習題7-1 試確定圖示結構的位移法基本未知量數目,並繪出基本結構。
(abc)
1個角位移 3個角位移,1個線位移 4個角位移,3個線位移
(def)
3個角位移,1個線位移2個線位移3個角位移,2個線位移
(ghi)
乙個角位移,乙個線位移乙個角位移,乙個線位移三個角位移,乙個線位移
7-2 試回答:位移法基本未知量選取的原則是什麼?為何將這些基本未知位移稱為關鍵位移?是否可以將靜定部分的結點位移也選作位移法未知量?
7-3 試說出位移法方程的物理意義,並說明位移法中是如何運用變形協調條件的。
7-4 試回答:若考慮剛架桿件的軸向變形,位移法基本未知量的數目有無變化?如何變化?
7-5 試用位移法計算圖示結構,並繪出其內力圖。(a
解:(1)確定基本未知量和基本結構
有乙個角位移未知量,基本結構見圖。
(2)位移法典型方程
(3)確定係數並解方程
(4)畫m圖
(b)解:(1)確定基本未知量
1個角位移未知量,各彎矩圖如下
(2)位移法典型方程
(3)確定係數並解方程
(4)畫m圖
(c解:(1)確定基本未知量
乙個線位移未知量,各種m圖如下
(2)位移法典型方程
(3)確定係數並解方程
(4)畫m圖
(d)解:(1)確定基本未知量
乙個線位移未知量,各種m圖如下
(2)位移法典型方程
(3)確定係數並解方程
(4)畫m圖
(e)解:(1)確定基本未知量
兩個線位移未知量,各種m圖如下
(2)位移法典型方程
(3)確定係數並解方程
代入,解得
(4)畫m圖
7-6 試用位移法計算圖示結構,並繪出m圖。
(a解:(1)確定基本未知量
兩個角位移未知量,各種m圖如下
(2)位移法典型方程
(3)確定係數並解方程
代入,解得
(4)畫最終彎矩圖
(b)解:(1)確定基本未知量
兩個位移未知量,各種m圖如下
(2)位移法典型方程
(3)確定係數並解方程
代入,解得
(4)畫最終彎矩圖
(c解:(1)確定基本未知量
兩個位移未知量,各種m圖如下
(2)位移法典型方程
(3)確定係數並解方程
代入,解得
(4)求最終彎矩圖
(d)解:(1)確定基本未知量
兩個位移未知量,各種m圖如下
(2)位移法典型方程
(3)確定係數並解方程
代入,解得
(4)求最終彎矩圖
(e解:(1)確定基本未知量
兩個角位移未知量,各種m圖如下
(2)位移法典型方程
(3)確定係數並解方程
代入,解得
(4)求最終彎矩圖
7-7 試分析以下結構內力的特點,並說明原因。若考慮桿件的軸向變形,結構內力有何變化?
(abc)
(def)
7-8 試計算圖示具有牽連位移關係的結構,並繪出m圖。
(a解:(1)畫出圖
由圖可得:
由圖可知:
(2)列方程及解方程組
解得:(3)最終彎矩圖
(b)解:c點繞d點轉動,由cy=1知, 知求
知(c解:(1)作出各m圖
(2)列出位移法方程
解得:(3)最終m圖
(d)解:基本結構選取如圖所示。
作出及圖如下。
由位移法方程得出:
作出最終m圖
7-9 試不經計算迅速畫出圖示結構的彎矩圖形。
(a(b)
題7-9圖
7-10 試計算圖示有剪力靜定杆的剛架,並繪出m圖。
解:(1)畫出圖
由圖可知,得到各係數:
求解得:
(2)求解最終彎矩圖
7-11 試利用對稱性計算圖示剛架,並繪出m圖。
(a解:(1)利用對稱性得:
(2)由圖可知:
可得:(3)求最終彎矩圖
(b)解:(1)利用對稱性,可得:
(2)由圖可知,各係數分別為:
解得:(3)求最終彎矩圖如下
(c解:(1)在d下面加一支座,向上作用1個單位位移,由於bd桿會在壓力作用下縮短,所以先分析上半部分,如下圖。
d點向上作用1個單位,設b向上移動x個單位,則,得個單位。
(2)同理可求出mp圖。
可得:3)求最終彎矩圖
(d)(e
解:(1)利用對稱性,取左半結構
(2)由圖可知:
解得:3)求得最終彎矩圖
(f)解:由於ⅱ不產生彎矩,故不予考慮。只需考慮(ⅰ)所示情況。對(ⅰ)又可採用半結構來計算。如下圖所示。
7-12 試計算圖示結構在支座位移作用下的彎矩,並繪出m圖。
(a(b)
解:(1)求圖。
(2)由圖可知:
代入典型方程,得:
(3)求最終彎矩圖
7-13 試用位移法求作下列結構由於溫度變化產生的m圖。已知桿件截面高度h=0.4m,ei=2×104kn·m2,α=1×10-5。
解:(1)畫出圖。
(2)求解各係數,得,
典型方程:
解得:(3)求最終彎矩圖
7-14 試用混合法作圖示剛架m圖。
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