仿真应用 | 固定铰接和可动铰接对梁挠度的影响

南京安世亚太公司

梁构件是非常常用的构件形式，梁和基础的连接方式有固定支座，固定铰支座，可动铰支座等。不同支座形式对梁挠度的影响是怎么样的？以及它们在不同分析类型中的表现是什么样的？这是梁构件校核过程中值得思考的问题。

1 铰接支座

• 固定铰支座：只有转动自由度，不能移动。

• 可动铰支座：除了有转动自由度，还可以移动。 

  
  

  

2 几何线性分析

• 两端固定铰支座，几何线性分析：

  

  

  
  

• 一端固定铰支座，一端可动铰支座，几何线性分析：

以上两个分析表明，可动铰支座不影响挠度结果。即使梁的两端都是可动铰支座，挠度结果也是一样的，如下：

以上三个分析表明，在几何线性分析条件下（针对小挠度弹性问题），可动铰支座和固定铰支座对挠度求解没有区别，这个结论可以用于工程实践。

3 几何非线性分析

• 两端固定铰支座，几何非线性分析：

 

• 一端固定铰支座，一端可动铰支座，几何非线性分析：

 

• 两端可动铰支座，几何非线性分析：

以上三个分析表明，在几何非线性分析条件下（针对大挠度弹性问题），一端铰支座和两端铰支座对挠度求解没有区别，但两端都是固定铰支座，则挠度结果有明显差异，这不是计算误差，而是方法差别。

4 结论

• 固定铰支座和可动铰支座虽然是不一样的支座形式，但是在小挠度问题中，并不影响挠度的求解结果。

 

• 对于大挠度问题，在几何非线性分析中，固定铰支座由于不能纵向移动，所以挠度求解结果会比可动铰支座要小，当然，直觉上肯定也是这样。