初中直观 · 高中定量拓展 · 结构 · 支座反力与弯矩

重物移到哪里,梁最吃力?

两端简支、单点载荷、梁长4 m,忽略自重,挠度未求解。沿梁移动重物,看两端反力如何分担。

问题的来处19世纪 · 铁路桥上的移动荷载

移动荷载梁:问题从哪里来?

一列火车从桥头开到桥尾,桥并不是始终同样吃力。桥梁工程师用影响线和梁理论寻找最不利位置,使“能承多少”有明确荷载条件。

读一段背景,带着问题动手

一列火车从桥头开到桥尾,桥并不是始终同样吃力。桥梁工程师用影响线和梁理论寻找最不利位置,使“能承多少”有明确荷载条件。

本页用单个集中力沿简支梁移动,观察支座反力和弯矩。不是把每个位置的最大弯矩同时施加在一根梁上。

现在,换你来试沿梁移动重物,看两端反力如何分担。 固定其他条件,亲手将载荷距左支座分别设为0.5和2m,各核验一次;最大弯矩什么时候出现?

移动荷载梁

S12 / 结构
今天的问题

最大弯矩什么时候出现?

独立探索要做什么?

沿梁移动重物,看两端反力如何分担。 固定其他条件,亲手将载荷距左支座分别设为0.5和2m,各核验一次;最大弯矩什么时候出现?

装置 · 尺寸示意,量值见读数看证据图 ↓
先看一次,再亲手试

从4到0 m逐步改变载荷距左支座;这是条件比较,不是物理时间。暂停后可亲手调整。

尚未开始;也可直接使用装置旁的参数控件。
无自重 · 单点静载 · 弯矩图独立读数
青杆:简支梁红箭头:移动载荷金线:反力方向
看这里 · 最大弯矩7.5 kN·m

两反力之和10.00 kN,最大弯矩7.500 kN·m。

旋转查看装置连接与相对位置。用装置旁滑块改变条件,二维、三维和读数来自同一状态;尺寸为示意。

最大弯矩
7.5 kN·m
左反力
7.5 kN
右反力
2.5 kN

两反力之和10.00 kN,最大弯矩7.500 kN·m。

证据图 参考解随题设重算 · 不计个人完成

启用交互后显示带单位曲线。

换个条件,再想一步

载荷落在支座处,跨内弯矩是多少?

先预测,再观察。反例不会替你完成独立任务。

留下两组证据

仅当前页保留最近两组,刷新清除;第三组替换最早一组。保存模型条件与单位;恢复后重算,不恢复任务完成资格。

先留一组,再改变一个条件。

从观察到解释

把证据带回纸上

展开关系与推导

RA=P(L−a)/L,RB=Pa/L;Mmax=Pa(L−a)/L,发生在荷载点。

固定哪些量?改变哪个量?列出两组数值,写出关系,再说明一个不能套用的条件。实验支持猜想,一般证明需要理由。

先预测,再用证据解释

把这次发现,留给下次的自己

最大弯矩什么时候出现?

换个条件,再试一次

载荷落在支座处,跨内弯矩是多少?

看哪里?

旋转查看装置连接与相对位置。用装置旁滑块改变条件,二维、三维和读数来自同一状态;尺寸为示意。

回到装置再试 ↑

仅此浏览器保存最近两组,第三组替换最早一组。条件、预测和解释一起保存;文字不自动判分。与原实验的临时记录分别保存。

尚未保存。启用交互后可以记录;请勿在这里填写个人身份信息。

先修与两种探索深度

先认识结构 · 支座反力与弯矩涉及的量与单位:载荷距左支座(m)、点载荷(kN)。初中直观 · 高中定量拓展为内容层次提示,未核对具体教材。

先看现象:沿梁移动重物,看两端反力如何分担。

再做定量:保持其他条件,比较载荷距左支座与最大弯矩(kN·m),再对照下方关系。

模型、来源与核验边界

RA=P(L−a)/L,RB=Pa/L;Mmax=Pa(L−a)/L,发生在荷载点。

对照核验提示:靠近支座:载荷距左支座 0.5 m;跨中:只改变载荷距左支座 2 m。按这些题设自己操作并比较最大弯矩,不把参考情景当个人完成。

适用范围:两反力之和10.00 kN,最大弯矩7.500 kN·m。

Engineering LibreTexts · 静力学与工程模型(延伸阅读;链接和公式适用性尚需逐项外部复核) ↗

本页为模型探索,未认证具体教材章节;真实学生和教师反馈尚待推广后收集。