题目
49.图示多跨梁由AC和CB铰接而成,自重不计。已知: =10kN/m, M=40kN/m =2kN 作用在-|||-AB中点,且 =(45)^circ , =2m 则支座D的约束力为 () 。-|||-F-|||-q-|||-θ M-|||-A ll-|||-B C ()-|||-L/2-|||-L L L L-|||-题49图-|||-A. FD=10kN(1)-|||-B. FD=15kN(1)-|||-C. FD=40.7kN(1)-|||-D. =14.3kN(1)

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查多跨静定梁的受力分析及力矩平衡方程的应用,需正确选取研究对象并建立平衡方程。
解题核心思路:
- 确定研究对象:选择包含待求支座D的梁段(CD段)作为研究对象。
- 绘制受力图:考虑均布载荷、已知弯矩及支座反力的作用。
- 建立力矩平衡方程:对关键点(C点)取矩,利用$\sum M_C = 0$求解支座反力。
破题关键点:
- 正确计算均布载荷的合力及作用点:均布载荷的总力为$q \cdot L$,作用在梁段中点。
- 明确支座位置与力臂关系:支座D距离C点的水平距离为$2L$,需正确代入力矩计算。
步骤1:确定研究对象
以CD段(即CB梁段)为研究对象,受力如图所示:
- 均布载荷$q=10\ \text{kN/m}$作用于CD段,总力为$q \cdot L = 10 \cdot 2 = 20\ \text{kN}$,作用点在中点(距离C点$L/2=1\ \text{m}$)。
- 已知弯矩$M=40\ \text{kN·m}$作用于C点。
- 支座D的约束力$F_D$向上,作用线距离C点水平距离为$2L=4\ \text{m}$。
步骤2:建立力矩平衡方程
对C点取矩,顺时针力矩为正:
$\sum M_C = F_D \cdot 2L - q \cdot L \cdot \frac{L}{2} - M = 0$
步骤3:代入已知数据
将$L=2\ \text{m}$、$q=10\ \text{kN/m}$、$M=40\ \text{kN·m}$代入:
$F_D \cdot 2 \cdot 2 - 10 \cdot 2 \cdot \frac{2}{2} - 40 = 0$
化简得:
$4F_D - 20 - 40 = 0 \quad \Rightarrow \quad 4F_D = 60 \quad \Rightarrow \quad F_D = 15\ \text{kN}$