弯矩(Bending Moment)是 受力构件截面上的内力矩,用于描述物体在受到垂直于轴线的外力作用时产生的弯曲变形效应。当物体受到外力作用,且这个外力的作用线不通过物体的质心时,就会在物体内部产生弯矩。弯矩的大小由外力和力臂共同决定,方向垂直于受力平面,作用点通常位于物体的轴线或截面上。
弯矩的计算公式为:
\[ M = \theta \cdot EI / L \]
其中:
\( M \) 是弯矩
\( \theta \) 是转角
\( E \) 是材料的弹性模量
\( I \) 是截面惯性矩
\( L \) 是杆件的有效计算长度。
弯矩的正负约定为:
构件下凹为正
构件上凸为负
构件上部受压为正
构件下部受压为负
构件上部受拉为负
构件下部受拉为正。
在结构工程中,弯矩是必须考虑的重要因素之一,它直接关系到建筑物的安全性、稳定性和使用寿命。弯矩图通常绘于杆件受拉一侧,在图上可不注明正负号。