2011年一級(jí)建筑師建筑結(jié)構(gòu)輔導(dǎo)資料:純彎梁的應(yīng)力和變形

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純彎梁的應(yīng)力和變形
    當(dāng)桿件受一對(duì)方向相反、作用面位于桿的縱向?qū)ΨQ平面內(nèi)的力偶作用時(shí),桿件將發(fā)生彎曲變形(圖 3 -15a )。受彎桿件常簡(jiǎn)稱為梁。
    
    梁發(fā)生純彎時(shí),其橫截面上只有彎矩一種內(nèi)力。根據(jù)平截面假定,梁的橫截面在彎曲變形后仍保持為平面,且仍垂直于撓曲后的梁軸線。這樣,梁橫截面上的正應(yīng)變和正應(yīng)力都沿截面高度方向成線性分布(圖 3 -15b ) ,應(yīng)力和應(yīng)變的計(jì)算式為
    
    式中 y——計(jì)算點(diǎn)到截面中性軸的距離;
     I——截面對(duì)中性軸的慣性矩。
     El ——梁的抗彎剛度。
    中性軸是梁橫截面上正應(yīng)力和正應(yīng)變均為零的點(diǎn)所組成的一條直線。根據(jù)梁橫截面上正應(yīng)力合力為零的條件可以得到,中性軸不僅垂直于截面的縱向?qū)ΨQ軸,而且通過截面形心。
    上述純彎梁的受力、變形特性以及應(yīng)力、應(yīng)變計(jì)算式,不僅適用于矩形截面梁,而且也同樣適用于所有橫截面對(duì)稱于 y 軸的梁,如圓形、工字形和 T 形梁等(圖 3 -16 )。