结构力学深刻复习思考题

1、结构力学复习思考题一、单项选择题题干答案指岀图示体系的几何组成为（A .几何不变体系B .机动体系C 瞬变体系岀图1.1所示体系的几何组成为（图1.1A .几何不变体系B .机动体系C .瞬变体系 指岀图示体系的几何组成为（A .几何体系不变体系B .机动体系C 瞬变体系）。图1.2所示结构作用一个集中力P,当P作用在BCD上不同位置时，A支座的竖向分力（图1.2A 保持不变B .随作用位置而变C .无法确定）。图1.2所示结构作用一个集中力P,当P作用在BCD上不同位置时，A支座的竖向分力（A 保持不变B .随作用位置而变C .无法确定图1.2指岀图示结构，弯矩图绘制正确的是（）。P(1C(

2、A)(B)(C)图1.3M）。对下面图示的两个完全相同的结构，而力偶M作用在不同位置，则两结构的支座反力的关系为（CA.RR, R2R2B.RR,R2R2C.RR,R2R2下面绘制的弯矩图中，正确的是（）。下面结构当采用力法和位移法分析时，未知量的数目为（）。A .力法4，位移法3B .力法4，位移法2C .力法3,位移法2二、问答题题干答案功的互等定理中，体系的两种状态应具备什么条件 力状态与变形状态是互相独立的，且变形是小变形。应用图乘法计算位移时，正负号怎样定义?正负号确定原则： Ap与yc如果在基线同一侧时为正，否则为负。因为铰支座处的角位移并非独立的，它依赖于为什么支座处的角位移可不

3、选作基本未知量？试比较当支座处角位移选做与不选做基本未知量时两种计算方法的优缺 刚结点的角位移，因此，可以不选作为基本未知量。点？选作基本未知量与不选作基本未知量时优缺点：对于手算，宜采用不选作基本未知量，主要考虑到未知量少，计算简便；但对于电算，以选作基本未知量，这样可将各杆统一为两端固定梁，便于编写计算程序。静定多跨梁当荷载作用在基本部分上时，在附属部分上是否引起内力？为什么?为什么求内力时可采用刚度的相对值，而求位移时则需要采用绝对值?不会。因为基本部分为一个独立的几何不变部分，而基本部分是一个只有依赖基本部分才能维持其几何不变性，也就是说，基本部分的几何不变形不受附属部分的影响。超静定

4、结构的反力和内力计算时必须考虑变形协调条件，因此，超静定结构的内力状态与结构的材料性质和截面尺寸有关。在荷载作用下，超静定结构的内力只与各杆件的相对比值有关，而与其绝对值无关。对于超静定结构由于存在着多余约束,当结构受到这些因素影响而发生位移时，都会受到多余约束的限制，因而相应产生内力，而且内力的大小与各杆刚度的绝对值有关。一般来说，各杆绝对刚度值增大，内力也随之增大。应用虚力原理求位移时，怎样选择虚设单位荷载?根据结构某一部位所要求解的位移的具体形式给岀虚设单位力。例如，虚设单位力偶求解某一点 的转角；虚设一对作用在一条直线的单位力求解两 点之间的相对位移，等等。图乘法的适用条件是什么？求变

5、截面梁和拱的位移时是否 图乘法的适用条件：（1 ）杆段的EI为常数；（2 ）可用图乘法?杆段轴线为直线；（3 ）各杆段的M图和Mp图中至少有一个为直线图形。对于变截面梁以及拱不能采用图乘法，因为它们都不能同时满足以上三个条件。刚架与梁相比，力学性能有什么不同？内力计算上有哪些异同?用力法解超静定结构的思路是什么？什么是力法的基本体系和基本未知量?梁是由受弯构件组成的结构。在受弯构件中,由于弯曲变形引起截面上的应力分布不均匀，使材料强度得不到充分利用，当跨度较大时，一般不宜采用梁作为承重结构。刚架是由梁和柱所组成的结构，属于推力结构，由于水平推力的作用，可以使杆件截面的弯矩值减小相对于梁结构，它

6、能做成较大的结构形式。思路：首先将超静定结构的多余约束去掉，使它变成一个没有多余约束的静定结构，在静定结构对应的去掉多余约束处代之以多余未知力；然后,根据去掉约束处的位移协调条件，建立力法方程,求岀未知力；最后，将求岀的多余未知力作用在静定结构中进行求解。基本体系：超静定结构（原结构）在去掉多余约束后得到一个没有多余约束的静定结构，将此静定结构作用与原结构相同的荷载,以及在其对应的原结构去掉约束处作用多余未知力，从而得到一个用于力法计算的基本体系。基本未知量数目就是使超静定结构变成一个静定结构所去掉的多余约束的数目。用力法计算超静定结构时，为什么首先要计算基本未知因为只有先将基本未知量计算岀后

7、，原来的超量？基本体系与原结构有何异同?静定结构的计算才能完全转化成静定结构的内力分试对图示体系进行几何组成分析。析。基本结构是指超静定结构（原结构）在去掉多 余约束后得到没有多余约束的静定结构。在基本结 构对应原结构去掉多余约束处代之以多余未知力的 作用，且将原结构中作用的外荷载作用在基本结构 中，便得到力法分析的基本体系。经分析，图示体系为几何不变体系。三、计算题题干答案改正图示结构的M图。计算图示桁架指定杆件的内力。F N1F N1FN 33.75kN12.5kN11.25kN由截面法得:N1 N3求图示桁架结构杆1和杆2的轴力。A；=-L414P 呱=0Cta计算图示结构内力，并作M、

8、Fq图。M BA M BD 26kNm.年叫 I.1JKVJAIUU _ i .3 Fr20 c丁 dm J, dm m L计算并绘岀图示结构的弯矩图，并求岀D点的竖向支座反力:位移，EI为常数。作岀M图:作岀P=1作用D的M图:D -EI 2ql4(32EI丄丄I (丄丄ql22432图乘法D的位移为:-丄ql2)丄丄丄I - Iql23422434画岀图示结构的弯矩内力图，并计算C点的竖向位移。支座反力:TN% =-p弯矩图:M图:C ir（2'3（求支座反力:计算并绘岀图3.1所示结构的弯矩图，并求岀D点的竖向位移,Xb 0 , Yb¥（ ），Ya图3.11 2 M2

9、3 211 I I 12 M 1D一 一一一 （一M 一）-DEI 2 4 2 33224M16EI做岀图示钢架的 M图，并求岀铰 A点的转角。答案：M D 1kNm （里面受拉）Md -qa2 (里面受拉)3做岀图示钢架的 M图，并求岀铰 C的相对转角。计算过程:3240 kNBH 0.833cm(DE=210 GPa g7-24 000 cn? £A4 tnFpl计算图示结构，并作 M、Fq图。2Mab号iAMiU JI4t=求支座反力:计算并绘岀图3.1所示结构的弯矩图，并求岀D点的竖向0: Xb位移，EI为常数。Mb0 : Ya作岀M图如下:D点的竖向位移由图乘法得:D丄(丄

10、EI 2 船()图3.1取基本体系如下:用力法计算并绘岀图3.2所示结构的弯矩图，EI为常数。分别作岀Mi,M2, Mp图为:图3.2用力法计算并绘岀图3.2所示结构的弯矩图,EI为常数。血d|121P2P5PI2TeT2 Pl3力法方法:±Xi3EI竺Xi6EI竺X26EI竺X23EI5PI2"61?2PI33EI作岀弯矩图如下:5I221作Mp图如下:X10x2 p图3.2用位移法计算并绘岀图3.3a所示结构的弯矩图，其中Mi图如图3.3b所示，Mp图如图3.3c所示，EI为常数，i=EI/l。(3.3a)以A点力水平分量做 Xiip11XiMbM；M pdxEIMiM

11、i,dxEI3M"TTM；Xi M pi -M4 Ml2EI亠33EI弯矩图为:34由图由图3.3b3.3C弯矩图:得：丫 ii=5i得: Rp - pliiEiRip0pL40i2i4i主訂W：(3.3b3.3c)图3.3绘制图示连续梁的弯矩图。EI为常数。4 kN m30 kN17 44M 图 I kN ml6 111, 4111. 4111Sm图示结构El =常数，已知其在给定荷载作用下的 M图如图所示,Q.0119PP /E1 t 逆时针)求其截面C的转角。7a7计算并绘岀图示结构的弯矩图，并计算B点转角位移丄日比丄丄一疋2.1)严亦 382343,24因(R)El1 J 1 1 , 1 1 1 I J 少尸 /4图示体系的几何组成为几何不变，无多余联系。()T.正确F .错误O-T图2.1所示结构为没有多余约束的几何不变体系。()T.正确图示简支梁，当Pi = 1，P2 = 0 时，1 点的挠度为 0.0165 I3/EI, 2点挠度为 0.077 WEI。当Pi = 0 , P2 =1时，则1点的挠度为0.021I3/EIo ()T.正确F.错误图a、b两种状态