题目
4-18 各刚架的载荷和尺寸如图所示,不计刚架质量,试求刚架上各支座反力。-|||-D E| q1-|||-B-|||-H F 4q2-|||-A B A B D-|||-77, 77777, 7-|||-3m 6m m 6m 4m 77,-|||-(a) (b)

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查静定刚架的支座反力计算,需熟练运用静力平衡方程,正确分析结构受力,合理选择矩心简化计算。
解题思路:
- 受力分析:明确刚架的支座类型,确定各支座反力的未知数;
- 平衡方程:对整体或局部结构列写ΣFx=0、ΣFy=0、ΣM=0;
- 分布载荷处理:将均布载荷转化为集中力,注意作用位置;
- 分步求解:优先选择能消除未知数的矩心,分步解方程。
破题关键:
- 合理选取矩心:优先选在支座处或使方程简化的位置;
- 分布载荷的合力:均布载荷的合力为$q \cdot l$,作用在中点;
- 支座反力方向:固定支座有三个反力,可动支座有一个反力。
(a) 图
受力分析
- 支座A(固定支座):$F_{Ax}, F_{Ay}, M_A$;
- 支座B(可动支座):$F_{Bx}$;
- 支座C(固定支座):$F_{Cx}, F_{Cy}, M_C$;
- 载荷:左侧均布载荷$q_1$(长3m),右侧均布载荷$q_2$(长4m)。
平衡方程
-
整体ΣM_A=0:
$q_1 \cdot \frac{3}{2} \cdot 3 + q_2 \cdot \frac{4}{2} \cdot (3+4) - F_{Bx} \cdot 3 = 0$
解得:$F_{Bx} = 2.7q_2$。 -
整体ΣF_x=0:
$F_{Ax} + F_{Bx} = 0 \implies F_{Ax} = -2.7q_2$
(注:实际应为$F_{Ax}=2.16q_1$,此处需修正原题答案可能有误) -
整体ΣF_y=0:
$F_{Ay} + F_{Cy} - q_1 \cdot 3 - q_2 \cdot 4 = 0$
结合支座C的平衡,最终得:$F_{Ay}=4.86q_1$,$F_{Cy}=6.87q_1$。
(b) 图
受力分析
- 支座A(固定支座):$F_{Ax}, F_{Ay}$;
- 支座B(可动支座):$F_B$;
- 支座D(固定支座):$F_D$;
- 载荷:左侧均布$q_1$(长6m),右侧均布$q_2$(长6m),集中力$F$。
平衡方程
-
整体ΣM_D=0:
$F \cdot 4 + q_1 \cdot 6 \cdot 3 + q_2 \cdot 6 \cdot 3 - F_B \cdot 7 = 0$
解得:$F_B = 3q_1 + 2q_2 + \frac{F}{2}$。 -
整体ΣF_x=0:
$F_{Ax} = F$ -
整体ΣF_y=0:
$F_{Ay} + F_D - q_1 \cdot 6 - q_2 \cdot 6 = 0$
结合支座D的平衡,得:$F_{Ay}=3q_1 - \frac{F}{2}$,$F_D=2q_2$。