工程力学讲解：内力计算与内力图绘制

"该资源为一个关于工程力学的PPT，主要内容聚焦于静定结构的内力计算，涉及多个关键概念和计算方法。" 在工程力学中，内力计算是结构分析的基础，对于确保建筑物和其他工程结构的安全至关重要。第六章详细讲解了以下几个核心知识点： 1. 截面内力及符号：内力是由于外部荷载导致的结构内部各部分间的相互作用力。轴力、剪力和弯矩是三种基本内力。轴力符号规定，使分离体受拉为正，受压为负；剪力符号则规定，使分离体顺时针转动为正，逆时针为负；弯矩的正负则取决于分离体上下部分的受压与受拉状态。 2. 内力图：内力图是一种可视化工具，用来显示结构内力（剪力和弯矩）随位置变化的图形。通常以杆件轴线为坐标轴，横截面位置为变量，构建出内力随位置的函数图像。 3. 叠加法作弯矩图和剪力图：这种方法允许将不同荷载的影响分开考虑，然后将它们的效果组合起来绘制内力图。例如，可以先画出单一荷载的内力图，再叠加其他荷载的影响。 4. 分段叠加法作弯矩图：在荷载分布不连续或有变化的情况下，通过分段处理，分别计算每段的内力，然后将各段的结果合并成完整的内力图。 5. 静定梁和刚架的内力图计算：对于静定结构，可以通过平衡方程求解支座反力，进而确定任意截面的内力。例如，通过整体平衡可求得支座反力，然后采用截面法求解特定截面上的剪力和弯矩。 6. 三铰拱的计算：三铰拱是一种具有三个铰接点的结构，计算时需要考虑拱的推力、剪力和弯矩，以及铰接点的约束条件。 7. 桁架的计算：桁架结构由多个杆件组成，内力计算通常涉及节点平衡和杆件内力分析，可以利用节点法或截面法求解。 示例中的问题演示了如何求解外伸梁和简支梁在特定截面的剪力和弯矩，以及如何构建内力图。例如，对于简支梁在均布荷载作用下的剪力图和弯矩图，首先求得支座反力，然后选取截面进行平衡方程求解，最后根据控制点的内力值绘制内力图。 通过这些讲解和实例，学习者可以深入理解结构力学中的基本概念，并掌握计算和绘图内力图的方法，这对于工程设计和分析具有实际应用价值。