
【化】 fixed beam
fix; moor; peg; rivet; root; secure; tackle
【計】 lock-up
【化】 anchorage
【醫】 fix; fixation; fixing; fixity; immobilize; lock
bridge; girder; roof beam
【機】 beam; girder
固定梁(Fixed Beam)是結構工程中的關鍵構件,指兩端均被剛性固定的梁結構。其核心特征在于梁端無法自由轉動或移動,從而形成複雜的受力狀态。以下是詳細解釋:
約束條件
固定梁的兩端通過焊接、混凝土澆築等方式與支撐結構剛性連接,形成固定端約束(Fixed End Support)。這種約束同時限制梁端的豎向位移、水平位移和轉角,産生三個反力分量:豎向反力、水平反力和固定端彎矩。
彎矩分布特征
在均布荷載作用下,固定梁的最大彎矩出現在梁端而非跨中,彎矩分布呈雙抛物線形态。跨中彎矩公式為:
$$ M{mid} = frac{wL}{24} $$
梁端彎矩公式為:
$$ M{end} = -frac{wL}{12} $$
其中 ( w ) 為荷載強度,( L ) 為跨度。
抗彎性能提升
相較于簡支梁,固定梁的跨中彎矩顯著降低(簡支梁跨中彎矩為 ( frac{wL}{8} )),允許更小的截面高度,節省材料。
典型應用場景
(來源:《建築結構設計規範》GB 50009)
中文術語 | 英文術語 | 說明 |
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固定梁 | Fixed Beam | 兩端剛性固定的梁 |
固定端彎矩 | Fixed-End Moment (FEM) | 梁端因約束産生的抵抗彎矩 |
彎矩重分布 | Moment Redistribution | 塑性鉸形成後的内力調整 |
Timoshenko S.P. 在 Strength of Materials 中推導了固定梁的彈性解析解,證明其撓度僅為簡支梁的20%。
美國混凝土協會規範ACI 318-19 第9.4節規定了固定梁的配筋構造要求,強調端部負彎矩區的抗彎鋼筋錨固長度。
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“固定梁”是工程力學和建築結構中的專業術語,其含義需結合“梁”的基礎定義進行延伸解釋。以下是具體分析:
“梁”在結構工程中指水平方向的長條形承重構件,通常架于牆體或立柱上,用于支撐屋頂、樓闆等荷載()。例如房屋的屋頂梁、橋梁的主梁均屬于此類。
固定梁(Fixed Beam)特指兩端被完全固定的梁結構,其特點包括:
“梁”的釋義還可拓展至其他領域:
若需了解固定梁的詳細力學公式(如彎矩分布方程),可進一步說明需求,将補充相關計算模型。
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