【哈爾濱工業大學】《結構力學》(國家級精品課)(上) P35 - 35. 35-4-9結構位移計算習題1

长安书院_
145粉絲
2026年11月11日
AI 生成·可能包含錯誤
同學們好
我們這節課把上一節課我們講過的
微法球位移結構的位移計算
給同學們再看一看
前面我們講了理論
現在我們想通過一些習題
給同學們進一步鞏固這方面的知識
在講結構位移計算之前
我們先大致回顧一下
我們位移的計算是通過什麼方式
得到的計算的過程
計算的思路
計算的公式
首先我們在這一章裏頭
首先提出的就是虛空原理
虛空原理實質上是有
剛體虛空原理和變形體虛空原理
剛體虛空原理是在我們理論理學的這一課裏頭提到的
那麼剛體虛空原理
它是說一個平衡的力系
在一個滿足協調的這麼一個位移狀態
當然它說的都是剛體狀態
那麼平衡的力狀態在它的虛位移狀態做工的總和應該等於零
這是剛體虛空原理
那麼接着我們又在材料理學裏
或者我們結構理學的採用中
也曾經也說過有個叫虛空原理
虛空原理是說一個變形體滿足它的變形協調
還有一個平衡的力系
那麼這個力系在變形體上做的外力工
等於它的每個小微段上的內力在相應變形所做的虛空
這就是我們說的虛空原理
當然我們應用不管是剛體虛空原理也好
變形體虛空原理也好
那麼它應該滿足兩個條件
第一個要求我們的力系是一個平衡的力系
滿足平衡條件
作用在物體上
那麼使得物體
另外物體所給定的條件就是它的變形條件
應該是滿足連續性條件
包括它的邊界條件
這是我們說的虛空原理
虛空原理是做工
做工又有雙方
哪兩雙方呢
就是一個是力
一個是位移
或者叫做變形
那麼基於這裏做工的雙方
如果其中一方是假設的話
那麼另外一方就是實實在在的
那麼如果我們要求某些力
在一個系統當中要求每個力
我們就假設它的位移
由此我們得到了虛位原理
這是由於位移是虛設的
虛設的位移來求力
另外一種就是我們虛設它的力來求它的位移
而我們這一章主要要講的
就是求結構的位移
因此我們重點是介紹這種虛力原理
那麼力是個虛的
也就是說我們這裏所說的虛
並不是虛無縹緲沒有的意思
而僅僅表明做工的雙方
互相之間沒有因果關係
這叫力
既然是力是虛設的
是爲了求位移
而按照位移的位置條件
我們虛設一個力
這是我們用虛位原理
可以得到一個公式
變形體虛工原理得到一個公式
那麼這個公式是這樣的
這是我們通過虛工原理導出了我們變形體結構求位移的基層公式
那麼這幾項我們大致解釋一下
我們上面有一些
上面加了一個小橫槓
那麼這小橫槓什麼意思呢
就是這個體系上
我爲了求某點的位移
我就在那一點
按照虛工原理的要求
我在那點加上一個虛力
這個虛力加多少都可以
但是爲了計算方便
我往往把這個虛力變成一個
就是加上一個1
我們就先來1
要求哪一點的位移
我就在那點位移方向上加上一個單位力
那麼這個單位力引起的體系內部的虛內力
就是彎矩
虛彎矩
虛軸力
虛鹼力
還有相應的
這個織作上的反力
織作反力
這是在單位虛力作用下引起的
那麼這裏的變形是真實的變形
這是我要求的位移
這是在感見內部產生的轉角
在微段上產生的相應的轉角
這是它的伸長方向的量
沿着軸向方向伸長量
這是剪接方向的變形
這個是由於織作移動
就是這個織作移動的位移量
這是它的完整的公式
那麼其中這麼幾項
其中這一項表明是由於彎曲
由於彎曲的現象引起的位移
對我要求這點位移的貢獻
那麼第二項是由於軸向變形引起的位移
對我要求位移的貢獻
第三項是剪接變形的貢獻
最後那項
那是由於織作移動
對我要求位移的影響
那麼按說呢
我們這項是負的
應該是在等號的左面
那麼就是說感見上所有的外力所做的虛工
應該等於所有的感見內部
各點的內力在它的變形上做工
爲了計算方便
我把它挪到這方向的右面去了
這就是我們說這個計算公式
那除了這個計算公式呢
我們實際上利用虛工原理
還可以導的一些互等定理
比如虛工互等定理
虛位移互等定理
虛力互等定理
位移互等定理
完了反力互等定理
還有一個位離和反力互等定理
這個呢是在我們後續的立法啊
位移法啊
混合法啊等等
那麼要用到這個虛工原理
利用虛工原理得到的一個互等定理
好
這是我們說到這個公式
那麼這公式的應用呢
我們可以看到第一種應用比較常見的
我們經常一開始就想到我們的結構的變形是由於核載縱引起的
那暫時呢
我們先不考慮
由於製作移動
那麼這項呢
我們可以不考慮
那看核載
僅僅在覈載縱的時候
結構上的位移
那麼如何來進行計算呢
注意我們是在目前仍然是在線彈性
小變形
在這個假設下
我們從材料力學就可以知道
它這個彎這個變形是和杆件上所受到的內力有關的
也就是說
它的變形是微段上的變形
與它上面所受的彎矩有關
與它的剛度有關
與它的長度有關
因此我們選擇DS這一段
那麼看看這一小段是在彎矩的作用下引起的兩個截面的相對轉動是多少呢
那麼就是用這個公式
其中下面的EI就是我們說的彎矩剛度
那顯然同樣道理
在軸向方向的變形呢
你可以把它寫成由於軸力作用
這是拉壓的剛度
那減切呢
那減切變形
那前面呢
我們有一個係數
然後這是減力
GA是它的減切剛度
也就是說
我們可以通過材料力學把它的微變形都寫出來
然後利用微變形呢
我們把它帶到那個公式裏頭
就形成了我們常見的在合載作用下的位移計算公式
這就是我們在合載作用下引起的某點位移的計算公式
但是通常情況下
我們在計算時候往往比較多的是考慮都是細長的感見
那麼細長感見特別是考慮
由於這個合載作用引起的變形
大致有彎曲變形
軸向的拉壓變形
還有減切變形
那麼經過我們前面的分析
我們會發現對於這種感見結構
糧啊
鋼架這類體積來說
它的軸向變形和減切變形
在整個位移的共性當中所佔損的份額非常小
所以通常情況下
對於糧和鋼架來說
我們往往忽略了這一項和這一項
而僅僅保留前面這一項
也就是彎曲變形部分
這是對糧和鋼架部分
如果對於橫架部分呢
那麼橫架它是沒有彎曲沒有減力的
只有軸力
因此對於橫架部分
我們可以把這個公式進一步簡化成什麼呢
只有軸力
就把這一項留下來
又根據我們在軸向上
在一個杆上
它的軸力通常都是常數
它和鏈杆長積分沒有關係
因此我們把它提到積分號之外去
這樣呢
又可以把它進一步簡化
可以把它簡化成什麼呢
就是每一個感見
每一個感見的
再乘上一個l
而i就是每一個感見就求和了
假如n杆就求和了
這就是我們說對橫架體系來說
我們這樣來進行計算
那麼通常要研究的是
高價和良的時候呢
我們用這個公式
往往還需要對它進行積分
都應該知道積分的時候呢
是比較費事的
所以爲了我們這個計算方便
所以呢
我們又進一步推導
說把它可以用一個塗層的方式
也就是說
原本是一個積分的形式
我們經過推導
就可以把它變成兩數相乘
而這兩數實際就是圖形
因此叫塗層法
e i omega i y i
把它變成兩數相乘的方式
這就是塗層法
當然這塗層法在使用過程當中
是有條件的
比如說
我們這裏第一要求我們的感見都是質感
第一個要求質感
而且剛度是相等的
因此我們把它簡稱爲等剛質感
這是第一條
第二條呢
那麼兩個彎逆圖當中
爲了這個推導過程當中
要用到一個近距的概念
所以兩個圖當中至少有一個
應該是一個直線形的
第三
那我們這裏還有一個豎標y
也就是這個豎標呢
一定是取代直線形
這是我們利用它的塗層法
可以簡化我們的計算
那麼在課堂上
我們已經做過了一些題
那麼現在呢
我們還想找一些有特點的一些題
我們來進一步鞏固一下我們的概念
所以我們在基於這個的思想
我們來看一些題
比如先看第一個
這是一個橫架
橫架這個位置呢
有一個集中力
給一下尺寸
這是A
個杆呢
它的拉壓剛度都是A
都是一樣的
標是一樣
這是A
B
C
這是G
E
L
下面呢
我們看我要求一下C點的水平位移是多少
求C點的水平位移
第二呢
我還想求一下
EB杆
它的
轉角位移是多少
顯然在覈載作用下
它會產生一個轉動
我想求一下這個轉動量大小是多少
也就是說這個杆件
EB杆件的轉角得多少
條件是前面的一個條件
那麼下面怎麼來做呢
按照前面的分析
首先你先求出來在覈載作用下
它的各杆件的內力應該多少
所以第一步
我們先把核載作用在結構上引起的各杆件
它的內力值先求出來
我們當然要用到這個公式
那我們先看一下核載作用的時候
各杆的軸力是多少
我把整體拿出來作爲格列體
按照前面的分析
這是加上一個核載
那麼這一點這一點都有約束
我們根據整體平衡水平方向平衡的話
那麼這個力是向右的
所以這點約束力的方向一定應該向左
而且知道大小一定是Lp
那麼這塊呢
還有兩個力在數字方就它們兩個
如果有的話
一定是大小相等方向相反的一對力
那我們看就整體來看
這兩個力形成一個順時針轉動的力偶
那麼這個力偶誰來平衡呢
一定應該由它們倆形成的力偶和它平衡
那麼既然它倆是產生順時針轉動的
因此這兩個力形成的力偶一定是逆時針轉動的
所以這是我們知道它一定向上
它向下
那麼這塊和這塊都一樣
因此我們知道力也應該一樣
所以這是Lp
這是Lp
當然你知道了這個約束力求之後
然後我們求個杆的軸力就好辦了
比如說這個呢
我們取這個節點知道這是Lp
這個是-√2Lp
這個呢是零杆
這也是零杆
這是零杆
那這個呢收拉的Lp
所以這倆是在一條直線
這也是-√2Lp
這倆在一條直線上
它也是Lp
這倆在一條直線上
它也是Lp
這樣我就把核載縱向它的內力圖就求完了
注意這塊還有個錫杆
這錫杆它零杆它零杆
它也是零杆
好了
那麼下面我要求錫點水平方向的位移
那麼按照我們前面的介紹的方法
那就是說我們應該在圓結構錫點水平方向加一個單位力
然後看一下這個單位力縱向
它的內力分佈
我利用它的內力分佈來求它的位移
好我們直接就把它拿出來了
我們就約束
因爲這塊我要在這加一個單位力嘛
虛加的
所以我把1上面加一個橫槓
然後這塊有兩個約束
這有一個約束
跟剛纔分析一樣
那麼這塊的約束力
這塊就是1
這個約束力向上的1
這個向下的1
同樣我很快就可以把它內力圖做出來
因爲你看這個力的位置一樣
所以它們跟它們這個直
直成一個比例
對吧
也就相當於我們把Lp變成1的話
那麼這個力都出來了
這是負的根號2
負的根號2
這是1
這些都是零槓
這個我們給圖標是虛力作用引起的軸力圖
好了
有了它之後呢
我們就可以來進行帶入公式
那麼因此
西點的水平位移
就等於注意各杆1A
就是它的轉動剛度
它的拉壓剛度是一樣的
因此我們把它都提取出來
那麼剩下的水呢
注意中間這幾個都是零杆
不用管了
那這個力和這個力相乘
再乘它的長度
再加上這個力再乘這個力
再乘它的長度
都一樣的
因此我們就把它放在一起
一個兩個三個四個
那就這四個都是一樣的
就是四倍的Fp乘上一杆長是A
這是幾個豎向和水平的
那麼斜杆呢
斜杆在這呢
一個它和它相乘
它和它相乘
兩個一樣的
所以我們把它加在一起
加上兩個負√2Lp
再乘上一個負√2
杆長度是√2A
好了
這樣
我們把它寫在一起
然後整理一下
整理一下
這是4
那麼這個呢
負負的正
兩個√2乘在一起
2乘2的4
所以它們都有一個4
都有一個Lp
都有A
我把這些都提出來
那麼剩誰了呢
剩的這裏頭剩個1
再加上後面剩一個√2
給這個放在後面
EaFpA
四倍
這樣
我們就把西點的水平位移求出來了
這是完全實際上帶入共識
好吧
那麼下面我要求Eb的轉角位移
那麼要求Eb轉角位移
按照我們前面說的
在這個體系上
在原來這個體系
靜點結構上
我要加一個單位廣義力
那麼現在的問題就是
你這個單位廣義力怎麼加
按我們說你要求什麼樣的位移
就應該在位移的方向上
加上一個相應的廣義力
我現在是要求轉角
按說轉角應該加一個單位力
加在Eb杆上
可是我們這是橫架
橫架的話
它每個杆件都是二力杆
不承擔這個力偶
所以你就想辦法把這個力偶變個形式
變什麼形式呢
變成這樣
我用一對力再乘上它的一個力偶B
來表示一下它這個力偶
那好
那我們這樣
我要求這杆的轉角
我假設這杆是順着轉動
因此我再加一個廣義力
這廣義力是力偶了
這個廣義力也是一個按順着方向加
你說這塊加一個力
這邊加個力
它倆大小相等
方向相反
中間有一段距離
因此形成一個力偶
我想讓這個力偶成爲一個單位力偶
因此這個力的大小就應該等於
根號二分之一
長度是A
所以根號二A分之一
這個也是根號二A分之一
也是根號二A分之一
那這樣你看
我再乘這個力
再乘一個根號二A
正好就等於一
注意
我們這裏呢
這還有約束
這有約束
從這約束來看
我們把這個廣義力加了之後
我想在這個廣義力的作用下
我求一下各杆的軸力是多少
各杆軸力多少
那麼首先
我們先把所有力在水平方向投影一下
在水平方向投影
那麼一投影的話呢
這兩個力的投影等於零了
那這個力的投影是向左的
這個力水平方向投影是向右的
因此這兩個力
這個力偶在水平方向
這個力偶組成力偶的兩對力
在水平方向投影就等於零
所以我們可以判斷說
水平方向的約束反力也等於零
好
那麼剩下的誰來平衡它呢
這對力偶是單位力偶
顯然由這對力
這對力形成力偶和它平衡
它是順針的
那麼這兩個力形成力偶
應該是逆時針的
應該是逆時針的話
那麼它向上
它向下
大小是這個力再乘這個力臂
這力臂是2a
因此我們知道這個約束反力是1 2a
這是1 2a
這樣我們就可以來求一下它的
各杆的軸力
注意這是一個L型節點
上面沒有合載
所以這是零杆
這個呢也是零杆
這倆這是個T型節點
這幾點沒有外合載的時候
它也是零杆
好了
那麼這兩個在一條直線上
這是零杆
那當然它也成爲零杆了
那麼受力的誰呢
是這個力
這個力正好是由它來平衡
所以它是受拉的
√1 1 2a
然後我們看一下
這幾個杆都有了
像這樣這個我還沒有求出來
那麼這杆的力
實際就是說這個力相對投影
那就是說
√1 1 2a
再乘個√2 1 2a
那這兩個在一條直線上
它也是1 1 2a
這樣我們就把它
在單位力有作用下引起的軸力圖
繪製出來了
現在我們來求Eb的轉角
代入公式
Eb分之一
先把剛度係數提出來
因爲各個杆的剛度
拉壓剛度都是一樣的
因此把它提出來
提出之後
我們可以看
每個杆的單位虛力引起的軸力和圓結構所受的力
所受的軸力對應向相乘
那麼會發現
這裏頭這些杆都是零杆
有用的
我們把它提出來就可以了
誰有用呢
有時候非零的杆是誰呢
一個下面兩杆
那麼下面兩杆
看一下它是正的
它也正的
那就是我們看應該是Fp再乘上個2a分之一
這兩個是一樣的
所以我再加
加倍
都是正的
正和正相乘還是正的
還有斜杆
那斜杆在這兒
斜杆
這杆的軸力得零
那麼那杆的軸力呢
是一個2a分之一
不管怎麼樣
相乘之後還是零
所以不用管它了
不用管
所以這樣
我把這兩個一消掉
最後剩誰呢
剩個Ea小a分之Lp
那你說它的轉角就是這麼大
這就是我們利用那個公式來求一個橫架
它的位移
整個的計算過程
我通過的一個簡單例子
實際把這個路子呢
我們先把它歸納一下
也就是說求一個結構某點位移的時候
我們大致採取這樣幾個步驟
就第一
先繪製出核載自動架杆件的內力圖
第二步
你要想求哪一點的位移
就在那一點相應的方向上
加上一個單位廣義力
注意廣義力和廣義位移
它倆要對應上
對應上
所謂對應上
它倆乘在一起的時候
應該是公的單位
那第三
你就把單位廣義力引起的內力圖
與核載自動的時候的內力圖
相應的杆件相乘
也就是往公式裏帶
那麼最後呢
我們得到的一個結果
就是你所要求的點的位移
就是你所要求的位移
這是橫架的計算
就是這樣
那麼下面呢
我們來看一下
如果對於梁或者是這個鋼架形式
我們怎麼進行計算呢
這個過程當中需要注意些什麼東西呢
那麼前面我們說了
如果對於鋼架或者是梁的計算的時候
除了我們剛纔說的這個步驟還是這個步驟之外
那麼它裏頭還有一些需要塗層
需要塗層的問題
那麼需要有一些注意的問題
比如說我們舉個例子
這是一個鹼之梁
這是固定腳之座
這是鏈杆之座
然後呢
我們把它分
看看它的尺寸
我在這個位置呢
有一個集中力
假設集中力大小是40
我們就不給單位了
不給單位了
這個呢
是4米
這是2米
假設它的剛度就是1I
這是A B C
中間那塊是C
這個地方是D
我求一下C點的豎向位移
豎向位移是多少
我想求一下C點的豎向位移是多少
按照剛纔我們的辦法
那麼第一步
我得先把它的內力圖繪製出來
那麼繪製內力圖的時候呢
由於是梁是主要以豎彎爲主
因此在計算過程當中
它的軸向力
或者軸向變形和剪接變形
對它的貢獻非常小
因此我們忽略掉它們兩個的影響
而僅僅考察它的彎曲變形
彎曲變形首先得畫出河崖縱向的彎曲圖
那麼看
假設我把這個梁取出來
上面縱向的河崖是40
這塊有一個豎向約束力
這塊有個豎向約束力
水平方向約束力顯然得0
那麼我們就想通過這個呢
先求一下它的約束力
那這個約束力的求法
你看它是在這頭佔了一個
我把它分成四份
它佔四分之三的位置
因此這一點的力的大小
也就是四分之三再乘上這個40
按比例關係
那這頭呢
應該是四分之一再乘上40
也就是這邊應該是30
這邊是10
加一起40
就平衡了
好
這是它的受力圖
根據受力圖
我們繪製它的彎曲圖
30乘2
60
下面受拉
這是60
從這到這呢
中間沒有其他河崖作用
因此彎曲圖應該是條直線
一條直線兩個點定一條直線
我現在知道這個60了
那麼這一點的又是個角直線
所以彎矩等於零
所以中間一條直線
這個呢
就是河崖作用的彎曲圖
出來了
那麼我要求一下西點的豎向位移
那麼顯然我就把圓結構在西點的位置
圓結構
在西點位置加上一個單位力
我上面加一槓
就表示是加了個虛單位力
那麼在虛單位力作用下
我們可以畫出它的彎曲圖
形狀是這樣的
一個簡直梁
在中間一個機動力作用下引起的彎曲圖是它
而且這個高度應該四分之一
河崖直大小再乘上跨度
那就四分之一
一乘上跨度是八
那就是四分之一
一乘上八
所以這塊就等於二
這是在單位力作用下引起的彎曲圖
單位力作用下引起的彎曲圖
那麼現在我們把它兩個進行圖成
正常的圖成
前面我們教的一般的方法
那麼顯然我們應該把它分塊
分成兩塊
這塊和這塊
其中這塊是兩個標準的三角形圖成
兩個標準的三角形圖成
它的形心
它的豎標
它的形心位置
它的面積都好求
那麼問題是這面
那這面呢
這是個標準三角形
但是這個呢
是一個比較複雜的圖形
所以通常情況下
我們計算的時候呢
應該把它進行分解
分解有這麼幾種分解方法
一種把它也分成兩塊
然後這個標準三角形和它圖成
然後這個T型和這個T型圖成
而T型的圖成呢
往往是把它也分成三角形
然後它也分成三角形
三角形的面積容易求
那麼T型的豎標高度呢
是通過疊加的方法
是把兩個三角形對應位置的豎標高度疊加在一起
那麼這樣需要很多步驟
需要很多步驟
那麼我們想辦法能不能避免這樣
那麼去看這個圓圖
它有什麼特徵
有什麼特徵
比如說我從這來看呢
這頭三角形
我如果在這塊給它加個虛線看一下
那麼加個虛線就意味什麼
意味着我這個虛線
就把這三在這原來這個圖形把它變成兩個圖形
變成一個是三角形
那麼這個是相當於一個等搖三角形
也就是我把它分解成這麼兩樣東西
分解成這樣一個圖形
再加上這樣一個圖形
而這兩個三角形都是標準的圖形
其中這個高度就是我們說的這個高度
這個高度多少呢
這是十再乘四
實際這塊是四十
那麼對我們來說分解成這就是四十
那這高度多少呢
這高度應該從這兩舉
從這兩舉的話
那麼就是原來的六十再減去它
它多少呢
四十的一半二十
那麼六十減去二十乘四十
所以這高度也是四十
它的形形
它的面積我們都好求
它的形形在這位置
那麼這兩個分別和它圖成的話
問題就好解決了
所以我們在這寫
西點的豎向位移等於EI
先把它提出來
然後兩部分注意
它和它圖成
由於都是直線
所以誰和誰圖成都無所謂了
那麼它和它圖成
它的面積是二分之一底乘高
底是四
高是四十
它的形形位置在這個位置
也就是靠這端的是三分之二
那就是再乘上一個
它的形形對應這點的豎標高度
那就是三分之二
所以這高度是二
三分之二的二
然後這三角形就相當於這個
這三角形和它圖成
那麼注意
這個三角形和這三角形
它的形狀都是一樣的
下面的和它也是對稱的
所以一樣
一樣的話
我們就乘二就可以了
乘二
然後這三角形和它圖成
注意它們倆迪迦結果是它的話
你第二個你得把迪迦上
那它的面積多少呢
它的面積是二分之一底乘高
底是四
高四十
它的形形正好在中間
也就是這跨度的中間
也就是這高度
這塊是二
因此這塊是一
再乘上一個一
這樣我們把兩段就分成這麼兩步
就把這問題解決了
很快很快解
所以當你能發現這種特點的話
抓住特點
利用這個特點就能簡化計算
好
我們把它整理一下
二和二閱量
那麼這是三分之
這是二十四等於四八
三十二
三百二十
三分之三百二十
這還有一個二
再乘二
六百四十
那這個呢
二
消掉
這是八十
再加上一個八十
如果再跟三呢
那爲了這個通分一下吧
那麼三八二百四
那麼算一下
就三分之六百四十
再加上三八二百四十
等於多少呢
等於一閱放底下
上面三倍的
上面就是八百八十
好
這樣我們就把它這點的數量爲一求出來
那麼這個題說明什麼問題呢
說明實際上我們在進行計算的過程當中
在計算過程
雖然你看這個題比較簡單
但是由於它和載夾的位置
和載夾的位置並不是一個很標準的位置
不像我們前面遇到那種形式
經常出現的是一種什麼直線形
三角形
梯形
特別在這個位置當它和它圖成的時候
需要分成很多塊
那麼這些塊圖成起來比較繁雜
爲了避免這種繁雜的現象
所以我們把它分解開
分解有兩種分法
一種是分成兩塊這樣分解
那分成兩塊的話
這是一塊
這一塊是梯形
梯形下面一分塊之後也是梯形
所以這塊算起來比較麻煩
實際看起來的話
這個過程沒有什麼
就是思路沒有什麼太混亂的地方
只是說計算步驟比較多
那麼爲了避免這些多餘的步驟
我們往往纔想辦法把它這樣分解一下
就是把它分解而不是砍塊
有分段分解
把它變成兩個層次的疊加分解
這樣就把問題解決了
就把問題解決了
那麼我們通過這種方式
可以看到這類問題的話
你有兩種分解方法
一種是分段
一種是疊加分解
這是我們求的C一點的數項位移
我們想象一下
在這個例子作用下
我們對感間會產生一個變形
比如這樣一個變形
由於和載在這個位置
所以這邊的這個撓度
相對這邊來說有大一些
那下面我們再看
這個中間這個位置
它並不是我們說的這個撓度最大的位置
那撓度不是最大的位置
它是不是就有一個什麼
有一個斜率
或者說這點並不是
斜率並不等於零
那我想求一下
C一點這點的轉角是多少
關心一下這點轉角是多少
那C一點的轉角得有多少呢
按照我們剛纔的分析過程
再看一遍
所以我們說第一步
先畫出和載作用下的彎曲圖
這我們準備出來了
這是第一步
第二步
我要想求哪一點的位移
就在那一點相應位置
加上一個單位廣移力
我現在要求是C
這個梁的終點的轉角位移
因此我就在轉角的位置
還是這個梁
這個簡直梁
中間這塊加一個單位廣移力
要轉角
轉角對應的廣移力是什麼
是力偶
也就是因此
我在這個位置加一個單位力偶
在單位力偶作用下
我們把它的對應的彎曲圖畫出來
這個彎曲圖就是它的軸線
顯然我們彎曲圖畫的是這樣的
把分析板在這
然後按照它的力偶的方向轉動一下
因此這邊被挑上去了
這邊被壓下去了
因此它的彎曲圖是這樣的
比例關係
這個是二分之一
這是二分之一
這是在單位廣移力作用下引起的彎曲圖
然後我們把它兩個進行圖成
和誰圖成
和何在作用時候的彎曲圖進行圖成
那我們把它寫在這
因此就是C點的轉角等於EI分之一
把剛的係數提出來
然後內部再進行圖成
圖成怎麼圖成
顯然在這也是分成兩塊
因此我們的左面和左面圖成
右面和右面圖成
它的左面和我們剛纔是一樣的
那麼注意這塊有個新問題
就是這個彎曲圖在極限以下
而這個彎曲圖在極限以上
所以它倆圖成結果應該是負的
注意一下這塊
負的它的面積是二分之一
四底乘高是四十
行星仍然在這個位置
那麼對應這點的輸標高度在三分之二的位置
三分之二的二分之一
這一個
那麼這邊呢
注意它在極限以下
它也在極限以下
因此它倆圖成結果是正的
那麼這個仍然會遇到我們剛纔說的那個問題
也就是說這個圖形
你要把它砍成兩塊的話
那麼我們的計算的步驟就比較多了
所以我們把它上下分解
分解成兩個圖形
分別和它進行圖成
比如第一個圖成的時候
那這個圖和它圖成是正的二分之一四乘上四十
行星位置在這對應這點的高度是三分之二的二分之一
再加上它二分之一底是四高四十
但是它的行星正好在中間
也就是二分之一倍的二分之一
在這裏你看這一項和這一項一正一負
它倆消掉了
實際上就剩了最後這一項
我們把它整理一下
就是二和四約掉
這個把它變成二十
所以剩了一個一二十
這是得到它的最後的結果
那麼我們就通過剛纔這一個題
看是簡單
實際裏頭還有一些問題
我們把這些問題經過細緻的分析
就知道如何尋找比較快捷的路徑來處理它
來解決它
好
這一課我們就到這
