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文档简介

如图6-15所示,当横向荷载F欠亨过截面的某一特定点S时,梁将产生弯曲并同时有扭转变形,其外扭矩为Fe.若荷载逐渐平行地向腹板一侧移动,外扭矩和扭转变形就逐渐减小;直到荷载移到通过S点时,梁将只产生平面弯曲而不产生扭转,亦即S点正是梁弯曲产生的剪力流的协力作用线通过点(下段再详述).因此,S点称为截面的剪切中心.荷载通过S点时梁只受弯曲而无扭转,故也称为弯曲中心.按照位移互等定理,既然荷载通过S点时截面不产生扭转即扭转角为零,则构件承受扭矩作用而扭转时,S点将无线位移,亦即截面将绕S点产生扭转变形,同时扭转荷载的扭矩也是以S点为中心取矩计较(图6-15C);故S点也称为扭转中心.现按照截面内力的平衡来求剪切中心S的位置:——当梁承受通过S的横向荷载时,梁只产生三角形散布的弯曲应力和按剪力流理论的剪应力.截面弯曲应力的协力正好等于弯矩M;截面剪力流的协力正好等于剪力V,并且协力作用线必定通过S才干正好与横向荷载平衡.因此,求出剪力流协力的作用线位置也就是确定了剪切中心S的位置.槽形截面剪力流的计较公式与工形截面的式(6-21、6-22)相同,即(图6-15a):翼缘剪力流出自中线自由端算起,对A、B点为S=0,15b15b):bb):VSq=T-t=VSq=T-t= xI xV(sth2)_Vht2Ix(6-24)q=0-^4 qBVbht21腹板剪力流出自腹板与翼缘中线交点算起,对B、D点为S=0,h/2):VS_vlbth2+stVS_vlbth2+st(h-s…寸嬴+tws(h-s)| x (6-25)qBVbhtqBVbht21

x_VbhtVh21q= + wd 21 81 x x 槽形截面惯性矩为:h3h31 bh21—w+ 12 2(概算公式)上翼缘或下翼缘剪力流的协力P(图6-15b)q按式(6-24)取S=0—b积分,或按图6-15a该部分剪力流图的面积:(6-26)p=qb(6-26)=~2 4r~ x—腹板剪力流的协力可按式(6-25)取S=0—h积分,或按图6-15a腹板部分剪力流图(抛物线形)的面积;应正好等于竖向剪力V(图6-15b),现于复核如下:匕、下翼缘和腹板部分剪力流协力P、P、V的总会力仍是V,但其作用线位置偏离腹板轴线一个距离a(图6-Phb2h21 3b21 b.2a=——= = = ———V41 6bt+hti1htx,1+6斤I (6-27)剪切中心S的纵坐标位置可同样按水平弯曲时剪力流的协力点位置来确定;但利用槽形截面的对称关系可知剪切中心S必在对称轴上(图6-15C).梁的横向荷载通过S点时,梁只受弯曲而无扭转;当欠亨过S点时,梁除弯曲外还承受扭矩Fe(图6-15C).关于剪切中心S位置的一些复杂纪律如下:(a)有对称轴的截面,S在对称轴上;(b)双轴对称截面和点对称截面(如Z形截面),S与截面形.肝重合;(。)由矩形薄板相交于一点组成的截面,S在交点处(图6-16),这是由于该种截面受弯时的

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