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【两小时学完结构力学】5 图乘法

2020-05-12 09:43 作者:某托主教  | 我要投稿


在本节开始前,需要大家将这张图刻在自己的DNA里

常见面积和形心位置

图乘法是每年结构力学必考大题,而且往往是第一道计算题,不会太难

这里通过简单的例子来讲解图乘法(可以先对着上面的图看)

图乘法的公式:▲=ΣAy0/EI , 及面积A×竖标y0÷常数EI

画图时,竖标取在直线图形中,对应另一图形的形心处

面积A与竖标y0在杆的同侧,Ay0取正号,否则取负

求B点的竖向位移

求B点竖向位移

在受力部位施加一个F=1的荷载,画出弯矩图M杠

步骤一

Mp的形心对应到M杠里便得到竖标y0的数值为2/3L

Mp的面积A通过查表得出计算公式A=1/2×h×L , h为计算出的弯矩,在这里A=1/2×PL×L

▲B=PL^3 / 3EI


在明白前一道题的知识点后,我们随机找一道网上的期末卷题目讲解

往年期末题

我们首先画出弯矩图Mp,然后因为要求A所以在A上施加F=1的力画出M杠

弯矩图

和第一题的做法一样,查表可得各项数据,最终得到▲A=Lm/3EI

那么如果我们碰到组合结构又应该如何求解呢?我找到书本上一个不错的题目

求▲c

画弯矩图Mp,在C点施加力画出M杠

画出Mp和M杠图

我们发现,这是一个组合结构,Mp的CB段对应到M杠上为0,故不考虑,所以该结构可以看成是两个三角形减去一个二次抛物线的面积

那么最后的答案

答案

最后仍然将重点知识放在结尾供大家参考

图乘法计算的基本步骤:

  1. 绘制Mp图

  2. 给所求位置施加单位荷载画出M杠

  3. 代入公式▲=1/EI Ay

竖标y0取在直线图形中,对应另一图形的形心处

面积A与竖标y0在杆的同侧,Ay0取正号,否则为负

最后仍然希望大家可以把常见图形的面积和形心位置牢记

注意事项

如果大家需要的话,我可以做一期结构力学李廉锟第六版关于图乘法例题的详细解答,当然,这不计算在两小时之内

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