結構力學710章題解

2021-03-04 09:36:38 字數 4550 閱讀 9408

第七章力法

7-1(1)×(bc是靜定部分); (2)×; (3)√; (4)×。

7-2(1),沿x1方向的位移等於零,;

,沿x1方向的轉角等於θ,;

(2),;

,;(3)ab杆中點的彎矩,下側受拉;

,下側受拉;

(4)d點的撓度為,向下位移。

7-3(a)1; (b)2; (c)5; (d)3; (e)4; (f)1。

7-4(a)

解:1)基本體系,見圖

2)列力法方程:

3)計算係數和自由項:,

4)計算:

5)繪內力圖,見圖。

(b)解:1)基本體系,見圖

2)列力法方程:

3)計算係數和自由項:

4)計算:

5)繪內力圖,見圖。

(c)解:1)基本體系,見圖

2)力法方程

3)計算係數和自由項:,

4)計算:

5)繪內力圖,見圖。

7-5(a)

解:1)選擇基系,見圖

2)列力法方程:

3)計算係數和自由項:,

4)求:

5)繪內力圖,見圖。

(b)解:1)基本體系,見圖

2)列力法方程:

3)計算係數和自由項:,

4)求:

5)繪內力圖。

(c)解:1)基本體系,見圖

2)列力法方程:

3)計算係數和自由項:,,,,

4)計算,:,

5)繪內力圖,見圖。

7-6(a)

解:1)選擇基本體系,見圖

2)列力法方程:

3)計算係數和自由項:,

4)計算:

5)繪彎矩圖,與相同。

(b)解:1)選擇基本體系,見圖

2)列力法方程:

3)計算係數和自由項:

4)計算:

5)繪彎矩圖,見圖。

(c)解:該結構右邊部分為靜定結構,用力法計算左邊部分。

1)基本體系,見圖

2)列力法方程:

3)計算係數和自由項:顯然有

4)計算:

5)繪彎矩圖,見圖。

(d)解:1)基本體系,見圖

2)力法方程:

3)計算係數和自由項:,,,,

4)計算,:,

5)繪彎矩圖,見圖。

7-7(a)

解:1)基本體系,見圖

2)列力法方程:

3)計算係數和自由項:,

4)計算:

5)各桿軸力見圖。

(b)解:1)基本體系,見圖

2)力法方程:

3)計算係數和自由項:,

4)計算:

5)各桿軸力見圖。

7-8(a)

解:1)基本體系,如圖

2)力法方程:

3)計算係數和自由項:

4)計算:

5)各桿軸力及梁杆的彎矩圖,見圖。

(b)解:1)基本體系,如圖

2)力法方程:

3)計算係數和自由項:,

4)計算:

5)各桿軸力及彎矩圖如圖。

7-9(a)

解:1)基本體系,如圖

2)力法方程:

3)計算係數和自由項:

4)計算:

5)繪彎矩圖,見圖。

(b)解:1)基本體系,如圖

2)力法方程:

3)計算係數和自由項:

,,,,

4)計算,:

解得:,

5)繪彎矩圖,見圖。

7-10

(a)解:1)基本體系,如圖

2)力法方程:

3)計算係數和自由項:,

4)計算:

5)繪彎矩圖,

(b)解:1)基本體系,如圖

2)在小變形時,該梁可按二次超靜定梁求解,力法方程為:

3)計算係數和自由項:

,,,,

4)計算,:,

5)繪彎矩圖,

(c)解:1)基本體系,如圖

2)力法方程:

3)計算係數和自由項:

,,,,

4)計算,:

5)繪彎矩圖,若,,,則彎矩圖如圖示

7-11

(a)解:1)基本體系,如圖

2)力法方程:

3)計算係數和自由項:,,,

4)計算:

5)繪彎矩圖

(b)解:1)基本體系,如圖

2)力法方程:

3)計算係數和自由項:,,,,,

, 4)計算,:

5)繪彎矩圖

7-12

(a)解:選取半結構,如圖示

1)基本體系,如圖示

2)力法方程:

3)計算係數和自由項:,

4)計算:

5)繪彎矩圖,見圖

(b)解:只計算反對稱荷載作用的情況

1),選取半結構,基本體系,如圖

2)力法方程:

3)計算係數和自由項:,

4)計算:

5)繪彎矩圖

(c)解:1)半結構,基本體系見圖

2)力法方程:

3)計算係數和自由項:,,,,

4)計算,:,

5)繪彎矩圖

(d)解:利用對稱性將結構簡化為半結構,最後得到一靜定的半結構

最終彎矩圖,如圖示

(e)解:1)將結構簡化為半結構,並選擇圖示基本體系

2)力法方程:

3)計算係數和自由項:,

4)計算:

5)繪彎矩圖

(f)解:1)將結構簡化為半結構,並選擇基本體系,如圖所示

2)力法方程:

3)計算係數和自由項:,,,,

4)計算,:,

5)繪彎矩圖,如圖示

7-13

解:1)基本體系,如圖示

2)力法方程:

3)計算係數和自由項:

4)計算:

5)繪彎矩圖,如圖示

7-14

(a)解:

(b)解:求彈性中心,

取基本體系,見圖。顯然

力法方程為:

計算係數和自由項:

有 ;

所以計算,:,

k截面的內力:

7-15

解:1)作出原結構在荷載作用下的最終彎矩圖

2)作出虛擬狀態下的彎矩圖

3)計算b點的水平位移:

7-16

解:1)作出最終彎矩圖

2)作出虛擬狀態下的單位彎矩圖

3)計算b點的水平位移:

7-17 略

7-18

abc)

(def)

第八章位移法

8-1 (a)4 (b)3 (c)6 (d)8 (e)2 (f)2

8-2 (1)√ (2)√ (3)√ (4)× (5)√ (6)×

8-3 (1)0,,上 (2)0,-p (3)7,-p (4)

(5) (6)() (7)

(8),

8-4(1)

解:, ,

(2)解:,

,,8-5(1)

解:, ,

(2)解:, ,

(3)解:,

(4)解:,

8-6(1)

解:,(2)解:,

,(3)解:,

,(4)解:,

,(5)解:,

,(6)解:,

,8-7(1)

解:,(2)解: (3)

解:,(4)解:,

(5)解:,

(6)解: 位移法方程:

8-8(1)

解:,(2)解:,

(3)解:,

(4)解:,

,8-9解:,

,8-10

解:,,8-11

解:8-12

解:取半結構。溫度問題需要考慮軸變,為求,半結構中保留cd柱。

, ,

由於使各桿產生軸向縮短:

ab杆:

bc杆:

cd杆:

由此求得各桿兩端橫向相對側移:

上述杆端相對側移產生的固端彎矩:

由產生的固端彎矩:

固端彎矩:

據此作圖。

位移法方程:

9 力矩分配法

9-1 (1)× (2)√ (3)√ (4)× (5)√

9-2 (1)線剛度,遠端支承情況 (2)0.2,0.5 (3)2i (4)

(5) (6)4i (7)0.5,0.5 (8)0.75()

9-3(a)(b)(c)(d)9-4(a)

(b)取半結構

(c)解:

(d)9-5

(a)(b)(c)(d)(e)

(f)9-6

解:取半結構

9-7解:視為圖示支座位移問題求解

9-8解:

9-9(a)

解:(b)解:, ,

9-10

(a)解:取半結構

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