题目
例7.29 试求图示超静定梁支座约束力值,梁弯曲刚度EI为常量。-|||-q-|||-A B-|||-C-|||-a a a a-|||-例7.29图

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查超静定梁的解法,涉及力法的基本应用、挠度计算及对称性利用。
解题核心思路:
- 解除多余约束,选择简支梁作为基本系统;
- 叠加法计算挠度,建立位移方程;
- 利用对称性简化计算;
- 结合静力平衡方程求解支座反力。
破题关键点:
- 正确选择基本系统,确定多余约束力;
- 准确应用挠度公式(如悬臂梁、简支梁的挠度计算);
- 符号处理需注意荷载与约束力对挠度方向的影响。
步骤1:解除多余约束,建立基本系统
- 原结构为三次超静定,选择解除C支座,将原结构转化为简支梁AB,多余约束力为$F_C$。
步骤2:计算挠度分量
荷载引起的挠度$v_{a1}$
简支梁AB在均布荷载$q$作用下,C点挠度为:
$v_{a1} = \frac{q a^4}{8EI}$
约束力$F_C$引起的挠度$v_{a2}$
$F_C$作用于C点,等效为悬臂梁AC的端部受力,挠度为:
$v_{a2} = \frac{F_C (2a)^3}{3EI} = \frac{8 F_C a^3}{3EI}$
步骤3:建立位移方程
根据C点挠度为零的条件:
$v_{a1} - v_{a2} = 0 \implies \frac{q a^4}{8EI} - \frac{8 F_C a^3}{3EI} = 0$
解得:
$F_C = \frac{3 q a}{32}$
步骤4:利用对称性求$F_A$和$F_B$
利用对称性,取C端固定,AC段为悬梁,A点挠度$v_A=0$。荷载$q$和$F_A$共同作用下:
$\frac{q a^3}{6EI} - \frac{F_A (2a)^3}{3EI} = 0$
解得:
$F_A = \frac{q a}{16}$
由静力平衡,$F_B = F_A = \frac{q a}{16}$。