梁与梁的支座反力

本章迄今为止所讨论的结构都属于构件承受拉伸或压缩轴向载荷的类型。另一种非常常见的结构构件是梁,它被定义为主要承受垂直于其轴线方向(而非沿轴线方向)载荷的构件。这些横向载荷会引起梁的弯曲,而不是与轴向载荷相关的伸长和压缩。支座施加在梁上的力被称为梁的反力,以区别于构成梁上有效载荷的作用力。计算这些反力是设计任何梁的第一步。

所产生的反力系统的类型将取决于梁的支承方式。我们目前的讨论将仅限于静定支座,因此在所有情况下,反力都将完全通过应用于作为隔离体的整个梁的静力学方程来确定。

最常见的两种梁是具有两个支座的简支梁悬臂梁,如图 1 所示。

图 1

仅考虑垂直于梁轴线的载荷,图 1a 中的简支梁的支承方式使得反力垂直于梁。例如,如果梁的一端是销钉连接,则另一端必须支承在无摩擦的滚轴上,如图 1b 所示,这样就不会产生平行于梁的反力。图 1c 中的悬臂梁一端固定,使得该点处梁的切线方向是固定的。这要求支座对梁施加一个力矩,如图 1d 所示。