单选题
563[单选题]等跨等截面连续梁在自重作用下的弯矩图特点有()
A
弯矩图形呈折线形
B
边跨跨中正弯矩比中跨跨中正弯矩大
C
弯矩图形呈抛物线形
D
边跨最大正弯矩发生在边跨跨中
答案解析
正确答案:B
解析:
**解析:**
本题考查等跨等截面连续梁在均布荷载(自重)作用下的内力分布特点。我们逐一分析各个选项:
1. **关于弯矩图的形状(选项 A、C):**
* 连续梁在自重(均布荷载 $q$)作用下,其任意一跨内的弯矩方程 $M(x)$ 是关于位置 $x$ 的二次函数。
* 根据材料力学原理,均布荷载作用下的弯矩图应为**抛物线形**,而不是折线形(折线形通常出现在集中荷载作用下)。
* 因此,**选项 C 描述是正确的物理现象**,但本题为单选题,且通常这类题目考察的是不同跨间内力的*对比关系*或*特定极值位置*。我们需要结合其他选项判断出题人的意图。值得注意的是,虽然 C 描述了形状,但在某些语境下,如果题目侧重于“特点”中的数值比较或极值位置偏差,B 往往是更具区分度的考点。然而,严格来说 C 也是对的。让我们先看 B 和 D。
* *修正思考*:重新审视题目和常见考点。通常这类题目中,A 明显错误。C 是基本形状描述。B 和 D 涉及具体数值和位置特征。如果这是一道单选题,且答案给的是 B,说明题目可能隐含了对“与简支梁对比”或“连续梁特有性质”的考察。让我们仔细分析 B 和 D。
2. **关于边跨与中跨跨中正弯矩的大小(选项 B):**
* 对于等跨连续梁,由于中间支座对梁段的约束作用(负弯矩),使得跨中正弯矩减小。
* **边跨**:一端是铰支座(或滚动支座),另一端是弹性固定的中间支座。其约束程度介于简支梁和两端固定梁之间。
* **中跨**:两端都是弹性固定的中间支座,约束程度比边跨更强。
* 约束越强,跨中正弯矩越小。因此,**边跨的跨中正弯矩 > 中跨的跨中正弯矩**。
* 例如,对于五跨及以上等跨连续梁,在均布荷载 $q$ 和跨度 $l$ 作用下:
* 边跨跨中最大正弯矩约为 $0.078ql^2$ (或 $0.08ql^2$ 左右,取决于具体跨数)。
* 中跨跨中最大正弯矩约为 $0.046ql^2$ (或 $0.05ql^2$ 左右)。
* 显然,边跨跨中正弯矩大于中跨跨中正弯矩。
* 因此,**选项 B 是正确的**。
3. **关于边跨最大正弯矩的位置(选项 D):**
* 在简支梁中,最大正弯矩发生在跨中。
* 在连续梁的边跨,由于中间支座存在负弯矩,导致弯矩零点向跨中移动,最大正弯矩的位置会**偏离跨中**,向边支座方向略微移动(或者说,由于支座负弯矩的影响,正弯矩图的顶点不再恰好在 $L/2$ 处,而是略偏向边跨外侧,但实际上对于均布荷载,边跨最大正弯矩位置通常在 $0.4L \sim 0.45L$ 附近,并不在正跨中 $0.5L$ 处)。
* 更准确地说,由于中间支座的约束,边跨的弯矩图不对称,最大正弯矩点**不在**跨中。
* 因此,**选项 D 是错误的**。
4. **再次对比选项 B 和 C:**
* 选项 C “弯矩图形呈抛物线形” 是均布荷载下任何单跨梁(无论是简支、悬臂还是连续梁的一跨)的基本力学特征,它是一个普遍真理,但不是连续梁区别于其他梁系的*特异性*分布特点(即它没有体现“连续”带来的内力重分布效应)。
* 选项 B “边跨跨中正弯矩比中跨跨中正弯矩大” 深刻体现了连续梁由于支座约束不同导致的内力分布不均特性,是连续梁设计中的重要概念(例如配筋时边跨和中跨的区别)。
* 在工程力学考试中,当出现此类选项时,往往倾向于选择反映结构体系特性的选项(B),而非仅仅描述荷载-内力微分关系的选项(C)。此外,有些教材或语境下,可能认为 C 太过基础而不作为“特点”考查,或者题目原本是多选题但被标记为单选,而在单选逻辑下,B 是最具代表性的结论。
* *注*:实际上,如果必须选一个最符合“连续梁受力特点”且常作为易错点考查的,通常是 B。因为很多人误以为各跨对称所以弯矩一样,或者误以为最大弯矩都在跨中。
**总结:**
* A 错误:均布荷载下弯矩图为抛物线。
* B 正确:边跨约束弱于中跨,故边跨跨中正弯矩更大。
* C 描述正确但非特异性考点(或在某些严格单选题逻辑中,B 被视为更核心的“特点”)。*但在标准力学描述中,C 也是事实。鉴于标准答案为 B,我们遵循题目逻辑,强调 B 为连续梁内力分布的重要特征。*
* D 错误:边跨最大正弯矩位置不在跨中,而是不对称的。
故正确答案为 **B**。
题目纠错
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