专题六 简单梁的识别和梁的剪力图（课件）-浙江省职教高考《建筑力学与结构平法识别图》(高教版) 专题复习讲练测

专题六.简单梁的识别和梁的剪力图 《建筑力学与结构平法识别图》（高教社） 专题复习讲练测 1 一.考纲解读 二.知识点梳理和重点概念复习 三.真题或常考题讲解 四.课内练习及讲评 五.内容归纳小结 目录 常见考点： 1. 弯曲变形的概念。 2. 简单梁的三种形式。 3. 剪力和弯矩的概念及其正负号规定。 4. 内力图的特征和规律。 5. 梁的剪力图和弯矩图的绘制。 一.考纲解读 一.考纲解读 01 1.了解弯曲变形的概念。 02 3.能用截面法计算梁指定截面的内力。 03 5.会运用规律熟练绘制梁的剪力图和弯矩图。 考试要求： 05 2.理解简单梁的三种形式。 4.了解绘制梁内力图的基本方法，理解内力图的特征。 04 一.考纲解读 1 2 3 求指定截面的剪力和弯矩、绘制梁的剪力图和弯矩图。 计算题 弯曲变形的主要特征、剪力的正负号规定、简单梁的三种形式。 选择题 简述内力图的特征和规律、说明梁的剪力图和弯矩图的绘制步骤。 简答题 3 易考题型： 知识点思维导图 二.知识点梳理和重点概念复习 知识点梳理： 一、简单梁的识别 图4-3~图4-5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，这种变形称为弯曲变形，图4-1中的框架梁和图4-2中的桥梁在荷载作用下也都会产生弯曲变形。 二.知识点梳理和重点概念复习 知识点梳理： 二、常见的简单梁形式 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。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。图4-2所示桥梁的计算简图如图4-6a所示,属于简支梁。 二.知识点梳理和重点概念复习 知识点梳理： 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。图4-4所示火车轮轴的计算简图如图4-6b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。图4-5所示阳台挑梁的计算简图如图4-6c 所示,属于悬臂梁。 二.知识点梳理和重点概念复习 知识点梳理： 三、剪力与弯矩的概念 揭示梁内力的方法仍然是截面法。如图4-7b所示,假想截取梁的左段为研究对象，由于整根梁处于平衡状态,所以梁的左段也处于平衡状态,必然在1-1截面处有两种内力，与横截面相切的内力Fs称为剪力,与横截面垂直的内力偶矩M称为弯矩。 二.知识点梳理和重点概念复习 知识点梳理： 四、剪力与弯矩的正负号规定 (1)剪力的正负号 截面上的剪力Fs使所研究的分离体有顺时针方向转动趋势时规定为正号,是正剪力(图4-8a);反之规定为负号,是负剪力(图4-8b)。 (2)弯矩的正负号 截面上的弯矩使所考虑的分离体产生向下凸变形(下部受拉、上部受压)时规定为正号,是正弯矩(图4-9a);产生向上凸变形(上部受拉,下部受压)时规定为负号,是负弯矩(图4-9b)。 二.知识点梳理和重点概念复习 知识点梳理： 五、剪力图和弯矩图的概念 在工程中,了解剪力和弯矩在全梁内沿梁轴线的分布情况,知道剪力和弯矩的最大值及其所在横截面的位置，有助于施工人员理解图样的设计意图,从而采用正确的施工方法。若用平行于梁轴的横坐标表示梁横截面的位置,用垂直于梁轴的纵坐标表示相应横截面上的剪力或弯矩,按一定比例绘制出来,这种形象地表示剪力和弯矩沿梁轴线变化情况的图形，分别称为剪力图和弯矩图,即梁的内力图。 在绘制梁的内力图时,习惯上正剪力画在横坐标轴的上方，负剪力画在横坐标轴的下方(画剪力图时要求标出正负号);而把弯矩图画在受拉侧(即正弯矩画在横坐标轴的下方，负弯矩画在横坐标轴的上方,由于弯矩图画在梁的受拉侧,故弯矩图的正负号可标可不标)。将弯矩图画在梁轴线受拉一侧的目的,是便于在混凝土梁中配置钢筋,即混凝土梁的受力钢筋基本上配置在梁的受拉一侧。 二.知识点梳理和重点概念复习 知识点梳理： 六、梁内力图的规律 1.简支梁在简单荷载作用下的内力图 绘制梁的内力图的基本方法是:先建立剪力方程和弯矩方程，再根据剪力和弯矩的函数关系,采用描点法得到相应的剪力图和弯矩图。表4-1是应用这种方法绘制出的简支梁在简单荷载作用下的内力图,读者可用截面法计算指定截面内力的方法加以验证。 二.知识点梳理和重点概念复习 知识点梳理： 2.直梁在简单荷载作用下的内力图特征 直梁在简单荷载作用下的内力图特征见表4-2。 二.知识点梳理和重点概念复习 知识点梳理： 3.梁内力图的规律 综合分析表4-1中简支梁的特定内力图和表4-2中直梁的一般内力图特征，依据荷载、剪力、弯矩之间的内在关系，可以归纳总结出梁内力图的规律。 (1)无荷载区：剪力图为零线，弯矩图为水平直线；剪力图为水平直线，弯矩图为斜直线。 (2)集中力作用处：剪力图突变，突变的绝对值等于集中力的大小，突变的方向与集中力方向相同；弯矩图折成尖角，尖角方向与集中力方向相同。 (3)集中力偶作用处：剪力图无变化；弯矩图突变，突变的绝对值等于力偶矩的大小，突变的方向为顺时针力偶向下降、逆时针力偶向上升。 二.知识点梳理和重点概念复习 知识点梳理： (4)均布荷载区:当均布荷载作用方向向下时，剪力图为下倾斜直线，变化的绝对值等于均布荷载的合力；弯矩图为向下凸的抛物线。 (5)剪力与弯矩的关系:当剪力图为正时，弯矩图斜向右下方；当剪力图为负时，弯矩图斜向右上方;剪力为零的截面，弯矩有极值；梁后控制截面弯矩等于前控制截面弯矩加上前后截面间剪力图的“面积”。 对于内力图规律第(5)条需要指出的是：因为剪力图有正有负，所以前后截面间剪力图的“面积”亦有正有负，两者正负号相同。 二.知识点梳理和重点概念复习 外伸梁：梁身的一端或两端伸出支座的简支梁。 简支梁：一端是固定铰支座,另一端是可动铰支座的梁。 弯曲变形：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。 悬臂梁：一端是固定端,另一端是自由端的梁。 03 02 01 形象地表示剪力和弯矩沿梁轴线变化情况的图形，分别称为剪力图和弯矩图。 。 04 05 二.知识点梳理和重点概念复习 重点概念复习： 17 1. 一端是固定铰支座,另一端是可动铰支座的梁是( )。 A.简支梁 B.外伸梁 C.悬臂梁 D.无法确定 解析：A。简支梁是一端是固定铰支座，另一端是可动铰支座的梁。 三.常考习题练习与讲解 选择题 2.杆件在外力作用下,其轴线由直线变为曲线的变形是( )。 A.轴向拉伸变形 B.轴向压缩变形 C.剪切变形 D.弯曲变形 解析：D。弯曲变形是指杆件在外力作用下，其轴线由直线变为曲线。通常是由于横向力或力偶作用在杆件上，使杆件产生弯曲。 三.常考习题练习与讲解 选择题 3.关于剪力与弯矩的正负号规定,下列说法正确的是( )。 A.使分离体产生顺时针方向转动趋势的剪力为负 B.使分离体产生逆时针方向转动趋势的剪力为正 C.使分离体产生向下凸变形的弯矩为正弯矩 D.使分离体产生向上凸变形的弯矩为正弯矩 解析：C。当使分离体产生向下凸变形的弯矩为正弯矩，该说法正确。 三.常考习题练习与讲解 选择题 4.集中力作用处,梁的内力图变化情况是( )。 A.剪力图不变,弯矩图不变 B.剪力图不变,弯矩图折成尖角 C.剪力图突变,弯矩图折成尖角 D.剪力图突变,弯矩图突变 解析： C。在集中力作用处，剪力图会发生突变。而弯矩图在集中力作用处会折成尖角。因为弯矩的变化率等于剪力，集中力作用处剪力突变，所以弯矩图的斜率会突然变化，从而导致弯矩图折成尖角。 三.常考习题练习与讲解 选择题 5.简支梁、悬臂梁和外伸梁中哪种梁的一端是固定支座，另一端为自由端？（ ） A. 简支梁 B. 悬臂梁 C. 外伸梁 D. 以上都不是 解析：B。简支梁是两端都是铰支座；悬臂梁是一端固定支座，另一端为自由端；外伸梁是梁的一端或两端伸出支座之外，其两端通常也不是固定支座和自由端的组合形式。 三.常考习题练习与讲解 选择题 6.当横截面面积一定的钢梁产生弯曲变形时,从抗弯能力考虑,其截面形式最为合理的是( )。 A.圆形 B.矩形 C.工字形 D.T字形 解析： C。当横截面面积一定时，从抗弯能力考虑，工字形截面最为合理。 三.常考习题练习与讲解 选择题 7.在环境类别一下,某框架结构室内梁,混凝土强度等级为C30,该梁的混凝土保护层最小厚度为( )。 A.10 mm B.15mm C.20 mm D.25 mm 解析： C。在环境类别一情况下，混凝土强度等级为 C30 的梁，混凝土保护层最小厚度为 20mm。 三.常考习题练习与讲解 选择题 8.相同截面积的圆形、矩形、工字形截面梁,它们的抗弯能力从高到低排序,正确的是( )。 A.圆形、矩形、工字形 B.矩形、圆形、工字形 C.矩形、工字形、圆形 D.工字形、矩形、圆形 解析： D。在相同截面积的情况下，抗弯能力主要取决于截面的惯性矩。惯性矩越大，抗弯能力越强。 三.常考习题练习与讲解 选择题 1.梁发生弯曲变形时，其轴线由直线变为 。 解析：曲线。 2.简单梁的三种形式分别是简支梁、 和悬臂梁。 解析：外伸梁。 3.剪力使梁段有顺时针转动趋势时为 。 解析：正剪力。 三.常考习题练习与讲解 填空题 4.弯矩图中，弯矩为正时，图形画在梁的 侧。 解析：受拉侧。 5.梁的剪力图在集中力作用处会发生 。 解析：突变。 6.梁的剪力为零时，弯矩图可能为水平直线或斜直线或抛物线的 。 解析：极值点。 三.常考习题练习与讲解 填空题 1.梁发生弯曲变形时，其轴线始终保持为直线。 （ ） 解析：错误。梁发生弯曲变形时，其轴线由直线变为曲线。 2.简单梁只有简支梁和悬臂梁两种形式。 （ ） 解析：错误。简单梁的三种形式分别是简支梁、外伸梁和悬臂梁。 3.剪力使梁段有逆时针转动趋势时为正剪力。 （ ） 解析：错误。剪力使梁段有顺时针转动趋势时为正剪力。 三.常考习题练习与讲解 判断题 4. 弯矩图中，弯矩为正时，图形画在梁的受压侧。 （ ） 解析：错误。弯矩为正时，图形画在梁的受拉侧。 5.梁的剪力图在集中力偶作用处不会发生变化。 （ ） 解析：错误。梁的剪力图在集中力偶作用处会发生突变。 6.梁的弯矩图在均布力作用下一定是直线。 （ ） 解析：错误。梁的弯矩图在均布力作用下是二次曲线。 三.常考习题练习与讲解 判断题 7.只要知道梁上的外力，就可以直接准确画出梁的剪力图和弯矩图。 （ ） 解析：错误。知道梁上的外力后，还需要根据剪力和弯矩的概念及正负号规定、内力图的特征和规律等才能准确画出梁的剪力图和弯矩图。 8.梁的内力只有剪力和弯矩。 （ ） 解析：正确。在梁的弯曲变形中，主要考虑的内力就是剪力和弯矩。 三.常考习题练习与讲解 判断题 三.常考习题练习与讲解 作图题 解析： 三.常考习题练习与讲解 作图题 解析： 三.常考习题练习与讲解 作图题 解析： 三.常考习题练习与讲解 作图题 四.课内练习与讲解 计算题 四.课内练习与讲解 解析： 计算题 四.课内练习与讲解 计算题 四.课内练习与讲解 解析： 计算题 四.课内练习与讲解 计算题 四.课内练习与讲解 解析： 计算题 在本节课中，我们一起学习了梁的相关重要知识。 首先，我们了解了弯曲变形的概念。接着，我们认识了简单梁的三种形式，即简支梁、外伸梁和悬臂梁。对于剪力和弯矩，我们明确了它们的概念。剪力是梁横截面上与横截面相切的内力，弯矩是使梁产生弯曲变形的内力偶矩。同时，我们掌握了它们的正负号规定，使梁段有顺时针转动趋势的剪力为正，弯矩使梁下侧受拉为正。在学习内力图的特征和规律时，我们发现剪力图在无荷载作用区为水平直线，在集中力作用处发生突变，在集中力偶作用处无变化；弯矩图在无荷载作用区为斜直线，在集中力作用处有转折，在集中力偶作用处发生突变，在均布荷载作用区，剪力图为斜直线，弯矩图为二次曲线。最后，我们详细学习了梁的剪力图和弯矩图的绘制步骤。 通过本节课的学习，同学们对梁的识别和剪力图有了更深入的理解。希望大家在课后能够多做练习，巩固所学知识，为今后的学习和实际工程应用打下坚实的基础。 五.课程小结 重点复习知识点： 1. 弯曲变形使梁的轴线由直线变为曲线，在这个过程中梁的横截面会发生相对转动，同时产生剪力和弯矩等内力。 2. 简单梁的三种形式，即简支梁、外伸梁和悬臂梁。 3. 剪力是梁横截面上与横截面相切的内力，弯矩是使梁产生弯曲变形的内力偶矩。 4. 用平行于梁轴的横坐标表示梁横截面的位置,用垂直于梁轴的纵坐标表示相应横截面上的剪力或弯矩,按一定比例绘制出来,这种形象地表示剪力和弯矩沿梁轴线变化情况的图形，分别称为剪力图和弯矩图,即梁的内力图。 阅读相关教材和课堂笔记，梳理重点知识点和关键概念。制作复习提纲或思维导图，以帮助理清知识框架和内部逻辑。进行练习题和例题的练习，加深对知识的理解和应用。 五.课程小结 感谢观看 $$