁架內(nèi)力不均勻，弦桿內(nèi)力由兩端小而向中間逐漸增大，腹桿內(nèi)力是兩端大而向中間逐漸減小。3、 三角桁架結(jié)構(gòu)（跨度10米）在集中荷載（F=1000N）的作用下的內(nèi)力圖。 集中力（F=1000N）在1/2處 軸力圖： 集中力（Fi=200N）均勻分布 軸力圖 分析:三角型桁架內(nèi)力也是不均勻的，弦桿內(nèi)力由兩端大而向中間逐漸減小，腹桿內(nèi)力是兩端小而向中間逐漸減小。結(jié)論：桁架結(jié)構(gòu)中，當(dāng)力作用在結(jié)點(diǎn)處，彎矩和剪力均

6、為零，只有軸力。當(dāng)集中力在一結(jié)點(diǎn)處，最大軸力比集中力分散在個(gè)結(jié)點(diǎn)處大。當(dāng)均布力作用時(shí)，彎矩剪力較簡(jiǎn)支梁小的多，軸力較大。桁架結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，受力明確，桁架桿件只承受軸向力，沒(méi)有多余的贅余力，不承擔(dān)彎矩和剪力；施工也簡(jiǎn)單，按照普通桿件拼裝桁架桿件就可以完成。缺點(diǎn)是：桁架結(jié)構(gòu)不能協(xié)調(diào)受力，承擔(dān)的荷載潛力小。2、 拱結(jié)構(gòu)（一）圓三鉸拱1、 圓三鉸拱結(jié)構(gòu)架結(jié)構(gòu)（跨度10米）在集中荷載（F=100N）的作用下的內(nèi)力圖。 軸力圖： 彎矩圖： 剪力圖：2、 圓三鉸拱結(jié)構(gòu)架結(jié)構(gòu)（跨度10米）在均布荷載（q=100N/m）的作用下的內(nèi)力圖。 軸力圖： 彎矩圖： 剪力圖：分析：三鉸拱的優(yōu)點(diǎn)：彎矩比相應(yīng)簡(jiǎn)支梁小，水平推力存在的原因。用料省、自重輕、跨度大?？捎每箟盒阅軓?qiáng)的磚石材三鉸拱的缺點(diǎn)：構(gòu)造復(fù)雜，對(duì)支座要求較高，施工費(fèi)用高。 （二）合理拱軸三鉸拱1.合理拱軸（拋物線y=4*f/(s2)*(10-x)*x）三鉸拱結(jié)構(gòu)架結(jié)構(gòu)（跨度10米）在豎向集中荷載Fi=100N(i=1至10)作用下的內(nèi)力圖。 軸力圖： 彎矩圖： 剪力圖：2.合理拱軸（拋物線y=4*f/(s2)*(10-x)*x）三鉸拱結(jié)構(gòu)架結(jié)構(gòu)（跨度10米）在豎向均布荷載(q=100N/m)作用下的內(nèi)力圖。 軸力圖： 彎矩圖： 剪力圖：2.拋物線（y=