結構力學課後習題答案

2021-03-04 09:36:42 字數 2727 閱讀 6991

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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