直梁在平面彎曲時(shí),其軸線將在形心主慣性平面內(nèi)彎成一條連續(xù)光滑的平面曲線且c,月,如圖7一l所示,該曲線稱為梁的撓曲線。任一橫截面的形心在垂直于原來軸線方向的線位移,稱為該截面的撓度,用。來表示。工程中常用梁的撓度均遠(yuǎn)小于跨度,撓曲線是一條非常子緩的曲線,所以任一橫截面的形心在軸線方向的位移分量都可略去,認(rèn)為它僅有前述的線位移v。任一橫截面對其原方位的角位移,稱為該截面的轉(zhuǎn)角,用"來表示。由于在一般細(xì)長梁中可忽略剪力對變形的影響,所以橫截面在梁彎曲變形后仍垂直于撓曲線,這樣,任一橫截面的轉(zhuǎn)角"也就等于撓曲線在該截面處的切線與軸線的夾角。
   為了表示撓度和轉(zhuǎn)角隨截面位置不同而變化的規(guī)律,取變形前的軸線為x軸,與軸線垂直向下的軸為了軸(圖7—1),則撓曲線的方程(或稱為撓度方程)可表示即

撓曲線上任一點(diǎn)處切線的斜率等于該點(diǎn)處橫截面的轉(zhuǎn)角。
   撓度和轉(zhuǎn)角是度量梁的位移的兩個(gè)基本量,在圖7一1所示的坐標(biāo)系中,向下的撓度為正,向上的撓度為負(fù);順時(shí)針向的轉(zhuǎn)角為正,逆時(shí)針向的轉(zhuǎn)角為負(fù)。

   如§2—5中所述,變形和位移是兩個(gè)不同的概念,但又互相聯(lián)系。例如有兩根梁,其長度、材料、橫截面的形狀和尺寸以及受力情況等均相同,但一根為懸臂梁,另一根為簡支梁,如圖7—2(a)、(b)所示。這兩根梁的彎曲變形程度是相同的,因?yàn)樗鼈兊闹行詫忧蔿dM/EL相同,但其相應(yīng)橫截面的位移卻明顯不同。這是因?yàn)榱旱膹澢冃蝺H與彎矩和梁的抗彎剛度有

關(guān),而各橫截面的位移量不僅取決于彎矩和梁的抗彎剛度,還與梁的約束條件有關(guān)。
   研究梁的位移主要有兩個(gè)目的;(1)對梁作剛度校核,即檢查梁彎曲時(shí)的最大撓度和轉(zhuǎn)角是否超過按使用要求所規(guī)定的容許值;(2)求解超靜定粱。
   §7—2 梁的撓曲線近似微分方程及其積分
   在推導(dǎo)純彎曲梁的正應(yīng)力公式時(shí),曾導(dǎo)出梁彎曲后中性層曲率的表達(dá)式為1如=M/EI.(參見公式6—1)。但應(yīng)指出,該式中的曲率l/P是指絕對值,而實(shí)際上撓曲線的曲率是有正負(fù)的,它與坐標(biāo)系的選取有關(guān)。在如圖7—3所示的坐標(biāo)系中,撓曲線向下凸出時(shí)的曲率為負(fù),它與正值的彎矩相對應(yīng);而撓曲線向上凸出時(shí)的曲率為正,卻與負(fù)值的彎矩相對應(yīng)。故將公式(6—1)重新寫成如下形式

   橫力彎曲時(shí),梁的橫截面上除了有彎矩M之外,還有剪力Q,若梁的跨度遠(yuǎn)大于橫截面高度時(shí),剪力Q對梁位移的影響很小,可忽略不計(jì)①。所以