题目
试用力矩分配法计算图(a)所示连续梁,并绘制弯矩图和剪力图。4 kN 2 kN 3 kN-|||-2kN/m-|||-A D-|||-Eī B 2EI Eī-|||-4m 4m 10m m 4m 2m-|||-(a)
试用力矩分配法计算图(a)所示连续梁,并绘制弯矩图和剪力图。
题目解答
答案



解析
步骤 1:计算力矩分配系数
根据力矩分配法,首先需要计算各节点的力矩分配系数。对于节点A和B,力矩分配系数为:
${\mu }_{AB}=\dfrac {3\times \dfrac {2E1}{8}}{3\times \dfrac {E1}{8}+4\times \dfrac {2E1}{10}}=0.319$
${\mu }_{BA}=\dfrac {4\times \dfrac {2E1}{10}}{3\times \dfrac {E1}{8}+4\times \dfrac {2E1}{10}}=0.681$
对于节点C和D,力矩分配系数为:
${\mu }_{CD}=\dfrac {3\times \dfrac {2E1}{8}}{3\times \dfrac {E1}{8}+4\times \dfrac {2E1}{10}}=0.319$
${\mu }_{DC}=\dfrac {4\times \dfrac {2E1}{10}}{3\times \dfrac {E1}{8}+4\times \dfrac {2E1}{10}}=0.681$
步骤 2:计算固端弯矩
根据连续梁的受力情况,计算各段梁的固端弯矩。对于AB段,固端弯矩为:
${M}_{AB}=\dfrac {3Fl}{16}=\dfrac {3\times 4\times 8}{16}kN\cdot m=6kN\cdot m$
对于BC段,固端弯矩为:
${M}_{BC}=-\dfrac {q{l}^{2}}{12}=-\dfrac {2\times {10}^{2}}{12}kN\cdot m=-16.67kN\cdot m$
${M}_{CB}^{{P}_{B}}=\dfrac {q{l}^{2}}{12}=\dfrac {2\times {10}^{2}}{12}kN=16.67kN\cdot m$
对于DE段,固端弯矩为:
${M}_{DE}=-\dfrac {F1a1b1(l+b1)+F2a2b2(l+b2)}{2l^2}$
$=\dfrac {2\times 2\times 6(8+6)+3\times 6\times 2\times (8+2)}{2\times {8}^{2}}kJ\cdot m=-5.44kN\cdot m$
步骤 3:力矩分配和传递
根据力矩分配法,进行力矩分配和传递,计算各节点的弯矩和剪力。全部计算过程见题20。1算表。
步骤 4:绘制内力图
根据计算结果,绘制弯矩图和剪力图。绘出M图,F8图分别如图(b)、(c)所示。
8 11.23 一 10.80 4.50 5,50 25 7977 7977 7977 (b)M图(kN·m) 10.04 3.60 0.60 1.60 1.407 3.40 7 9.96 (c)Fs图(kN)
根据力矩分配法,首先需要计算各节点的力矩分配系数。对于节点A和B,力矩分配系数为:
${\mu }_{AB}=\dfrac {3\times \dfrac {2E1}{8}}{3\times \dfrac {E1}{8}+4\times \dfrac {2E1}{10}}=0.319$
${\mu }_{BA}=\dfrac {4\times \dfrac {2E1}{10}}{3\times \dfrac {E1}{8}+4\times \dfrac {2E1}{10}}=0.681$
对于节点C和D,力矩分配系数为:
${\mu }_{CD}=\dfrac {3\times \dfrac {2E1}{8}}{3\times \dfrac {E1}{8}+4\times \dfrac {2E1}{10}}=0.319$
${\mu }_{DC}=\dfrac {4\times \dfrac {2E1}{10}}{3\times \dfrac {E1}{8}+4\times \dfrac {2E1}{10}}=0.681$
步骤 2:计算固端弯矩
根据连续梁的受力情况,计算各段梁的固端弯矩。对于AB段,固端弯矩为:
${M}_{AB}=\dfrac {3Fl}{16}=\dfrac {3\times 4\times 8}{16}kN\cdot m=6kN\cdot m$
对于BC段,固端弯矩为:
${M}_{BC}=-\dfrac {q{l}^{2}}{12}=-\dfrac {2\times {10}^{2}}{12}kN\cdot m=-16.67kN\cdot m$
${M}_{CB}^{{P}_{B}}=\dfrac {q{l}^{2}}{12}=\dfrac {2\times {10}^{2}}{12}kN=16.67kN\cdot m$
对于DE段,固端弯矩为:
${M}_{DE}=-\dfrac {F1a1b1(l+b1)+F2a2b2(l+b2)}{2l^2}$
$=\dfrac {2\times 2\times 6(8+6)+3\times 6\times 2\times (8+2)}{2\times {8}^{2}}kJ\cdot m=-5.44kN\cdot m$
步骤 3:力矩分配和传递
根据力矩分配法,进行力矩分配和传递,计算各节点的弯矩和剪力。全部计算过程见题20。1算表。
步骤 4:绘制内力图
根据计算结果,绘制弯矩图和剪力图。绘出M图,F8图分别如图(b)、(c)所示。
8 11.23 一 10.80 4.50 5,50 25 7977 7977 7977 (b)M图(kN·m) 10.04 3.60 0.60 1.60 1.407 3.40 7 9.96 (c)Fs图(kN)