剪力弯矩计算公式

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简支梁受均布载荷作用,试写出剪力和弯矩方程

简支梁受均布载荷作用,试写出剪力和弯矩方程

一、简支梁的基本概念简支梁是一种常见的结构形式,其特点是两端固定支撑,中间无任何支撑,形成一个简单的横跨结构。

在工程建设中,简支梁常被用于桥梁、楼板等结构的设计与施工中。

当梁承受均布载荷时,其上产生的剪力和弯矩是设计和分析的重要参数。

二、受力分析的基本原理1. 剪力的定义和计算公式在简支梁上,当均布载荷作用时,梁体上的任意一截面上都受到来自上部和下部梁体的相互作用力。

剪力的大小可以通过以下公式计算:V = wL/2 - 信信其中,V代表该截面上的剪力,w代表均布载荷的大小,L代表梁的长度,x代表距离截面起点的距离。

2. 弯矩的定义和计算公式同样,在简支梁上,距离梁的任意一截面上也存在着弯矩。

弯矩的计算公式如下:M = wLx/2 - w*x^2/2其中,M代表该截面上的弯矩,w代表均布载荷的大小,L代表梁的长度,x代表距离截面起点的距离。

三、剪力和弯矩方程的推导1. 剪力方程的推导根据前文所述的剪力的计算公式,可以推导出简支梁受均布载荷作用时的剪力方程。

假设梁的起点为原点,横向为x轴方向,竖向为y轴方向,由上述公式可知,剪力V与距离x的关系为线性关系,斜率为wL/2,截距为0。

简支梁受均布载荷作用时的剪力方程为:V = wL/2 - 信信2. 弯矩方程的推导同样地,根据前文所述的弯矩的计算公式,可以推导出简支梁受均布载荷作用时的弯矩方程。

假设梁的起点为原点,横向为x轴方向,竖向为y轴方向,通过弯矩的计算公式可得知,弯矩M与距离x的关系为二次函数关系,并且开口向下。

简支梁受均布载荷作用时的弯矩方程为:M = wLx/2 - w*x^2/2四、结论与应用在工程设计中,通过以上剪力和弯矩方程的推导,可以为简支梁的设计、分析提供依据。

在实际工程中,根据预设的载荷情况和结构参数,可以通过计算得到不同截面处的剪力和弯矩,从而根据这些受力情况,进行梁的截面选取、钢筋布置、构造设计等工作。

剪力和弯矩方程的推导及其应用具有重要的实际意义和价值。

简单剪力和弯矩的计算公式

简单剪力和弯矩的计算公式

简单剪力和弯矩的计算公式在工程力学中,剪力和弯矩是两个非常重要的概念,它们在结构设计和分析中起着至关重要的作用。

剪力是指作用在梁或构件上的横向力,而弯矩则是指作用在梁或构件上的扭转力。

在工程实践中,我们经常需要计算剪力和弯矩的数值,以便确定结构的受力情况和设计合适的结构尺寸。

在本文中,我们将介绍简单剪力和弯矩的计算公式,帮助读者更好地理解这两个概念。

1. 剪力的计算公式。

剪力是指作用在梁或构件上的横向力,它可以通过以下公式进行计算:V = dM/dx。

其中,V表示剪力的大小,M表示弯矩,x表示距离。

这个公式表明,剪力的大小与弯矩的变化率成正比,当弯矩发生变化时,剪力也会随之发生变化。

这个公式可以帮助我们在实际工程中计算剪力的大小,从而确定结构的受力情况。

2. 弯矩的计算公式。

弯矩是指作用在梁或构件上的扭转力,它可以通过以下公式进行计算:M = F d。

其中,M表示弯矩的大小,F表示作用在梁或构件上的力,d表示力的作用距离。

这个公式表明,弯矩的大小与作用力的大小和作用距离成正比,当作用力或作用距离发生变化时,弯矩也会随之发生变化。

这个公式可以帮助我们在实际工程中计算弯矩的大小,从而确定结构的受力情况。

3. 剪力和弯矩的关系。

剪力和弯矩是结构受力分析中的两个重要概念,它们之间存在着密切的关系。

在梁或构件上受到外力作用时,会产生剪力和弯矩。

剪力是作用在梁或构件上的横向力,而弯矩则是作用在梁或构件上的扭转力。

在实际工程中,我们需要通过计算剪力和弯矩的大小,来确定结构的受力情况和设计合适的结构尺寸。

4. 计算实例。

为了更好地理解剪力和弯矩的计算公式,我们可以通过一个简单的实例来进行说明。

假设有一根长度为2m的梁,受到作用力为10N的力,作用点距离梁的左端点1m处。

我们可以通过以下步骤来计算剪力和弯矩的大小:首先,根据弯矩的计算公式,可以得到弯矩的大小为:M = F d = 10N 1m = 10Nm。

然后,根据剪力的计算公式,可以得到剪力的大小为:V = dM/dx = d(10N)/dx = 10N。

梁的弯曲计算剪力计算公式

梁的弯曲计算剪力计算公式

梁的弯曲计算剪力计算公式在工程力学中,梁是一种常见的结构元素,用于支撑和承载荷载。

在设计和分析梁的时候,我们需要考虑到梁的弯曲和剪切力。

本文将重点讨论梁的弯曲计算和剪力计算公式,帮助读者更好地理解和应用这些公式。

梁的弯曲计算公式。

在梁的弯曲计算中,我们需要考虑梁的受力情况以及梁的几何形状。

弯曲时梁的受力情况可以用弯矩来描述,弯矩的大小和位置取决于梁的荷载和支撑条件。

在弯曲计算中,我们通常使用以下公式来计算梁的弯矩:M = -EI(d^2y/dx^2)。

其中,M表示弯矩,E表示梁的弹性模量,I表示梁的惯性矩,y表示梁的挠度,x表示梁的位置。

这个公式描述了梁在弯曲时的受力情况,可以帮助我们计算梁的弯曲应力和挠度。

梁的剪力计算公式。

除了弯曲力之外,梁在受荷载时还会产生剪切力。

剪切力是梁上各点间的内力,它的大小和位置取决于梁的荷载和支撑条件。

在剪力计算中,我们通常使用以下公式来计算梁上各点的剪切力:V = dM/dx。

其中,V表示剪切力,M表示弯矩,x表示梁的位置。

这个公式描述了梁上各点的剪切力分布情况,可以帮助我们计算梁的剪切应力和剪切变形。

梁的弯曲和剪力计算实例。

为了更好地理解梁的弯曲和剪力计算,我们可以通过一个实例来说明。

假设有一根长度为L,截面为矩形的梁,受均布荷载w作用。

我们可以根据梁的受力情况和几何形状,计算出梁的弯矩和剪切力分布情况。

首先,我们可以计算出梁的弯矩分布情况。

根据梁的受力情况和几何形状,我们可以得到梁的挠度y(x)的表达式。

然后,我们可以通过弯矩公式M = -EI(d^2y/dx^2)来计算出梁上各点的弯矩分布情况。

接着,我们可以计算出梁上各点的剪切力分布情况。

根据梁的弯矩分布情况,我们可以通过剪切力公式V = dM/dx来计算出梁上各点的剪切力分布情况。

通过以上计算,我们可以得到梁在受均布荷载作用时的弯矩和剪切力分布情况。

这些计算结果可以帮助我们更好地了解梁的受力情况,指导我们设计和分析梁的结构。

两端简支梁力学计算公式

两端简支梁力学计算公式

两端简支梁力学计算公式
1.弯矩计算公式:
弯矩是梁中最常见的力学特征之一,用来描述梁的弯曲性质。

在两端简支梁中,弯矩可以通过以下公式计算:
M=(wL^2)/8
其中,M表示弯矩,w表示分布载荷的单位长度,L表示梁的长度。

2.剪力计算公式:
剪力是横截面梁中的各个部分之间的内力,用来描述梁的抗剪能力。

在两端简支梁中,剪力可以通过以下公式计算:
V=(wL)/2
其中,V表示剪力,w表示分布载荷的单位长度,L表示梁的长度。

3.轴力计算公式:
轴力是梁中的纵向内力,用来描述梁的受力性质。

在两端简支梁中,轴力可以通过以下公式计算:
N=(wL)/2
其中,N表示轴力,w表示分布载荷的单位长度,L表示梁的长度。

4.梁的挠度计算公式:
梁的挠度是梁受到外力作用后发生的弯曲变形。

在两端简支梁中,梁的挠度可以通过以下公式计算:
δ=(5wL^4)/(384EI)
其中,δ表示梁的挠度,w表示分布载荷的单位长度,L表示梁的长度,E表示梁的弹性模量,I表示梁的截面惯性矩。

5.梁的应力计算公式:
在两端简支梁中,梁的应力可以通过以下公式计算:
σ=(My)/I
其中,σ表示梁的应力,M表示弯矩,y表示离梁轴心的距离,I表示梁的截面惯性矩。

以上公式只涵盖了两端简支梁力学计算中的一部分,实际应用中还需要考虑其他因素,例如温度变化、应变等。

此外,梁的材料性质和截面形状也会对计算结果产生影响,因此在具体应用中需要根据实际情况进行调整。

弯矩剪力计算公式

弯矩剪力计算公式

1表1 简单载荷下基本梁的剪力图与弯矩图梁的简图剪力Fs 图弯矩M 图1laFsF F l a F l al -+-F la l a )(-+M2l eMsF lM e +MeM +3laeMsF lM e +Me M lal -e M la +-4lqsF +-2ql 2qlM82ql +2l5lq asF +-la l qa 2)2(-lqa 22M2228)2(l a l qa -+la l qa 2)(2-la l a 2)2(-6lqsF +-30l q 60l qM3920l q +3)33(l-7aFlsF F+Fa-M8aleMsF+eM M9lqs F ql+M22ql -10lqsF 2l q +M620l q -注:外伸梁 = 悬臂梁 + 端部作用集中力偶的简支梁表2 各种载荷下剪力图与弯矩图的特征某一段梁上的外力情况 剪力图的特征弯矩图的特征无载荷水平直线斜直线或集中力 F突变 F 转折或或集中力偶eM 无变化 突变e M均布载荷q斜直线抛物线 或零点极值表3 各种约束类型对应的边界条件约束类型 位移边界条件力边界条件(约束端无集中载荷)固定端0=w ,0=θ —简支端0=w0=M 自由端—0=M ,0=S F注:力边界条件即剪力图、弯矩图在该约束处的特征。

常用截面几何与力学特征表表2-5注:1.I 称为截面对主轴(形心轴)的截面惯性矩(mm 4)。

基本计算公式如下:⎰∙=AdA yI 22.W 称为截面抵抗矩(mm 3),它表示截面抵抗弯曲变形能力的大小,基本计算公式如下:maxy I W =3.i 称截面回转半径(mm ),其基本计算公式如下:AIi =4.上列各式中,A 为截面面积(mm 2),y 为截面边缘到主轴(形心轴)的距离(mm ),I 为对主轴(形心轴)的惯性矩。

5.上列各项几何及力学特征,主要用于验算构件截面的承载力和刚度。

2.单跨梁的内力及变形表(表2-6~表2-10)(1)简支梁的反力、剪力、弯矩、挠度表2-6(2)悬臂梁的反力、剪力、弯矩和挠度表2-7(3)一端简支另一端固定梁的反力、剪力、弯矩和挠度表2-8(4)两端固定梁的反力、剪力、弯矩和挠度表2-9(5)外伸梁的反力、剪力、弯矩和挠度表2-103.等截面连续梁的内力及变形表(1)等跨连续梁的弯矩、剪力及挠度系数表(表2-11~表2-14)1)二跨等跨梁的内力和挠度系数表2-11注:1.在均布荷载作用下:M =表中系数×ql 2;V =表中系数×ql ;EIw 100ql 表中系数4⨯=。

弯矩和剪力的计算公式

弯矩和剪力的计算公式

弯矩和剪力的计算公式在咱们学习力学的这个大领域里,弯矩和剪力那可是相当重要的概念。

要是搞不清楚它们的计算公式,那可就像在迷宫里迷路一样,晕头转向的。

先来说说弯矩。

弯矩呢,简单理解就是使物体弯曲的力产生的效果。

那弯矩的计算公式是啥呢?一般来说,对于一个简单的梁结构,如果上面作用着均布荷载 q ,跨度为 L ,那么跨中弯矩 M 就等于 qL²/8 。

我给您说个我自己经历的事儿,来帮您更好地理解。

有一次,我去一个建筑工地参观,看到工人们正在搭建一个钢结构的桥梁。

我就好奇地问其中一个师傅,这桥梁的设计中弯矩是咋考虑的。

师傅特别热心,他指着那钢梁说:“你看啊,这上面要是有重物压着,就会产生弯矩,咱们得根据预计的重量和桥梁的长度,用公式算出来,才能保证这桥结实耐用,不会弯了塌了。

”我当时听着,眼睛盯着那钢梁,心里就在想,这小小的公式,背后的作用可真大啊!再讲讲剪力。

剪力呢,就是沿着杆件截面方向作用的内力。

对于一个简支梁,如果上面有个集中力 P 作用在距离支座 a 的位置,那么在支座处产生的剪力 V 就分别是在左边支座为 P (如果 P 在左边),右边支座为 -P 。

比如说,咱们想象一下家里的晾衣架。

要是晾的衣服太重了,那晾衣架的杆子就会受到剪力的作用。

如果不考虑这个剪力,说不定哪天晾衣架就“咔嚓”一声断了。

回到弯矩和剪力的计算公式,在实际应用中,可没这么简单。

因为结构往往很复杂,不是单纯的均布荷载或者集中力。

这时候就得用到更高级的力学知识和计算方法。

但不管多复杂,这些公式都是咱们解决问题的好帮手。

就像有了地图,咱们才能在未知的道路上找到方向。

所以,掌握好弯矩和剪力的计算公式,对于咱们理解和设计各种结构,那可是至关重要的。

总之,弯矩和剪力的计算公式虽然看起来有点复杂,但只要咱们多琢磨、多练习,结合实际的例子去理解,就一定能把它们拿下,让它们为我们所用,为各种工程和建筑的设计提供有力的支持!。

梁的剪力和弯矩概念讲解(剪力图弯矩图,含例题)

梁的剪力和弯矩概念讲解(剪力图弯矩图,含例题)

6kN
1
2
q 2kN m
3
4
5
B
1 2 3 4 5
2m
A
3m
C
3m
FA 13kN
FB 5kN
例题
4.5
为使在锯开处两端面的开裂最小,应使锯口处的 弯矩为零,木料放在两只锯木架上,一只锯木架 放置在木料的一端,试问另一只锯木架放置何处 才能使木料锯口处的弯矩为零。
q
B
A
C
D
MD 0
MD 0

剪力和弯矩的计算规则
梁任意横截面上的剪力,等于作用在该截面左边 (或右边)梁上所有横向外力的代数和。截面左 边向上的外力(右边向下的外力)使截面产生正的 剪力,反之相反。【左上右下为正,反之为负】 梁任意横截面上的弯矩,等于作用在该截面左 边(或右边)所有外力(包括外力偶)对该截面 形心之矩的代数和。截面左边(或右边)向上的 外力使截面产生正弯矩,反之相反。【左顺右逆 为正,反之为负】
2m
FB 2kN 1m
7
kN
3 3
x 1.56
2 2
kNm
2.44
2
例题
4.12
4kN m
6kN
2kN m
4.5
4.5
1m
1m
2m
5.5
kN 1.5
5.5
4
8.5 7
kNm
例题
4.13
80 kN m
A
160 kN
D E
40kN m
B
40 kN
F
C
310 kN 2m
120
30
190
D
FD
MA

剪力图和弯矩图

剪力图和弯矩图
FS(x)qx (0xl) M(x)1qx2 (0xl)
2 括号里的不等式说明对应的内力方程所使用的区段。
FS(x)qx (0xl) M(x)1qx2 (0xl)
2 剪力图为一斜直线
FS(0) 0 FS(l) ql
弯矩图为二次抛物线
M (0) 0 M ( l 2 ) 1 ql 2
8 M ( l ) 1 ql 2
绘剪力图和弯矩图的基本方法:首先分别写出梁 的剪力方程和弯矩方程,然后根据它们作图。
Fs(x)
o
x
o
x
Fs 图的坐标系
M(x) M 图的坐标系
不论在截面的 左侧 或 右侧 向上的外力均将引起 正值 的弯矩,而向下 的外力则引起 负值 的弯矩。
例题:图示简支梁 ,在全梁上受集度为 q 的均布荷载作用。 试作此梁的剪力图和弯矩图。
FS 称为 剪力
y
FA
m
C
A
xm
FS x
由平衡方程
a
P
m
m C0
MFAx0
A
B
m
可得 M = FAx
x
内力偶 M 称为 弯矩
y
FA
m FS
C
x
A
xm
M
结论
a
P
m
梁在弯曲变形时,
横截面上的内力有
A
B
两个,即,
m x
剪力 FS 弯矩 M
y
FA
m FS
C
x
A
xm
M
取右段梁为研究对象。
y
FA
m FS
-
FS FS
dx
(2)弯矩符号 横截面上的弯矩使考虑的脱离体下边受拉,上边受压时为 正 。
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剪力弯矩计算公式
剪力与弯矩是结构力学中常用的两个力学概念,用于描述建筑物或物
体中的内部力状态。

剪力弯矩计算公式是一组用于计算结构物中剪力和弯
矩的公式,是结构设计和力学分析的基础。

剪力是指结构物中各截面上的作用力垂直于剪切平面的合力。

剪力的
计算公式可以从力的平衡原理出发,考虑截面平衡条件得到。

剪力计算公
式可以以截面为单位进行计算,也可以以整个结构为单位进行计算。

一般
来说,对于等截面结构,剪力沿结构的长度保持恒定;对于不等截面结构,剪力的分布是变化的。

在一维的情况下,截面上的剪力可以通过以下公式
计算:
V = dM/dx
其中,V表示截面上的剪力,M表示截面上的弯矩,x表示沿结构长
度的位置,dM表示单位长度上的弯矩变化量。

弯矩是指结构物中作用在截面上的力和力臂的乘积的总和。

弯矩的计
算公式可以从力的平衡原理出发,考虑截面平衡条件得到。

弯矩可以分为
正弯矩和负弯矩,具体取决于力的方向。

对于一维的情况下,截面上的弯
矩可以通过以下公式计算:
M = ∫ (V * dx)
其中,M表示截面上的弯矩,V表示截面上的剪力,dx表示元素长度
的微小变化量。

剪力弯矩的计算公式可以通过力的平衡原理和变形原理相结合得到。

通过对结构的几何形状、边界条件和受力状况进行分析,可以得到相关的
计算公式。

剪力与弯矩的计算公式通常是按照不同结构形式和受力方式进行细分的,比如钢结构、混凝土结构以及复杂的结构形式等。

需要特别提醒的是,剪力弯矩计算公式的使用需要基于合理的假设和前提条件。

在实际工程中,通常需要对结构进行合理的简化和假设,以便得到有效的计算结果。

此外,剪力弯矩计算公式还需要考虑材料的性能和结构的变形特征,以便得到更加准确的计算结果。

总之,剪力弯矩计算公式是结构设计和力学分析中非常重要的工具,对于确保结构的安全性和可靠性具有重要的意义。

在实际应用中,需要根据具体的情况选择合适的剪力弯矩计算公式,并结合工程经验和实际条件进行分析和判断。

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