虛功原理和結構的位移計算

2022-05-03 21:21:02 字數 4867 閱讀 9666

1. 求圖示剛架 d 點的豎向位移 , ei = 常數 。

解:須在d點的豎直方向上加乙個

單位力p=1,得到兩種狀態,即荷載

作用下的實狀態和單位力作用下的虛

狀態,分別作出實狀態下的圖和

和虛狀態下的圖如右圖所示

(向下)

2. 已知 :p=5 kn ,ei= , ea= kn , 求圖示結構 b 點的水平位移 。

解:1)在b點的水平方向上加乙個向右單位力p=1,

2)作荷載作用下的圖和單位力作用下的圖

3)利用圖乘法公式求解

(向右)

3. 求圖示結構水平鏈杆處k 點的豎向位移 。 解:

1)在k點的豎直方向上加乙個單位力p=1,

2)作荷載作用下的圖和單位力作用下的圖

3)利用圖乘法公式求解

(向下)

4. 求圖示結構 c 截面轉角 。 已知 : q=10kn/m , p=10kn , ei = 常數 。

解:1)在c點加乙個順時針單位力偶m=1,

2)作荷載作用下的圖和單位力作用下的圖

3)利用圖乘法公式求解

將曲線部分按荷載的疊加分成兩項來計算

(順時針旋轉)

5. 求圖示結構 a 端的豎向位移 , ei = 常數 。

解:1)在a點加乙個豎向單位力p=1,

2)作荷載作用下的圖和單位力作用下的圖

3)利用圖乘法公式求解

(向下)

6. 已知 :, 求圖示結構點水平位移 。

解:1)在b點加乙個水平向左單位力p=1,

2)作荷載作用下的圖和單位力作用下的圖

3)利用圖乘法公式求解

(向左)

7.求圖示結構鉸 e 兩側截面相對轉角 , ei = 常數 。

解:1)在e點加一對向上單位力偶m=1,

2)作圖和圖

3)利用圖乘法公式求解

8. 圖示結構 ,ea= kn , ei= , 所受外荷 p 為多少時 , d 點豎向位移為向下 1cm。

解:1)在d點加一豎向單位力p=1,

2)作荷載作用下的圖和單位力作用下的圖

3)利用圖乘法公式求解

推出9. 已知 ea= kn , ei= , , 求 c 點的豎向位移 。

解:1)在c點加一豎向單位力p=1,

2)作荷載作用下的圖和單位力作用下的圖

3)利用圖乘法公式求解

將ea= kn , ei=代入上式推出。

10. 圖示結構 , ei=常數 , m , p = 30kn。 試求 d點的豎向位移 。

解:1)在d點加一豎向單位力p=1,

2)作荷載作用下的圖和單位力作用下的圖

3)利用圖乘法公式求解

11. 圖示結構 ,。 試求 b,c 兩點的水平相對線位移 。

解:1)在b點加一水平向左的單位力p=1,

在c兩加一水平向右的單位力p=1,

2)作荷載作用下的圖和單位力作用下的圖

3)利用圖乘法公式求解

12. 圖示結構 ei = 常數, ==10kn, q = 20kn/m 。 試求 c、d 兩點的相對水平位移 。

解:1)在c點加一水平向左的單位力p=1,

在d兩加一水平向右的單位力p=1,

2)作荷載作用下的圖和單位力作用下的圖

3)利用圖乘法公式求解

13. 圖示結構 ei = 常數 。 試求 b點的水平位移 。

解:1)在b點加一水平向左的單位力p=1,

2)作荷載作用下的圖和單位力作用下的圖

3)利用圖乘法公式求解

14. 圖示結構 , ei=常數 , 試求鉸 c 兩側截面的相對角位移 。

解:1)在ca杆c點加一逆時針單位力偶m=1,

在cb杆c點加一順時針單位力偶m=1,

2)作荷載作用下的圖和單位力作用下的圖

3)利用圖乘法公式求解

15. 圖示結構 ,e i = 常數 。q = 10 kn/m , 試求 b 點的豎向位移 。

解:1)在b點加一豎向單位力p=1,

2)作荷載作用下的圖和單位力作用下的圖

3)利用圖乘法公式求解

16. 圖示結構 ,, , q = 20 kn/m . 試求 c 、d 兩點的相對豎向位移 。

解:1)在c點加一向上單位力p=1,

在d點加一向下單位力p=1,

2)作荷載作用下的圖和單位力作用下的圖

3)利用圖乘法公式求解

17. 已知圖示結構 , ,q = 10 kn/m ,求 b 點的水平位移 。

解:1)在b點加一水平向右單位力p=1,

2)作荷載作用下的圖和單位力作用下的圖

3)利用圖乘法公式求解

18. 求圖示剛架 a 點的豎向位移 。 已知 ei = 常數。

解:1)在a點加一豎向單位力p=1,

2)作荷載作用下的圖和單位力作用下的圖

3)利用圖乘法公式求解

19. 已知各桿, 求圖示剛架 c 結點的豎向位移。

解:1)在c點加一豎向單位力p=1,

2)作荷載作用下的圖和單位力作用下的圖

3)利用圖乘法公式求解

20. 已知各桿, 求圖示剛架鉸 c 左右截面的相對角位移 。 解:

1)在ca杆c點加一逆時針單位力偶m=1,

在cb杆c點加一順時針單位力偶m=1,

2)作荷載作用下的圖和單位力作用下的圖

3)利用圖乘法公式求解

21. 圖示懸臂結構 , e i =2×kn·, q = 3kn/m , 求 b 點的豎向位移。

解:1)在b點加一豎向單位力p=1,

2)作荷載作用下的圖和單位力作用下的圖

3)利用圖乘法公式求解

22. 求圖示結構 b 點的豎向位移,已知 e i 為常數 。

解:1)在b點加一豎向單位力p=1,

2)作荷載作用下的圖和單位力作用下的圖

3)利用圖乘法公式求解

23.圖示剛架結點 b 的水平位移, e = 常數 。

解:1)在b點加一水平向右單位力p=1,

2)作荷載作用下的圖和單位力作用下的圖

3)利用圖乘法公式求解

24.求圖示三鉸剛架鉸 c 的豎向位移 , 已知 e i 為常數 。

解:1)在c點加一豎向單位力p=1,

2)作荷載作用下的圖和單位力作用下的圖

3)利用圖乘法公式求解

25. 求圖示剛架 b 點的豎向位移 , 已知 e i 為常數 。 解:

1)在b點加一豎向單位力p=1,

2)作荷載作用下的圖和單位力作用下的圖

3)利用圖乘法公式求解

26.求圖示剛架 c 鉸左右兩截面的相對角位移 , 已知 e i 為常數 。 (右端拋物線採用疊加法分兩部分圖乘)

解:1)在左半部c點加一逆時針單位力偶m=1,

在右半部c點加一順時針單位力偶m=1,

2)作荷載作用下的圖和單位力作用下的圖

3)利用圖乘法公式求解

27. 試計算圖示結構 c 點的豎向位移 。 ei = , q = 2 kn/m 。

解:1)在c點加一豎向單位力p=1,

2)作荷載作用下的圖和單位力作用下的圖

3)利用圖乘法公式求解

28. 已知 p = 40 kn , q = 3 kn/m , 求圖示結構 d 點水平位移 。 ei = 常數 。

解:1)在d點加一水平向左單位力p=1,

2)作荷載作用下的圖和單位力作用下的圖

3)利用圖乘法公式求解

29. 計算圖示結構 c 點豎向線位移 , e i = 常數 。

解:1)在c點加一豎向單位力p=1,

2)作荷載作用下的圖和單位力作用下的圖

3)利用圖乘法公式求解

30. 試求圖示結構鉸 c 左、右兩側截面相對轉角 ,常數 。

解:1)在左半部c點加一逆時針單位力偶m=1,

在右半部c點加一順時針單位力偶m=1,

2)作荷載作用下的圖和單位力作用下的圖

3)利用圖乘法公式求解

31. 已知,,ei = 常數 ,試計算 b 截面角位移 。

解:1)在b點加一順時針單位力偶m=1,

2)作荷載作用下的圖和單位力作用下的圖

3)利用圖乘法公式求解

32. 計算圖示結構 b 點的水平位移 ,ei = 常數 。

解:1)在b點加水平向左單位力p=1,

2)作荷載作用下的圖和單位力作用下的圖

3)利用圖乘法公式求解

33. 計算圖示結構 b 點的水平位移 ,p=5ql/12,ei = 常數 。

解:1)在b點加水平向右單位力p=1,

2)作荷載作用下的圖和單位力作用下的圖

3)利用圖乘法公式求解

34. 試求圖示剛架 a 端的轉角. 各桿 ei = 常數 , a = 3 m 。

左側的剛架彎矩48分兩部分疊加圖乘

解:1)在a點加一順時針單位力偶m=1,

2)作荷載作用下的圖和單位力作用下的圖

3)利用圖乘法公式求解

35. 試求圖示剛架 b 端的角位移,ei = 常數 。

解:1)在b點加一逆時針單位力偶m=1,

2)作荷載作用下的圖和單位力作用下的圖

3)利用圖乘法公式求解

36. 試求圖示剛架支座截面 c 的水平位移,其中橫樑截面慣性矩為 2i ,豎柱為 i ,e = 常數 。

解:1)在c點加水平向左單位力p=1,

2)作荷載作用下的圖和單位力作用下的圖

3)利用圖乘法公式求解

37. 圖示靜定剛架 , 固定端 a 發生了順時針轉角= 0.001rad , 求右端 f 點的水平位移和豎向位移。

解:(1)在f點加一豎向單位力p=1,求單位力作用下的各支座反力

由推出向上

由推出向下

由推出向上

由推出由推出順時針

由公式求f點的水平位移

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