4.1 弯曲变形和梁的形式（课件）高教版（第三版）

4.1 弯曲变形和梁的形式 一、 弯曲变形 [ 观察与思考] 图(a) 所示的跳板承受跳水运动员的荷载，图(b) 所示的火车轮轴承受车厢的荷载，图(c)所示的挑梁承受阳台的荷载，这些构件在荷载作用下产生怎样的变形？它们所受荷载的作用方向有什么特点？ (a) (b) (c) 前面的图(a) ~ 图(c)中的构件受垂直于其轴线方向的荷载作用，构件轴线由直线变成曲线，这种变形叫做弯曲变形框架梁和桥梁等等在荷载作用下也都会产生弯曲变形。 二、 梁的形式 以弯曲变形为主的构件称为受弯构件，梁是土木工程中最常见的受弯构件之一。轴线是直线的梁称为直梁。土木工程中的梁结构很复杂，完全根据实际结构进行计算很困难，有时甚至不可能。工程中常将实际结构进行简化，抓住基本特点，略去次要细节，用一个简化的图形来代替实际结构，这种图形称为力学计算简图。力学计算简图既能反映实际结构的主要性能，又便于计算，是一种很实用的力学模型。根据支座的约束情况，工程中常见的简单梁有以下三种形式。 1. 简支梁 一端是固定铰支座，另一端是可动铰支座的梁称为简支梁。 桥梁支承在桥墩上，其两端均不能产生垂直向下的移动，但在桥梁弯曲变形时两端能够产生转动；整个桥梁不能在水平方向移动，但在温度变化时梁能够产生热胀冷缩。所以桥梁一端设置为固定铰支座，另一端设置为可动铰支座。桥梁用其轴线代替，从而得到如下图 (a)所示的力学计算简图。 2. 外伸梁 梁身的一端或两端伸出支座的简支梁称为外伸梁。前面 所示火车轮轴的计算简图如图(b) 所示，属于外伸梁。 3. 悬臂梁 一端是固定端，另一端是自由端的梁称为悬臂梁。阳台挑梁的计算简图如图(c)所示，属于悬臂梁。 $$