第五节 直梁的弯曲
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平面弯曲
举例说明,桥式起重机的横梁、汽车的前梁等 这些直杆具有相同的受力特点——外力垂直于轴线或在轴线的平面内受到力偶的作用,因而发生相同形式的变形——轴线由直线变为曲线,这种变形称 为弯曲。在工程上把以弯曲变形为主的构件称为梁。 常见的梁,其横截面往往具有对称轴,对称轴与梁 的轴线构成纵向对称面。若作用在梁上的外力都位 于纵向对称面内,且力的作用线垂直于梁的轴线, 则变形后的轴线将是平面曲线,并仍位于纵向对称面内,这种弯曲称为平面弯曲。
梁的基本类型
梁的结构形式很多,按梁的支座形式 可分为三种基本形式:
(1)简支梁梁的一端为固定皎链支座, 另一端为活动钗链支座。
(2)外伸梁梁的支座形式与简支梁相 同,梁的一端或两端伸出在支座以外。
(3)悬臂梁 梁的一端为固定端支座, 而另一端为自由端。
横截面上应力分布规律
纯弯曲时,梁横截面上只有弯矩,而无剪力。 内力在横截面上如何分布其合成结果才是弯矩?首先让我们进行实验观察。
取一矩形截面梁,在梁的侧面划上代表横截面 的边框线的横向直线和代表平行于轴线的纵向纤维 的纵向直线,且中间一条纵向直线与梁的轴线重合。 然后在其对称面内施加力偶,梁发生纯弯曲变形。 变形后横向线仍为直线,且仍与纵向线正交,但发生了相对转动。纵向线变成了曲线,靠近凹边的线 段缩短同时,除了与轴线相重合的纵向线以外,其余各纵向线都产生了伸长或缩短,靠近凸的一边是伸长,靠近凹的一边是缩短。