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
結構力學 第2章
第2章平面體系的幾何組成分析習題解答 習題2.1 是非判斷題 1 若平面體系的實際自由度為零,則該體系一定為幾何不變體系。2 若平面體系的計算自由度w 0,則該體系一定為無多餘約束的幾何不變體系。3 若平面體系的計算自由度w 0,則該體系為有多餘約束的幾何不變體系。4 由三個鉸兩兩相連的三剛片組成幾...
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