单选题
4.已知一简支梁跨度4m,承受均布荷载1.5kN/m,梁底模板承受的垂直荷载150kN,分别用4根方木支撑承担。⑵.跨中最大弯矩为( )kN·m。
A
2.5
B
3
C
3.5
D
4
答案解析
正确答案:B
解析:
这是一道关于简支梁在均布荷载作用下内力计算的基础力学题目。虽然题干中提到了“梁底模板承受的垂直荷载150kN”以及“4根方木支撑”,但这些信息主要用于干扰或作为后续其他小题(如支撑强度验算)的条件。对于第(2)问“跨中最大弯矩”的计算,关键在于识别出作用在简支梁上的**均布荷载值**和**跨度**。
### 1. 明确计算模型与参数
* **结构形式**:简支梁 (Simply Supported Beam)
* **跨度 ($L$)**:$4 \text{ m}$
* **均布荷载 ($q$)**:$1.5 \text{ kN/m}$
* *注意*:题目中给出的“150kN”是总荷载或其他局部荷载,但在计算由均布荷载引起的跨中弯矩时,应直接使用线荷载 $q = 1.5 \text{ kN/m}$。如果150kN是作用在整个梁上的总均布荷载,那么 $q = 150/4 = 37.5 \text{ kN/m}$,但这与题目明确给出的 $1.5 \text{ kN/m}$ 矛盾,且计算结果会远超选项范围。因此,$1.5 \text{ kN/m}$ 是用于计算弯矩的有效均布荷载值。
### 2. 选用计算公式
对于承受均布荷载 $q$ 的简支梁,其跨中最大弯矩 $M_{max}$ 的计算公式为:
$$ M_{max} = \frac{1}{8} q L^2 $$
### 3. 代入数值计算
将已知参数代入公式:
$$ M_{max} = \frac{1}{8} \times 1.5 \, (\text{kN/m}) \times (4 \, \text{m})^2 $$
逐步计算:
1. 计算跨度的平方:
$$ 4^2 = 16 \, \text{m}^2 $$
2. 乘以均布荷载:
$$ 1.5 \times 16 = 24 \, \text{kN}\cdot\text{m} $$
3. 除以系数 8:
$$ M_{max} = \frac{24}{8} = 3 \, \text{kN}\cdot\text{m} $$
### 4. 结论
跨中最大弯矩为 **3 kN·m**。
对比选项:
A. 2.5
B. 3
C. 3.5
D. 4
故正确答案为 **B**。
相关知识点:
简支梁跨中最大弯矩算
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