同济大学版建筑力学计算题模拟试卷及答案.doc

同济大学版建筑力学计算题模拟试卷及答案空间力系f1 正方形板由六根直杆支撑于水平位置，若在点沿作用水平力f，尺寸如图3-6所示，不计板重和杆重，试求各杆的内力。2求题323图所示结构中a、b、c三处铰链的约束力。已知重物重fp1kn。fp 3重为fp的矩形水平板由三根铅直杆支撑，尺寸如题324图所示，求各杆内力。若在板的形心d处放置一重物，则各杆内力又如何？4题227所示长方形门的转轴铅直，门打开角度为60，并用两绳维持在此位置。其中一绳跨过滑轮并吊起重物fp320n，另一绳ef系在地板的f点上，已知门重640n、高240cm、宽180cm，各处摩擦不计，求绳ef的拉力，并求a点圆柱铰链和门框上b点的约束力。f1f25图所示悬臂刚架上作用有q2kn/m的均布载荷，以及作用线分别平行于ab、cd的集中力f1、f2。已知f15 kn，f24 kn，求固定端o处的约束力及力偶矩。6图示简支梁，已知：均布荷载q=245kn/m，跨度l=2.75m，试求跨中截面c上的剪力和弯矩。al/222l/2bq0(a)117求剪力和弯矩q =10kn/mabc3.2m习题94图de1.7m1.7mf=18.5knf=18.5kn8图示某工作桥纵梁的计算简图，上面的两个集中荷载为闸门启闭机重量，均布荷载为自重、人群和设备的重量。试求纵梁在c、d及跨中e三点处横截面上的剪力和弯矩。9试列出下列梁的剪力方程和弯矩方程，并画出剪力图和弯矩图aa5a(b)bcqqabcd(d)l10求出图（3-16a）所示桁架所有杆件的轴力。11例2：求图示桁架中的各杆件的内力 12求出图示杆件1、2、3的内力（图3-19a）。截面法13已知：z形截面如图 求：形心c位置1:解：取板为研究对象。设各杆均为拉杆，板的受力如图3-6（b）所示。现应用六个力矩方程求解。， ， ， ， ， ， 各杆内力为 （拉），（压），（压）， （拉）， （拉），（压）。zdacb45yxfp604530fafcofb2解：a、b、c三处均为光滑球铰链，由受力分析可知，ad、cd、bd三构件均为二力构件，取铰d为研究对象，画出受力图(b)sfx0， sfy0， sfz0， 解之得： fra= frb=1.22 kn， frc=1 kn。 3解：以矩形水平板为研究对象，画出受力图(b)smab，smbc0，sfy0，矩形板d处加fw力，如受力图(c) smab0，smbc0， sfy0， 4zfay60caye60xqfaxbfbxftefby ftcfbz解：设门重q640n，门高h240cm，宽b180cm研究长方形门，画受力图(b)由smab0， 得 fte320 n,smbx0， 得fay280 n，smby0，fax hq cos30- ftc cos30h0 fax69 n， sfx0 faxfbx - ftc cos300 fbx208 n，sfz0， fbz -q0 fbz640 n，sfy0， fbyftc cos60- ftefay0 fby440 n。5解：研究整体，画受力图(b)sfx0， foxf10 fox5 kn，sfy0， foyf20 foy4 kn， sfz0 foz -q40 foz8 kn，smx0， mox- f24-q420mox32 knm，smy0， moyf160moy30 knm，smz0， moz- f140moz20 knm。6解：mc由得由 （矩心o为c截面的形心）得7a支反力 ， q0fafbb支反力 8求支反c截面 de截面 9解：20kn6kn.mfa支反力 ，内力方程： ac段 （0x2） （0x2）cb段 （2x3） （2x3）20kn.m2kn.m内力图fs图2kn22kn m图(b)支反力 ，内力方程： ac段 （0x4a） （0x4a）cb段 （4ax5a） （4ax5a）内力图qafs图 m图ffl/4fafb解：支反力 ，内力方程： ac段 （0x） （0x）cd段 （x） （x） db段 （xl） （xl）内力图fs图 m图q(d)解：fd支反力 ， 内力方程： ac段 （0x） （0x）cd段 （x） （x） db段 （x） （x）10解:由于图示桁架可以按照依次拆除二元体的方法将整个桁架拆完，因此可应用结点法进行计算。（1）计算支座反力（图3-16b）： （2）计算各杆内力方法一：应用结点法，可从结点a开始，依次计算结点（a、b），1，（2、6），（3、4），5。结点a，隔离体如图3-16c:结点a，隔离体如图3-16c:（压力）（拉力）结点b，隔离体如图3-16d:（压力）（拉力）同理依次计算1，（2、6），（3、4），5各结点，就可以求得全部杆件轴力，杆件内力可在桁架结构上直接注明（图3-16e）。方法二： 1）、首先进行零杆的判断利用前面所总结的零杆判断方法，在计算桁架内力之前，首先进行零杆的判断。去掉桁架中的零杆，图示结构则变为：图3-16f。在结点5上，应用结点单杆的性质， 内力可直接由平衡条件求出，而不需要求解支座反力。（拉力）其它各杆件轴力即可直接求出。注意：利用零杆判断，可以直接判断出哪几根杆的内力是零，最终只求几根杆即可。在进行桁架内力计算时，可大大减少运算量。11：求图示桁架中的各杆件的内力 解：由几何组成分析可知，图示桁架为简单桁架。可采用结点法进行计算。图示结构为对称结构，承受对称荷载，则对称杆件的轴力相等。在计算时只需计算半边结构即可。（1）、求支座反力。根据对称性，支座a、b的竖向支反力为：（）（2）、求各杆件内力。由结点a开始，（在该结点上只有两个未知内力）隔离体如图3-17b所示。由平衡条件：结点c：隔离体如图3-17c所示由平衡条件：结点d：隔离体如图3-17d所示由平衡条件：为避免求解联立方程，以杆件da、de所在直线为投影轴。结点e：隔离体如图3-17e所示，根据对称性可知ec与ed杆内力相同。由平衡条件： 所有杆件内力已全部求出。轴力图见图3-17f。1、求支座反力由对称性可得， （）.2、将桁架沿1-1截开，选取左半部分为研究对象，截开杆件处用轴力代替（图3-19b），列平衡方程：解：即可解得： 3.4.2.2 联合法在解决一些复杂的桁架时，单应用结点法或截面法往往不能够求解结构的内力， 这时截面单杆，使问题可解。如：例2题目中，如果只求解杆件ef的内力，这时则可先采用截面法（如图3-20），求解杆件de的内力，再通过结点法结点e的平衡求解ef的内力。此时，避免了采用结点法时，要依次求解各结点上杆件的内力；单独采用截面法，杆件ef不是截面单杆，内力无法直接求解。分析题目：用分割法或组合法先将图形分成三部分，分别求出x1、y1；x2、y2；x3、y3；a1、a2、a3解1.必须先建立坐标系xoy2.分别求a1=3010=300(mm)2a2=1040=400(mm)2a3=3010=300(mm)