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《结构力学》习题集

第三章 静定结构的位移计算

一、判断题:

1、虚位移原理等价于变形谐调条件,可用于求体系的位移。 2、按虚力原理所建立的虚功方程等价于几何方程。

3、在非荷载因素(支座移动、温度变化、材料收缩等)作用下,静定结构不产生内力,但会有位移且位移只与杆件相对刚度有关。

4、求图示梁铰C左侧截面的转角时,其虚拟状态应取:

M=1A.CM=1C.C;D.B.;CM=1C

5、功的互等、位移互等、反力互等和位移反力互等的四个定理仅适用于线性变形体系。

6、已知Mp、Mk图,用图乘法求位移的结果为:(?1y1??2y2)/(EI)。

?1Mp*?2*P=1A?B

Mky1y2ACM=1B

( a )

?(b)

7、图a、b两种状态中,粱的转角?与竖向位移?间的关系为:?=? 。

8、图示桁架各杆E A相同,结点A和结点B的竖向位移均为零。

PAPBaB

aa

9、图示桁架各杆EA =常数,由于荷载P是反对称性质的,故结点B的竖向位移等于零。

—— 20 ——

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二、计算题:

10、求图示结构铰A两侧截面的相对转角?A ,EI = 常数。

qAlll/2 11、求图示静定梁D端的竖向位移 ?DV。 EI = 常数 ,a = 2m 。

10kN/maaaD

12、求图示结构E点的竖向位移。 EI = 常数 。

qEl/3l2 /3l/3l

13、图示结构,EI=常数 ,M?90kN?m , P = 30kN。求D点的竖向位移。

AMB3m3m3mCPD

14、求图示刚架B端的竖向位移。

q2EIEIAlBl/2

15、求图示刚架结点C的转角和水平位移,EI = 常数 。

qBCl/2Al

—— 21 ——

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16、求图示刚架中D点的竖向位移。EI = 常数 。

Pl/2Dll

17、求图示刚架横梁中D点的竖向位移。 EI = 常数 。

qDaaa

18、求图示刚架中D点的竖向位移。 E I = 常数 。

qDll/2l/2l

19、求图示结构A、B两截面的相对转角,EI = 常数 。

AB 2l/3PPl/3l

20、求图示结构A、B两点的相对水平位移,E I = 常数。

PAPBlll

—— 22 ——

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21、求图示结构B点的竖向位移,EI = 常数 。

AMCBllll

22、图示结构充满水后,求A、B两点的相对水平位移。E I = 常数 ,垂直纸面取1 m 宽,水比重近似值取10 kN / m3。

ABl

23、求图示刚架C点的水平位移 ?CH,各杆EI = 常数 。

2kN/mC3m4m4m2l

24、求图示刚架B的水平位移 ?BH ,各杆 EI = 常数 。

7kN/mqB4m

25、求图示结构C截面转角。已知 :q=10kN/m , P=10kN , EI = 常数 。

qP3m4mc4m3m4m

—— 23 ——

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26、求图示刚架中铰C两侧截面的相对转角。

q2EIC2EIEIEIlll 27、求图示桁架中D点的水平位移,各杆EA 相同 。

PDaa

28、求图示桁架A、B两点间相对线位移 ?AB ,EA=常数。

AaBaP 一一baP 一a一

29、已知?sinucosudu?[sin2(u)/2]b,求圆弧曲梁B点的水平位移,EI?常数。 aaPBθπA/2oR

30、求图示结构D点的竖向位移,杆AD的截面抗弯刚度为EI,杆BC的截面抗拉

(压)刚度为EA。

PACD3aB4a2a —— 24 ——

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31、求图示结构D点的竖向位移,杆ACD的截面抗弯刚度为EI ,杆BC抗拉刚度为EA 。

BA2aCaqDa

232、求图示结构S杆的转角?S 。( EI = 常数 ,EA?EI/a )。

PaSaaa

33、刚架支座移动与转动如图,求D点的竖向位移。

aD0.01rada/2a/2a/400

34、刚架支座移动如图,c1 = a / 2 0 0 ,c2 = a /3 0 0 ,求D点的竖向位移。

a/2Dac1AA'aBac2B'a

35、图示结构B支座沉陷 ? = 0.01m ,求C点的水平位移。

ClAB?

l/2l/2

—— 25 ——

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36、结构的支座A发生了转角?和竖向位移?如图所示,计算D点的竖向位移。

AD??lll/2 37、图示刚架A支座下沉 0.01l,又顺时针转动 0.015 rad ,求D截面的角位移。

DhA0.01l0.015radlll

o38、图示桁架各杆温度均匀升高tC,材料线膨胀系数为?,求C点的竖向位移。

a3 /4Caa

39、图示刚架杆件截面为矩形,截面厚度为h , h/l = 1/ 20 ,材料线膨胀系数为 ?,求C点的竖向位移。

-3t+t-3t+tAlCl

40、求图示结构B点的水平位移。已知温变化t1?10℃,t2?20℃ ,矩形截面高h=0.5m,线膨胀系数a = 1 / 105。

t1B6mt1t24m

—— 26 ——

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41、图示桁架由于制造误差,AE长了1cm,BE短了1 cm ,求点E的竖向位移。

E2cmA2cmCB2cm

42、求图示结构A点竖向位移(向上为正)?AV 。

MEIaEI1=∞3EIK=a3aEIEIAa

43、求图示结构C点水平位移?CH,EI = 常数。

MB2lAlC6EIk=l3

44、求图示结构D点水平位移 ?DH 。EI= 常数。

PDlk?3EIl3All

45、BC为一弹簧,其抗压刚度为 k,其它各杆EA = 常数,求A点的竖向位移。

CDaAPBa

—— 27 ——

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第四章 超静定结构计算——力法

一、判断题:

1、判断下列结构的超静定次数。 (1)、 (2)、

(a)(b)

(3)、 (4)、

(5)、 (6)、

(7)、

(a)(b)

2、力法典型方程的实质是超静定结构的平衡条件。

3、超静定结构在荷载作用下的反力和内力,只与各杆件刚度的相对数值有关。 4、在温度变化、支座移动因素作用下,静定与超静定结构都有内力。 5、图a结构,取图b为力法基本结构,则其力法方程为?11X1?c。

—— 28 ——

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cX1(b)(a)

6、图a结构,取图b为力法基本结构,h为截面高度,?为线膨胀系数,典型方

2程中?1t??a(t2?t1)l/(2h)。

At1t2l(a)hX1(b)

7、图a所示结构,取图b为力法基本体系,其力法方程为 。

PkX1P(a)(b)

二、计算题:

8、用力法作图示结构的M图。

28kN3CEI4kN/mAEI3mB3m

29、用力法作图示排架的M图。已知 A = 0.2m,I = 0.05m,弹性模量为E0。

4—— 29 ——

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Aq=2kN/mII6m8m

10、用力法计算并作图示结构M图。EI =常数。

Maa

aa

11、用力法计算并作图示结构的M图。

ql/22EIqEIEIl

l

12、用力法计算并作图示结构的M图。

q= 2 kN/mCEIA3 m4 mEI4 mB

13、用力法计算图示结构并作出M图。EI?常数。(采用右图基本结构。)

—— 30 ——

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PP2l/3X1X2l/3l/32l/3l/3

14、用力法计算图示结构并作M图。EI =常数。

q=10kN/m6m3m3m

15、用力法计算图示结构并作M图。EI =常数。

q=16kN/m4m2m2m2m2m

16、用力法计算图示结构并作M图。EI =常数。

qllll

17、用力法计算并作图示结构M图。E I =常数。

PPllll

18、用力法计算图示结构并作弯矩图。

—— 31 ——

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100kNCEI2EIA1m6m2EIB1m4mD100kN

19、已知EI = 常数,用力法计算并作图示对称结构的M图。

qqEA=???lll

20、用力法计算并作图示结构的M图。EI =常数。

aqqa

aa

21、用力法作图示结构的 M 图 。EI = 常数。

qql

2l

22、用力法作M图。各杆EI相同,杆长均为 l 。

P

23、用力法计算图示结构并作M图。EI = 常数。

—— 32 ——

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4kN.m2kN4m4m4m2m

24、用力法计算并作出图示结构的M图。E = 常数。

PI2II6m2II6mI8m

25、用力法计算图示结构并作M图。EI =常数。

20kN4m3m4m3m

26、用力法计算图示结构并作M图。EI =常数。

PPll/2l/2ll/2l/2

27、利用对称性简化图示结构,建立力法基本结构(画上基本未知量)。E =常数。

—— 33 ——

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PII2IIIl2IIl2I2IIlIIl

28、用力法计算图示结构并作M图。E =常数。

PIIIPl/2l/2l/22IIPl/2IIlP

29、已知EA、EI均为常数,用力法计算并作图示结构M图。

CmDlEFlAllB

30、求图示结构A、D两固定端的固端力矩,不考虑轴力、剪力的影响。

PA2EIBEICl2EIlDl/2

31、选取图示结构的较简便的力法基本结构。EI =常数。

—— 34 ——

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6m240kN6m6m6m

32、选择图示结构在图示荷载作用下,用力法计算时的最简便的基本结构。

PIII2IIPA=∞III

33、用力法求图示桁架杆AC的轴力。各杆EA相同。

PADaB

aC

34、用力法求图示桁架杆BC的轴力,各杆EA相同。

PCDaAaB

35、用力法计算图示桁架中杆件1、2、3、4的内力,各杆EA?常数。

P14d3d2dd

36、用力法求图示桁架DB杆的内力。各杆EA相同。

—— 35 ——

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PDB4 m4 m4 m4 m4 m

37、用力法作图示结构杆AB的M图。各链杆抗拉刚度EA1相同。梁式杆抗弯刚度

2为EI,EI?aEA1100,不计梁式杆轴向变形。

BaCaAaP

38、用力法计算并作出图示结构的M图。已知EI?常数,EA?常数。

PEIEAEAEAaa2aPaa

239、用力法计算并作图示结构M图,其中各受弯杆EI=常数,各链杆EA?EI(4l)。

lPll

40、图示结构支座A转动?,EI?常数,用力法计算并作M图。

lA?l

41、图a所示结构EI=常数,取图b为力法基本结构列出典型方程并求?1c和?2c。

—— 36 ——

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cclX1?l(a)X2(b)

42、用力法计算图示超静定梁并作M图。E =常数。

?=12Il/2Il/2

43、用力法计算并作图示结构由支座移动引起的M图。EI =常数。

clllc

44、用力法计算并作图示结构由支座移动引起的M图。EI =常数。

ClAcl/2l/2B

45、用力法作图示结构的M图。EI =常数,截面高度h均为1m,t = 20℃,+t为温度升高,-t为温度降低,线膨胀系数为?。

—— 37 ——

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-t-t+t8m6m

46、用力法计算图示结构由于温度改变引起的M图。杆件截面为矩形,高为h,线膨胀系数为?。

-10?CEIl+10?C

47、用力法计算并作图示结构的M图,已知:?=0.00001及各杆矩形截面高h?0.3m, EI?2?105kN?m2。

+10CEI+10CEI??+30C?4m6m

48、图示连续梁,线膨胀系数为?,矩形截面高度为h,在图示温度变化时,求MB的值。EI为常数。

+20-10Cl??C-10?ClB

49、已知EI =常数,用力法计算,并求解图示结构由于AB杆的制造误差(短?)所产生的M图。

—— 38 ——

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Aa/2EA=ooa/2Baa

50、求图示单跨梁截面C的竖向位移?CV。

?AEIl/2Cl/2B?

51、图示等截面梁AB,当支座A转动?A,求梁的中点挠度fC。

?AACEIBfCl/2l/2

M图。E I =常数,K??EIl。

52、用力

PK?

l2l2l

53、图b为图a所示结构的M图,求B点的竖向位移。EI为常数。

qABql32lql82ql6

2 (a) (b) M图

54、求图示结构中支座E的反力RE,弹性支座A的转动刚度为k。

—— 39 ——

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kAqEICEIllDBEA=∞EIlE

55、用力法作图示梁的M图。EI =常数,已知B支座的弹簧刚度为k。

1AlBk=EI/l3

3EI。 5a356、用力法计算图示结构并作M图。EI =常数,k?Pkaaa

—— 40 ——

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第五章 超静定结构计算——位移法

一、判断题:

1、判断下列结构用位移法计算时基本未知量的数目。

(1) (2) (3)

PBCEA=ooEI1EI2AEEI1FDEI=ooEI1HG

(4) (5) (6)

EI=EIEI=2EI2EIEAa4EI4EIEIEAbEI=

2EI4EI

2、位移法求解结构内力时如果MP图为零,则自由项R1P一定为零。 3、位移法未知量的数目与结构的超静定次数有关。

4、位移法的基本结构可以是静定的,也可以是超静定的。 5、位移法典型方程的物理意义反映了原结构的位移协调条件。

.?/l,方6、图示结构,当支座B发生沉降?时,支座B处梁截面的转角大小为12向为顺时针方向,设EI =常数。

B?

7、图示梁之 EI =常数,当两端发生图示角位移时引起梁中点C之竖直位移为(3/8)l?(向下)。

2?Cl/2l/2ll?

—— 41 ——

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8、图示梁之EI=常数,固定端A发生顺时针方向之角位移?,由此引起铰支端B之转角(以顺时针方向为正)是-?/2 。

?AlB

9、用位移法可求得图示梁B端的竖向位移为ql3/24EI。

qELlAB

二、计算题:

10、用位移法计算图示结构并作M图,各杆线刚度均为i,各杆长均为 l 。

qCBAD

11、用位移法计算图示结构并作M图,各杆长均为 l ,线刚度均为i 。

qCBA 12、用位移法计算图示结构并作M图,横梁刚度EA →∞,两柱线刚度 i 相同。

qh2h

13、用位移法计算图示结构并作M图。E I =常数。

P2EIEIlPl2EIll/2l/2l

—— 42 ——

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14、求对应的荷载集度q。图示结构横梁刚度无限大。已知柱顶的水平位移为 512/(3EI)???。

qEI12mEI12mEI8m

15、用位移法计算图示结构并作M图。EI =常数。

lqlll

16、用位移法计算图示结构,求出未知量,各杆EI相同。

A16kN/m20kNBC4mD4mE4m

17、用位移法计算图示结构并作M图,EI =常数。

10kN3m3m3m

18、用位移法计算图示结构并作M图。

2kN/mi2i3kNi6m6m2m

—— 43 ——

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19、用位移法计算图示结构并作M图。

q2i2iillili

20、用位移法计算图示结构并作M图。各杆EI =常数,q = 20kN/m。

qCDB6m6mE6mA

21、用位移法计算图示结构并作M图。EI =常数。

l/2P/2l/2l/2P/2l/2l

22、用位移法计算图示结构并作M图,E = 常数。

I2I2m10kNI1=I2mI2m

23、用位移法计算图示结构并作M图。EI =常数。

qql2lll

—— 44 ——

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24、用位移法计算图示结构并作M图。EI =常数。

qI2II2Illl

25、用位移法计算图示结构并作M图。 l = 4m 。

60kN/mm2EIEIlll2EIEI 26、用位移法计算图示结构并作M图。

EI1=2EI30kN/mEI1=2EI2EIEI6m6m

27、用位移法计算图示刚架并作M图。已知各横梁EI1??,各柱EI =常数。

PDEhPBChAh

28、用位移法计算图示结构并作M图,EI =常数。

4kN/m3m5m5m4m

—— 45 ——

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29、用位移法计算图示结构并作M图。设各杆的EI相同。

qqll/2l/2

30、用位移法作图示结构M图。并求A B杆的轴力, E I =常数。

PlAEA=Bl

lPl

31、用位移法作图示结构M图。EI =常数。

l/2qllql

32、用位移法作图示结构M图。 E I =常数。

ql/2l/2q

ll

—— 46 ——

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33、用位移法计算图示结构并作出M图。

30KN/m2EIEI2EIEI6mEI4mEI4m

40kN34、用位移法计算图示结构并作M图,E =常数。

III2I3IIII2I2m4m4m

35、用位移法计算图示结构并作M图。 E I =常数。

q4m2m2m4mllllll

36、用位移法计算图示对称刚架并作M图。各杆EI =常数。

CqEAFB2lDll

—— 47 ——

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37、用位移法计算图示结构并作M图。EI =常数。

PPll/2lll/2

38、用位移法计算图示结构并作M图。EI =常数。

ql1.5 llll

39、用位移法计算图示结构并作M图。EI =常数。

lqll

40、用位移法计算图示结构并作M图。设各柱相对线刚度为2,其余各杆为1。

60kN3m3m3m

—— 48 ——

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41、用位移法计算图示结构并作M图。

qEIEIq2EIlEIl2EIll

42、用位移法计算图示结构并作M图。

PEI1=EIEI3m3mEA=2m2m

43、用位移法计算图示结构并作M图。EI =常数。

qlqllqlql

44、用位移法计算图示结构并作M图,C支座下沉?,杆长为l。

2EIBEIC?

45、用位移法计算图示结构并作M图。杆长均为l,支座A下沉c。

BEI2EIAc

—— 49 ——

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46、用位移法计算图示结构并作M图。

BEI=∞iA?liDCl

47、用位移法计算图示结构并作M图。EI =常数。

l?

ll

48、已知B点的位移?,求P。

A?Bl/2PlEI=常 数 ll/2

49、用位移法计算图示结构并作M图。E =常数。

?I2Il

l

50、图示对称刚架制造时AB杆件短了Δ ,用位移法作M图。EI =常数。

A2lB4l

—— 50 ——

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51、用位移法计算图示结构并作M图。

qEIlEI=1l

52、用位移法计算图示刚架,作M图。除注明者外各杆EI =常数。

ABClEI1?lqFlD

53、用位移法计算图示刚架,作M图。除注明者外各杆EI =常数。

PDEEI1?AlBlCF

54、 用位移法计算图示刚架作M图。除注明者外各杆EI =常数,EI1??。

qCEI1AlDEll/2l/2lEI1B

2

55、图示结构C为弹性支座,弹簧刚度k?i/l,用位移法计算,并作M图。

AqilBilCk

—— 51 ——

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56、用位移法计算图示结构并作M图。E =常数。

I1=PP/lk=EI/l3l/2IIIl/2ll

57、用位移法计算图示结构并作M图。EI =常数, k0?EI/l。

PEA=lk0l

58、用位移法计算图示结构并作M图。

PEI=1lEI32k= EI/ll/2l/2

EI。 l3

59、用位移法求图示梁的M图。已知EI =常数,B支座弹簧刚度k?1lBk=EI/l3

3

60、用位移法作图示结构的M图。弹簧刚度系数k?EI/l,设E I =常数。

qkl

—— 52 ——

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第六章 超静定结构计算——力矩分配法

一、判断题:

1、力矩分配法中的分配系数、传递系数与外来因素(荷载、温度变化等)有关。 2、若图示各杆件线刚度i相同,则各杆A端的转动刚度S分别为:4 i , 3 i , i 。

AAA

3、图示结构EI =常数,用力矩分配法计算时分配系数?A 4= 4 / 11。

2l1A3l4ll

4、图示结构用力矩分配法计算时分配系数?AB?1/2,?AD?1/8。

Ci=1Bi=1Ai=1i=1ED

5、用力矩分配法计算图示结构,各杆l相同,EI =常数。其分配系数?BA?0.8,?BC?0.2,?BD?0。

ABCD

6、在力矩分配法中反复进行力矩分配及传递,结点不平衡力矩愈来愈小,主要是因为分配系数及传递系数< 1。

7、若用力矩分配法计算图示刚架,则结点A的不平衡力矩为 ?M?—— 53 ——

3Pl。 16《结构力学》习题集

DI3IBA1.5IEll/2l/2M2IlPCl

二、计算题:

8、用力矩分配法作图示结构的M图。已知:M0?15kN?m,?BA?3/7,?BC?4/7,P?24kN。

AB3m3mM0PC

9、用力矩分配法计算连续梁并求支座B的反力。

50kN.mBEI4mC2m20kN10kN/mA2EI6mD

10、用力矩分配法计算图示结构并作M图。EI =常数。

PCIBIlA2IlDl

11、用力矩分配法作图示梁的弯矩图。EI为常数。(计算两轮)

10kN2kN/mA2m2mB8mC6mD2m5kNE

—— 54 ——

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12、用力矩分配法作图示梁的弯矩图。EI为常数。(计算两轮)

10kN6kN/mA8mB8mC6mD3mE

13、计算图示结构的力矩分配系数和固端弯矩。

A20kN/mi=116kNBi=210mCi=11mD

4m

14、用力矩分配法作图示连续粱的M图。(计算两轮)

3kN/mi=46mi=38m3m24kNi=23m

15、用力矩分配作图示连续粱的M图。(计算两轮)

56kNEI3m3m6kN/m2EI8m6mEI

16、用力矩分配法作图示结构M图。

Pm/lBAEIl2lCEIlmD

17、求图示结构的力矩分配系数和固端弯矩。E I =常数。

30kN/mB100kNA30kN.mC4m2m2mD4m

—— 55 ——

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18、已知:q?20kN/m,?AB?0.32,?AC?0.28,?AD?0.25,?AE?0.15。用力矩分配法作图示结构的M图。

DqCAEB4m .,?AD?0.25。用力矩分19、已知:q?20kN/m,M0?100kN?m,?AB?0.4,?AC?035配法作图示结构的M图。

qB6mACM0D

20、已知图示结构的力矩分配系数?A1?8/13,?A2?2/13,?A3?3/13,作M图。

160kN.m10kN/m0140kN3A22m2m

4m4m

21、求图示结构的力矩分配系数和固端弯矩。

B12kN/mEI32kNA1.5EI2EIC3m2.5m2.5m4mD

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《结构力学》习题集

22、求图示结构的力矩分配系数和固端弯矩。E I =常数。

30kN/mB100kNA30kN.mC4m2m2mD4m

23、用力矩分配法作图示结构M图。已知:P = 10 kN , q = 2.5 kN/m ,各杆EI相同,杆长均为4m。

qBAPD

C

24、用力矩分配法作图示结构的M图。已知:P = 1 0 kN , q = 2 kN /m , 横梁抗弯刚度为2EI,柱抗弯刚度为EI。

qCBPD6mA3m3m3m

25、用力矩分配法计算图示结构,并作M图。

qEIl2EI3EIll

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《结构力学》习题集

26、用力矩分配法计算并作图示结构M图。EI =常数。

8kNB2I6mICAID

3m3m3m

27、求图示结构的力矩分配系数和固端弯矩。已知q =20 kN/m ,各杆EI相同。

qDAC1.5m3mB2m2m

28、用力矩分配法计算图示结构,并作M图。(EI =常数)

M2MMlllll

29、用力矩分配法作图示对称刚架的M图。EI为常数。EA??。(计算二轮)

kNP=102mEA2m

2m2m

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《结构力学》习题集

30、用力矩分配法作图示对称刚架的M图。E I = 常数。

80kNmAE36kNmB36kNm2mFC3m80kNm3mD

31、用力矩分配法计算图示对称结构,并作M图。E I =常数。

P=10kNq=20kN/mP=10kN5m2m5m5m2m

32、用力矩分配法计算图示结构并作M图。各杆线刚度比值如图所示。

20kN/m214126m6m9m6m

33、用力矩分配法作图示结构的M图。各杆的线刚度比值如图所示。

8kN3133m3m16m

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《结构力学》习题集

34、用力矩分配法计算图示对称结构并作出M图。EI =常数。

20kN4m4m2m2m4m

35、用力矩分配法作图示对称结构的M图。(EI =常数)

qII2III6m4m4m

36、图a所示结构的力矩分配系数与固端弯矩如图b所示,作结构M图。(计算二轮)

(a)lDA2i,liliE4?4i,l /2CB(b)BABEBC1/32/38/153/154/152-12-12000i?( )l0???l

37、用力矩分配法计算图示结构并作M图。

2EIEIEIl?ll

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《结构力学》习题集

38、已知图示结构支座下沉?B= 0.01m,?C= 0.015m,各杆EI = 4.2×104kN·m2,用力矩分配法作M图。(计算二轮)

ABCD

6m6m6m

39、已知:各杆EI = 6×104 kN·m2 ,用力矩分配法作图示结构由于荷载及支座移动引起的M图。(计算二轮)。

40kN/m0.01m

3m0.01m4m6m2m

40、用力矩分配法计算图示结构并作M图。

MEIlEIlk??4EIl

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《结构力学》习题集

第七章 影响线及其应用

一、判断题:

1、图示结构MC影响线已作出如图(a)所示,其中竖标yE表示P = 1在E时,C截面的弯矩值。

P=1ADECBAyEMC影 响 线 12m60kN60kN2mB6mC(a) (b)

2、图(b)所示梁在给定移动荷载作用下,支座B反力最大值为110 kN。

二、作图、计算题:

3、作图示梁中RA、ME的影响线。

AEBCD

4、单位荷载在梁DE上移动,作梁AB中RB、MC的影响线。

P=1DACaaB2aEaaa2a

5、作图示结构RB、QB右影响线。

P=1A4mB2mC2mD4mE 6、作图示梁的MK、QE影响线。

K2aaaaaEaFaa

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《结构力学》习题集

7、单位荷载在刚架的横梁上移动,作MA的影响线(右侧受拉为正)。

xP=1lA

8、图示结构P = 1在DG上移动,作MC和QC右的影响线。

P=1DEFGl2lACB4m4m4m4m

9、作图示结构的MB影响线。

A4mBP=1DE4m4m2m

10、作图示结构:(1)当P = 1在AB上移动时,MA影响线;(2)当P = 1在BD上移动时,MA影响线。

BP=1CDP=1Alll

11、作图示结构的MC、QF影响线。设MC以左侧受拉为正。

ACDl/2l/2l/2FP =1Bl/2

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《结构力学》习题集

12、单位荷载在桁架上弦移动,求Na的影响线。

xCadP=1DBAddd

13、单位荷载在桁架上弦移动,求Na的影响线。

xAaCdBdddP=1

14、作图示桁架的V3影响线。

P=1V3aaaaa

15、单位荷载在DE上移动,求主梁RA、MC、QC的影响线。

P=1DA?m?m1C111B?mE

16、作图示结构QC右的影响线。

P=1EFGHAllBllCllDl

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《结构力学》习题集

17、作出图示梁MA的影响线,并利用影响线求出给定荷载下的MA值。

20kN5kN/mA2m2m1m

18、P = 1沿AB及CD移动。作图示结构MA的影响线,并利用影响线求给定荷载作用下MA的值。

40kN/mC100kNA2m2mB4mD2m

19、作图示梁的QC的影响线,并利用影响线求给定荷载作用下QC的值。

30kN/mB3mC1m3mD3m20kN/mEF2m2m100kNA

20、图示静定梁上有移动荷载组作用,荷载次序不变,利用影响线求出支座反力RB的最大值。

48kNA2m40kNBC6m4m

21、绘出图示结构支座反力RB的影响线,并求图示移动荷载作用下的最大值。(要考虑荷载掉头)

1kN3kNP=1E4mA4m2m4mBDC1m2m3kN

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《结构力学》习题集

第八章 矩阵位移法

一、判断题:

1、单元刚度矩阵反映了该单元杆端位移与杆端力之间的关系。 2、单元刚度矩阵均具有对称性和奇异性。

3、局部坐标系与整体坐标系之间的坐标变换矩阵T是正交矩阵。 4、结构刚度矩阵反映了结构结点位移与荷载之间的关系。

5、结构刚度方程矩阵形式为:?K??????P?,它是整个结构所应满足的变形条件。 6、图示结构用矩阵位移法计算时(计轴向变形)未知量数目为8个。

7、在直接刚度法的先处理法中,定位向量的物理意义是变形连续条件和位移边界条件。

8、等效结点荷载数值等于汇交于该结点所有固端力的代数和。

9、矩阵位移法中,等效结点荷载的“等效原则”是指与非结点荷载的结点位移相等。

10、矩阵位移法既能计算超静定结构,也能计算静定结构。

11、已知图示刚架各杆EI = 常数,当只考虑弯曲变形,且各杆单元类型相同时,采用先处理法进行结点位移编号,其正确编号是:

A.2(0,1,2)1(0,0,0)4(0,0,0)1(0,0,0)B.2(1,2,0)4(0,0,0)3(0,0,3)D.2(1,0,2)1(0,0,0)4(0,0,0)3(1,0,3)1(0,0,0)2(0,1,2)4(0,0,0)3(0,3,4)( )yM, ?x3(0,1,3)C.

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《结构力学》习题集

二、计算题:

12、用先处理法计算图示结构刚度矩阵的元素K22,K33,K13。

1(0,0,0)EIl2(0,0,1)2EIEA5(0,0,0)lll3(0,2,3)(0,2,4)EI4(0,0,0)yM, ?x

13、用先处理法计算图示刚架结构刚度矩阵的元素K22,K34,K15。EI,EA 均为常数。

2(2,3,4)② l① 1(0,0,1)3(0,5,0)yM, ?x

l

14、计算图示结构整体刚度矩阵的元素K44,K55,K66。E 为常数。

1A , I2A2A, 2I2A A43l/2yM, ?x

ll 15、写出图示结构以子矩阵形式表达的结构原始刚度矩阵的子矩阵?K22?,?K24?。

2① M, ?x② ③ 431y单刚分块形式为 : ?k?i??k11? ?k12??k21? ?k22?iiii

16、已知平面桁架单元在整体坐标系中的单元刚度矩阵,计算图示桁架结构原始刚度矩阵?K?中的元素K77,K78,EA=常数。C?cos?, S?sin?, A?C?C,

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《结构力学》习题集

B?C?S,D?S?S,各杆EA相同。

3② 1① ③ l④ 2⑥ 4A ?B ?A B⑤ li?k?i? B ?DEA D对A ?Bli 称 D x?xyy

17、计算图示刚架结构刚度矩阵中的元素K11,K88(只考虑弯曲变形)。设各层高度为h,各跨长度为l,h?0.5l,各杆EI 为常数。

d1d2d3d1d4d1d5d5d5yM, ?xd6d7d8 18、计算图示结构原始刚度矩阵的元素K44,K45。

2② A3① I1③ Il4l

19、用先处理法写出图示梁的整体刚度矩阵?K?。

0i1l1i2l2i3l3yM, ?x

20、用先处理法写出图示梁的结构刚度矩阵?K?。

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《结构力学》习题集

12EIl2EIl33EIl4yM, ?x 21、已知图示结构在整体坐标系中的单元刚度矩阵。用先处理法集成结构刚度矩阵(用子块形式写出)。 ?K?。

5④ 3③ ① 4② 单刚分块形式 :为 ?k?i??k11? ?k12??k21? ?k22?iiii

12

22、用先处理法写出图示结构的结构刚度矩阵?K?。E?常数。

P (0,0,0)12IlM3(0,0,3)2(0,1,2)IlyM, ?x 23、用先处理法写出图示刚架的结构刚度矩阵?K?,只考虑弯曲变形。

EI=ooEIEIEIlyM, ?x

ll

24、用先处理法写出图示结构的结构刚度矩阵?K?。各杆长度为l,EA、EI为常数。

CyADBM, ?x

25、用先处理法写出图示结构的结构刚度矩阵?K?。各杆长度为 l 。

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