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文档简介

1、.四、计算解析题,写出主要解题步骤(4小题,共63分)1.作图示体系的几何组成解析(说明原因),并求指定杆1和2的轴力。(本题16分)2.作图示结构的M图。(本题15分)3.求图示结构、两截面的相对转角,EI常数。(本题16分).专业word可编写.4.用位移法计算图示结构,并作M图,E=常数。(本题16分)说明:请将答案写在答题纸上。三、计算解析题,写出主要解题步骤(4小题,共63分)(本题16分)1.本体系为无多拘束的几何不变体系。(4分)FN1=-FP(6分);FN2=10FP(6分)。3(本题15分)2.(5分).专业word可编写.杆DC、CB(各3分);杆AC(3分)(本题16分)

2、3.(4分)(4分)(8分).专业word可编写.(本题16分)4.M图Q图三、作图示结构的M、Q图。d=2m。(20分).专业word可编写.四、使劲法计算,并作图示对称结构M图。EI=常数。(20分)五、用位移法计算图示刚架,并画出M图。(20分)六、作图示梁的的影响线,并利用影响线求给定荷载作用下的值。(12分).专业word可编写.课5ql/843ql/8(6分)正负号各1分三、(20分)支座反力20KN,10KN,20KN,10KN每个图形10分,每根杆2分12010060404010M图(KN.m).专业word可编写.1010201020202010Q图(KN)每根杆符号错扣1分

3、四、(20分)qX1半结构力法基本体系(2分)(3分)力法方程11X1IP0(2分)lql2/8X1=1MP图M1图(2分)(2分)系数:112l3/3EI;(2分)IPql4/24EI;(2分)解得:X1ql/16(1分).专业word可编写.最后弯矩图ql2/16ql2/163ql2/323ql2/32M图(4分)选择其余基本体系可参照以上给分。五、(20分)P3i4iZ1Z2基本体系Z1=1Z23i2iM1图(3分)(2分).专业word可编写.Z2=1il3ilM图21530158240M图(Pl304)/(4分)(2分)MP图(2分)r1110ir12r216ir2215i,R0,R

4、5Pl,l22P16(6,1P,分)10iZ16iZ20l6i15i50Z1l2P(1分)l16Z25Pl3Z215Pl21912EI(1分)最后弯矩图912EI六、(12分)C1mG+ABDEFMB影响线1m1m(7分).专业word可编写.MB1113013120100185KN.m22(5分)6三、计算题(共60分)1、作图7示刚架弯矩、剪力图。(15分)72、利用影响线求图8多跨静定梁C截面的弯矩值。(10分)8.专业word可编写.3、求图9多跨静定梁的D截面的竖向位移。图94、使劲法解图10示刚架,并作刚架的最后弯矩图。图10.专业word可编写.5、用位移法解图11示刚架,并绘刚

5、架弯矩图。图11课程名称:函授本科结构力学(样卷解答)三、计算题(共60分)1、作图7示刚架弯矩、剪力图。(15分)7.专业word可编写.解:(1)求支反力(3分)2)作图(6分)3)作图(6分).专业word可编写.2、利用影响线求图8多跨静定梁C截面的弯矩值。(10分)8解:(1)作影响线(分)(2)求(6分).专业word可编写.(下侧受拉)3、求图9多跨静定梁的D截面的竖向位移。9解:.专业word可编写.(同侧)(同侧)(异侧)4、使劲法解图10示刚架,并作刚架的最后弯矩图。10:(1)对称的2次超静定刚架2)取基本结构如图3)利用对称性列力法方程(3分).专业word可编写.(4

6、)求.专业word可编写.将以上系数代入方程求解得:(7分)(5)用控制截面弯矩,作弯矩图(5分)(左侧受拉)(右侧受拉)(右侧受拉)(左侧受拉)5、用位移法解图11示刚架,并绘刚架弯矩图。.专业word可编写.11:(1)确定位移法基本未知量为:刚结点C的转角,BC杆的水平位移,(2)加上附加拘束形成位移法基本结构如图(3)各位移法方程(2分).专业word可编写.(4)作图,求,.专业word可编写.(5)令作图,求.专业word可编写.(6)令作图,求位移法方程是:求得:.专业word可编写.(7)用控制截面弯矩,作弯矩图(左侧受拉)(右侧受拉)四、作图题(本题15分)作图示刚架的轴力,

7、剪力,弯矩图五、计算题(本题15分).专业word可编写.求结点C的水平位移,设各杆EA相同。六、计算题(本题15分)使劲法计算图示结构,并作弯矩图。.专业word可编写.七、计算题(本题15分)用位移法计算图示结构,并作弯矩图。四、作图题(本题15分)作图示刚架的轴力,剪力,弯矩图解:(1)求解支座反力.专业word可编写.由,得由,得由,得(2)作内力图五、计算题(本题15分)求结点C的水平位移,设各杆EA相同。.专业word可编写.解:由,得由,得由,得在C处虚设单位力,求出各杆轴力如下列图:(122)paEAB0C10-102.A1专业wordD可编写.11FN1图.六、计算题(本题1

8、5分)使劲法计算图示结构,并作弯矩图。解:图示结构为一次超静定结构,取基本结构如下列图:.专业word可编写.4CBAM1图CB4计算其系数及自由项为:AMP图.专业word可编写.列力法方程:解得:杆端弯矩:,.专业word可编写.七、计算题(本题15分)用位移法计算图示结构,并作弯矩图。解:(1)此刚架有一个角位移,一个线位移(2)杆端转角位移方程为:(3)取结点B为脱离体由,得:.专业word可编写.(4)取BC杆为脱离体由,得:.专业word可编写.联立、求解,得:,四、用位移法作图示结构M图。E=常数。(26分).专业word可编写.五、作图示结构、的影响线,并利用影响线求图示结构在

9、移动集中荷载作用下截面K弯矩的最大值(绝对值),已知P=10kN。(15分)六、图示体系,EI=常数,梁中点作用简谐荷载Ptsin(t,()=)其中,。求跨中振幅及最大挠度,并画出动力弯矩图。(20分)二、(20分).专业word可编写.9分6分(5分)三、(24分)对称性应用及基本体系(6分)力法方程(2分)图(2分)图(2分),M图(6分)(2分),(2分),(2分).专业word可编写.最后弯矩图四、(26分)基本未知量、基本体系(4分)位移法基本方程:(2分)(2分)(2分)(2分)(6分)(2分)最后弯矩图(6分)五、(18分)P=10KN.专业word可编写.的影响线(5分)的影响

10、线(5分)(5分)六、(20分)柔度系数:(3分)自振频率:动力系数:(3分).专业word可编写.振幅:(3分)最大挠度:(2分)动弯矩图(3分)四、(本大题4分)解析图示体系的几何组成。五、(本大题4分)根据位移法基根源理,草绘图示结构最后弯矩图形状为:.专业word可编写.六、(本大题6分)图示状态一与状态二,试证明功的互等定理对于该情况不可立。(a)第一状态(b)第二状态七、(本大题6分)试确定图示结构位移法基本未知量数目和基本结构。两根链杆a和b需考虑轴向变形。八、(本大题7分)求图示桁架杆1和杆2的轴力。九、(本大题7分)用位移法作图示结构的M图,已知。.专业word可编写.十、(

11、本大题10分)使劲法计算,并作图示结构由于支座移动引起的M图。EI=常数,不考虑链杆的轴向变形。十一、(本大题18分)试使劲矩分配法作图示刚架的弯矩图。EI=常数。(计算二轮)四、(本大题4分).专业word可编写.几何不变,有一个多余拘束。(4分)五、(本大题4分)(4分)六、(本大题6分)T12P112,(2分)而第二状态内力为零,故T210,(2分)故T12T21(2分)七、(本大题6分)基本未知量数n=7(3分)基本结构(3分)Z1Z4Z2Z5Z3Z6Z7.专业word可编写.八、(本大题7分)N1=5P/2(4分)N2=P(3分)九、(本大题7分)B3/7l(2分)M图(5分)十、(

12、本大题10分)X1=1l3EI3EI2l22l222/22/2M1图M图11l3/12EI,1c/22,X132EI/l3(10分).专业word可编写.十一、(本大题18分)ABBABEBCCBCF1/31/31/31/21/2F22.54545M-7575-6060(12分)78.9267.199059.3873.1316.883.918.44M图(kNm)(6)一、计算如下列图桁架的支座反力及1,2杆的轴力。5kN.专业word可编写.5kN5kN二、P=1在如下列图的静定多跨梁ABCD上移动。(1)作截面E的弯矩影响线;(2)画出使ME达最大值和最小值时可动均布荷载的最不利布置;(3)

13、当可动均布荷载q=5kN/m时,求MEmax的值。1m2m2m2m.专业word可编写.三、计算如下列图刚架支座A的水平位移,EI=常数。2kN/m.专业word可编写.四、使劲法计算如下列图刚架,画M图,EI=常数。DEI6mABCEI2EI6m6m五、画出用位移法计算如图(a)所示刚架结点B的角位移,EI=常数。固端弯矩表如图b)(a)ACD(b)q.专业word可编写.4EI3EI4kN/mEI6mABBlMFAB=ql2/88m6m六、使劲矩分配法计算如图(a)所示连续梁,画M图,EI=常数。固端弯矩表如图(b)所示。(a)(b)2kNm8kNqA2EIBEICEIDABlP4m8m3

14、m3mMFAB=1/122qlMFBA=1/122qlAPB.专业word可编写.l/2l/2FMAB=3/16Pl二、解:1、ME的影响线(m)2/32/32/32、MEmax的最不利布置如图(a);MEmin最不利布置如图(b);(a)(b).专业word可编写.3、MEmax=q=51/22/33=5kNm三、解:1、在A支座加单位水平力P=12、作M1图,如图(a);作MP图,如图(b)(a)(b)66369M1(m)MP(m).专业word可编写.3、计算:=y0/EI=(1y12y2)/EI=(361/3663/41/26274)/EI=648/EI(四、解、1、一次超静定,基本体

15、系和基本未知量,如图(a)2、列力法方程:11?x11P=03、作M1图,如图(b);作MP图,如图(c)4、计算11、1P11=1/2EI1/26641/EI666=252/EI1P=1/EI6366=1296/EI5、解方程:X1=1P/11=1296/252=5.14kN6、作M图,如图(d)(a)(b)基本体系M1(m)6x16x1.专业word可编写.(c)(d)36MP(kNm)36M(kNm)30.86五、解:(1)确定基本体系和基本未知量,如图(a)(2)计算k11,作M1图,如图(a)结点C:MC=0k11=3iCA3iCB4iCD=34EI/83EI/643EI/6=4EI

16、1PP图,如图(b)(3)计算F,作MMFCB=1/8462=18kNmF1P18=0,F1P=18kNm(4)解方程:k111F1P=01=F1P/k11=18/4EI=4.5/EI六、解:(1)计算转动刚度与分配系数(令EI=1).专业word可编写.SBA=4iBA=41/4=1,SBC=4iBC=42/8=1,SCB=4iCB=42/8=1,SCD=3iCD=33/6=1.5BA=0.5,BC=0.5,CB=0.4,CD=0.6FF2=1/122m)(2)计算固端弯矩:MBC=MCB=1/12ql38=64(kNFPl=3/1686=9(kNm)MCD=3/16分配与传达:0.50.5

17、0.40.6161691.42.84.24.358.78.74.350.871.742.590.220.440.440.220.090.134.579.149.1315.9415.94(4)画M图(kNm)9.14(24).专业word可编写.(12)4.574.0311.46三(本大题5分)对图示体系进行几何组成解析。四(本大题9分)图示结构B支座下沉4mm,各杆EI=2.0105kNm2,使劲法计算并作M图。4mB.专业word可编写.6m=4mm.五(本大题11分)使劲矩分配法计算图示结构,并作M图。=常数。EIFPFPl2lllll2六(本大题14分)已知图示结构,EI2.1104kN

18、m2,q10kN/m求B点的水平位移。B2EI2mqEI2EI2EI4mm(本大题14分)用位移法作图示结构M图,各杆线刚度均为i,各杆长为l。.专业word可编写.qDCBA八.(本大题15分)使劲法作图结构的M图.EI=常数.EIEI2qEI2EIEI2qlll三图示体系为拥有一个多余拘束的几何不变体系四求解过程如下所示6200/9M1M=4mmX1X11基本体系单位弯矩图最终弯矩图11X11C2160111CEIX1100/27.专业word可编写MM1X1.五因为结构对称、荷载对称,因此可取半结构如下,计算过程及弯矩图如下列图FPFPl/2PFPl/16Fl/20.50.5FPl/8F

19、Pl/800.5-0.5-0.2500B10.1250.125B0.062500.5-0.5-0.1250.1250.062520606240802六单位和荷载弯矩图为用图乘可求得MPM129700.14mBEI七基本体系、单位与荷载弯矩图如下所示Z1qZ112iql/8CBD4i3iAM1图2iMP图位移法方程、系数及求解结果如下r11Z1R1P0r118iR1Pql2/8Z1ql2/64iMM1Z1MPql2/645ql2/644ql2/64.专业word可编写.M图2ql2/64.八.因为结构对称荷载反对称,可利用对称性如下qqqq2qqqr11Z1R1P0r116i对称半结构用位移法求

20、解R1Pql2/12Z1ql2/72iqMM1Z1MP2ql2/722ql2/724ql2/724ql2/72对称弯矩图.专业word可编写.反对称结构使劲法求解l/2X1111X11P0X17l3/24EIqM1图MP图11ql2/2ql4/12EI1Pql2/7ql2/72ql2/7ql2/7X12ql/7ql2/7MM1X1MP5ql2/1410ql2/145ql2/14反对称弯矩图叠加对称、反对称弯矩图得最终弯矩图2/50486ql2/504172ql258ql2/504/50458ql86ql2/504图202ql2/504304ql2/504202ql2/504.专业word可编写

21、.四计算解析题(本大题共9小题,共62分)1(6分)将图示超静定结构经过减除拘束改造成静定结构。(不少于三种选择)2(4分)试求图示桁架各杆轴力,各杆EA等于常数。3(8分)试求图示抛物线(y=4fx(l-x)/l2)三铰拱距A支座5m的截面内力。.专业word可编写.20kN/m40kNmyCAxB5m210m4(8分)试用图乘法求图示结构C铰两侧截面的相对位移。各杆EI均为常数。kN/mCAB6m6m5(8分)试计算并作图示结构弯矩图,各杆EI均为常数。AMBDC.l专业word可l编写.20kN/mAEID2EIEEI2EIB4m4m6(10分)试写出图示结构的位移法典型方程并求出全部系

22、数。7(9分)试使劲矩分配法求作图示结构弯矩图(计算两轮),EI常数,FP=28kN。8(9分)作静定多跨梁FAY、FBY、MA的影响线。.专业word可编写.121m一(c)(a)(d)(b)(e)1.2.斜杆轴力10kN,竖杆和水平杆为零杆。3.取整体间隔体有:MA0,FBy48kN20kN/mFy0,FAy152kNMFN取BC部分开绝体有:KMC0,FBxFH130kNFQNFx0,FAx推力FH132kN(FAyy4fx(lx)/l220 xx23m5m202x25tan0.4sin0.37139067425cos0.928476691MK0MFAy5mFH3m100kN2.5m0M

23、120kNm分别在K处法线方向和切线方向投影,列方程有:.专业word可编写.FQ100kNcosFAycosFHsin0,FQ0.26kNFN100kNsinFAysinFHcos0,FN140.14kN作出Mp图和M图如下列图所示A1=1080A2=1080y1=1y2=115405401C1C1A3=1620A4=1620y3=2/3y4=2/3ABABMP图(kNm)M图则根据图示的面积和对应的形心坐标,按位移计算公式计算可得MpMA1y1A2y2A3y3A4y44320EIdsEIEIAMB0.75MMDlM0.25M基本体系M图MP图M1图ACX1llX11求解过程如下所示.专业w

24、ord可编写.M0.75MMlM0.25MMP图M图A力法方程、系数及求解结果如下24l3Ml211X11P011M1dx1PM1MPdx3MEI3EIEIEIX1MPX1MM14l求解过程如下面图形所示Z120kN/m10kN4iZ2Z113i基本体系2iM图14m2m30Z21206ilM图6i23ilMP图l10.4320位移法典型方程、系数及求解结果如下10.43k11Z1k12Z2R1P0k21Z1k22Z2R2P040.2.61专业word7.可83编写.M图(单位:kNm).k117ik2215ik12k216il2lR1P30kNmR2P0Z1150Z260l23i23iMMP

25、Z1M1Z2M27.(9分)试使劲矩分配法求作图示结构弯矩图(计算两轮),EI常数。FP=28kNS3i4i3/74/7Mf0.0021.00-28.00M-8.006.438.57MC-1.220.520.70M0.0027.95-27.9527.913.535.14i3i4/73/728.000.000.00-16.00-12.004.28-2.45-1.8313.83-13.830.0013.8.专业word可编写.三条影响线如下1四(本大题4分)对图示体系作几何组成解析678514233五(本大题7分)使劲法计算图示梁,取支座D的竖向链杆为多余拘束,代以方向向上的多余力X1,求得11=

26、l3/(EI),1P=-ql4/(24EI),求作其M图。qD.专业lword可编写l2l2.l.六(本大题7分)求图示桁架杆件a,b的内力dabFPd2d2d七(本大题8分)已知图示结构的M图,作FQ,FN图。41kN842m62kN2m4m4m.专业word可编写.M(kNm).八(本大题10分)作图示结构FQB左,MF的影响线。FP=1AFBHICDE2m2m11114m14m.专业word可编写.九(本大题12分)使劲矩分配法计算并作图示对称结构的M图。已知:q=40kN/m各杆EI相同。qq6m3m6m3m十(本大题13分)用位移法计算并作图示结构M图,横梁为无穷刚梁EI,两柱刚度均

27、为EI。hCDFPhhBA十一(本大题13分)使劲法计算并作图示结构的M图。.专业word可编写.283kNCEI3m4kN/mAEIB3m一、几何组成解析:有一个多余拘束的几何不变体系二、单位弯矩图和荷载弯矩图如下所示lM1lX1ql2M图18MP图.专业word可编写.根据所给系数,由力法方程x111x11P0可得ql2/8六、桁架杆件内力计算如下00a-FP0FPb0FPFP2d2d七、内力图如下所示1Pql1124由此可得最终弯矩图为ql2/24Dql2/24dFNaFPdFNb2FP2111FQ图(kN)3FN图(kN)AFBHICDE.专业word可编写.0.25FQB影响线1.八

28、、影响线如下所示0.25AFBHICDEMF影响线九、按对称性取半进行计算45AD459090C4545qB135135M图ADDADBBDDCCD分配系数3/81/43/8固端力0012000-120分配、传达0-30-450.专业word可编写.-45-15杆端力090-450-45-135十、位移法基本体系、单位和荷载弯矩图如下CZ1FPl/4CDDCDFPFPFPl/42AB6EI/hBAB3/2EI/h2AM1FPl/4MP3EI12EI27EIR1PFPZ1FPh30.222k1133327EI0.1942hh2h;2;CD最终弯矩图为FP0.222B0.306AM图十一、力法基本

29、体系、单位和荷载弯矩图如下28283CC3kNCkNX1=1X1EI46M14kN/mMP4kN/mAAABEIBB33.专业word可编写.10811118028283333kN111P18EI;EI23EIC541kN.mM图X1kN34kN/m由此可得最终弯矩图如右图所示。AB5kN.m一、(本大题6分)试选择图示对称结构在图示荷载作用下,使劲法计算时的最优基本体系。FPIIFPIA=IIII2II二、(本大题5分)试解析图示体系的几何组成。.专业word可编写.三、(本大题6分)试确定图示结构位移法基本未知量数目和基本结构,两根链杆a和b需考虑轴向变形。EI=EIEIEI=EAb2EI

30、2EI2EIEAEI=a4EI4EI4EI四、(本大题10分)图示结构左支座B向左移动1cm,右支座D向下移动2cm,试求铰A.专业word可编写.的竖向位移。Am4BCDmc21cm1m3m3m1m五、(本大题14分)用位移法作图示结构M图,横梁刚度EA,两柱线刚度i相同。EI=ihh2i六、(本大题16分)试写出使劲法计算图示结构的典型方程(采用右图所示基本体系),并求出方程中的全部系数和自由项(不求解方程)。已知各杆EI常数。=FPX23X1l/3/l23/l基本体系2l/3l/3.专业word可编写.七、(本大题14分)使劲矩分配法计算图示结构(可利用对称性),并作弯矩图。已知各EI=

31、常数。6kNm3kNBCDAFE4m4m4m2m八、是非题(本大题分2小题,共9分)1(本小题5分)图a所示结构的M图如图b所示。()q2a2aaa)b)九、(本大题6分)试选择图示对称结构在图示荷载作用下,使劲法计算时的最优基本体系。.专业word可编写.FPIIFPFPIFPIA=IIX1IIII2IIIIX2X3半结构(3分)力法基本体系(3分)十、(本大题5分)试解析图示体系的几何组成。三根链杆连接两刚片,为无多余拘束的几何不变体系。解析(3分)结论(3分).专业word可编写.十一、(本大题6分)试确定图示结构位移法基本未知量数目和基本结构,两根链杆a和b需考虑轴向变形。EI=Z3E

32、IEIZ1EI=EAZ4Z5bEA2EI2EI2EIZ2EAEI=Z6Z7aEA4EI4EI4EIn=7(角位移未知量每个0.5分,线位移未知量每个1分)十二、(本大题10分)图示结构左支座B向左移动1cm,右支座D向下移动2cm,试求铰A的竖向位移。1A1/4Am4BCDm1/16BCc21cm1m3m3m1m1/4.专业word可编写.11/4A(求支反力5分)1/4D1(5分)FRc1AV1122.0625cm()16十三、(本大题14分)用位移法作图示结构M图,横梁刚度EA,两柱线刚度i相同。EI=Z1ihh2i基本体系(2分)解:1)基本体系2)位移法方程k11Z1F1P0(1分)3

33、)求系数和自由项.专业word可编写.3i2h(2分)k11.Z1=1k11F1P3iqh2h8M1图MP图15i(2分)F1P3qh4h2(2分)8(2分)F1PZ14)k115)MM1Z1qh310i(1分)MP0.425qh20.15qh2M图(2分)十四、(本大题16分)试写出使劲法计算图示结构的典型方程(采用右图所示基本体系),并求出方程中的全部系数和自由项(不求解方程)。已知各杆EI=常数。.专业word可编写.FPX23X1l/3/l23/l基本体系2l/3l/3解:力法典型方程11X112X21P21X122X22P110(1分)1.51X1=10.5X2=10.5M1图M2图FPl3MP图(2分)(2分)(2.专业word可编写.分)212l21l2l11EI231

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