静定结构位移计算练习题(答案在后)

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结构力学 超静定结构的位移计算

结构力学 超静定结构的位移计算

计算实例
超静定结构的位移计算
-150 +250
3750EI 7 L2
-150
535.17
317.14
218 .75EI 7 L2 静定结构在温度、荷载共 同作用下的位移计算问题
单位:
EI
L
弯计算
535.17 317.14
为求A截面的转角,作P=1
单位:
P=1
超静定结构的位移计算
计算实例
图示结构,各杆长都是 L,梁截面为矩形,截面高度h
数为 。求(1)绘弯矩图(2)求杆 A 端转角
L 10
,线膨胀系
-150 -150 +250
A
超静定结构的位移计算
计算实例 -150 +250 X1 X2 基本体系
-150
3750EI 解得: X 1 7 L2 218 .75EI X2 7 L2
22
3a 3 12 21 4 EI
2P
17Pa3 48EI
16 P X2 44
3P X1 44
EI
p
6Pa/44 3Pa/44
EI
2EI
16 P X2 44
3Pa/44 8Pa/44
M图
P=1
1
1 1 6Pa 1 Pa 1 1 3Pa 7 Pa2 A a 1 a 1 1 a EI 2 44 2 4 44 176EI 2EI 2
超静定结构的位移计算
引言: 超静定结构的位移计算不需要另外推导公式,在力法的计算 过程中,其方法已经存在了。 下面以例题的形式加以说明。 D 6m
A 6m C 6m
B

东南大学结构力学习题(附答案)

东南大学结构力学习题(附答案)
M /8 X1 M 7 M /8
M /8
M图
11、 X = ql (←) (有侧支座水平反力) 1 28 13、
P
12、 M CB
= 2.06kN ⋅ m (上侧受拉)
X1
X2
—— 8 ——
15、
17、
P l
X1
Pl 2Pl
Pl
Pl Pl 2 MP 图 Pl 2 M图
M1 图
δ 11 =
2l Pl , Δ1P = − , 3EI EI
Pa
52、
53、
N=4.5qa 117 81 36 1.5 qa 24 9 0 M 图 0 5 qa2 36 _ N= 9qa 4.5qa2 4.5qa
54、
4 54 54
55、
4 N =-28.8 kN 36 36 4 M 图 ( kN . m ) 4
4
56、
2 qa 2 2 qa 2
M 图
57、
第二部分 静定结构内力计算(参考答案)
1、 (O) 6、 (O) 11、 (O) 16、 (O) 19、
3 Pa+1.5 m 0 4 3m 4 0
2、 (X) 7、 (X) 12、 (O) 17、 (X)
3、 (O) 8、 (X) 13、 (O) 18、 (O)
4、 (O) 9、 (O) 14、 (X) 20、
3 30、 Δ DV = 8 Pa / EI + 125 Pa / 4 EA( ↓ )
4 2 31、 Δ DV = 11qa / 24 EI + 15qa / 8 EA( ↓ )
32、 φ SR = 33、 Δ DV
3Pa 2 EI

结构力学练习题及答案

结构力学练习题及答案

一.是非题(将判断结果填入括弧:以O 表示正确,X 表示错误)(本大题分4小题,共11分)1 . (本小题 3分)图示结构中DE 杆的轴力F NDE =F P /3。

( ).2 . (本小题 4分)用力法解超静定结构时,只能采用多余约束力作为基本未知量。

( )3 . (本小题 2分)力矩分配中的传递系数等于传递弯矩与分配弯矩之比,它与外因无关。

( )4 . (本小题 2分)用位移法解超静定结构时,基本结构超静定次数一定比原结构高。

( )二.选择题(将选中答案的字母填入括弧内)(本大题分5小题,共21分) 1 (本小题6分)图示结构EI=常数,截面A 右侧的弯矩为:( )A .2/M ;B .M ;C .0; D. )2/(EI M 。

2. (本小题4分)图示桁架下弦承载,下面画出的杆件内力影响线,此杆件是:( ) A.ch; B.ci; C.dj; D.cj.F p /2M2a2a a aa aA F p /2F p /2 F p /2F p F pa a aa F PED3. (本小题 4分)图a 结构的最后弯矩图为:A. 图b;B. 图c;C. 图d;D.都不对。

( )( a) (b) (c) (d)4. (本小题 4分)用图乘法求位移的必要条件之一是: A.单位荷载下的弯矩图为一直线; B.结构可分为等截面直杆段; C.所有杆件EI 为常数且相同; D.结构必须是静定的。

( ) 5. (本小题3分)图示梁A 点的竖向位移为(向下为正):( ) A.F P l 3/(24EI); B. F P l 3/(!6EI); C. 5F P l 3/(96EI); D. 5F P l 3/(48EI).三(本大题 5分)对图示体系进行几何组成分析。

A l /2l /2EI 2EIF Pa d c eb fgh iklF P =11j llM /4 3M /4M /43M /43M /4M /4M /8 M /2EIEIM四(本大题 9分)图示结构B 支座下沉4 mm ,各杆EI=2.0×105 kN ·m 2,用力法计算并作M 图。

静定结构的位移计算

静定结构的位移计算

第4章
二、单位荷载法
1、定义:应用虚力原理,通过加单位力求实际位移的方法。 2、计算结构位移的一般公式
PK=1 RK
1
RK RK3
2
( a , a , a , Ca )
位移状态
RK
4
(M K ,Q K , N K , RK )
虚力状态
对上述两种状态应用虚功原理:
1 Ka R K 1 C a1 R K 2 C a 2 M K a ds Q K a ds N K a ds
P/2
P/2
c
c
CV
4、结构的动力计算和稳定分析中,都常需计算结 构的位移。
第4章
三、计算位移的有关假定
2、小变形假设。变形前后荷载作用位臵不变。 3、结构各部分之间为理想联结,不计摩擦阻力。 4、当杆件同时承受轴力与横向力作用时, 不考虑由于杆 弯曲所引起的杆端轴力对弯矩及弯曲变形的影响。
ω1
ω2
MP图
1 Δ (ω1 y1 ω2 y2 ) EI
第4章
3、当杆件为变截面时亦应分段计算; y1
EI1
y2
EI 2
MK图
ω1
EI1
ω2
EI 2
MP图
1 1 Δ ω1 y1 ω2 y2 EI1 EI 2
第4章
4、图乘有正负之分:弯矩图在杆轴线同侧时,取正号; 异侧时,取负号。

13860 0.0924m( ) EI
第4章
例题 试求左图所示刚架C点的竖向位移AV和转角C。 EI 1.5 105 KN m 2 各杆材料相同,截面抗弯模量为:
MB A
力状态(状态1)

07-08(2)校内位移法练习题

07-08(2)校内位移法练习题

判断题1. 图a为对称结构,用位移法求解时可取半边结构如图b所示。

(×)2. 图示结构,用位移法求解,有三个结点角位移和二个结点线位移未知数(×)。

ϕ=所施加的弯矩相同。

(×)3. 以下两个单跨梁左端产生15. 用位移法计算图示结构时,独立的基本未知数数目是4 。

(×)6. 图示结构用位移法计算时,其基本未知量的数目为3个(√)。

7. 在位移法典型方程的系数和自由项中,数值范围可为正、负实数的有:(D)A 主系数;B 主系数和副系数;C 主系数和自由项D 负系数和自由项。

8. 用位移法计算超静定结构时考虑了到的条件是:(A)A物理条件、几何条件、和平衡条件;B平衡条件C平衡条件与物理条件D平衡条件与几何条件9. 规定位移法的杆端弯矩正负时,对杆端而言,以顺时针为正,对结点则以逆时针为正,这一规定也适合于杆端剪力的符号规定。

(×)10. 图a对称结构可简化为图(b)来计算。

(×)11. 图示结构用位移法求解时,基本未知量个数是相同的(√)12. 图示结构用位移法求解时,只有一个未知数(√)13. 图示结构横梁无弯曲变形,故其上无弯矩。

(×)14. 图a对称结构可简化为图b来计算,EI均为常数。

(×)15. 图示结构用位移法求解的基本未知量数目最少为3。

(√)16. 图示结构EI=常数,用位移法求解时有一个基本未知量。

(√)。

17. 位移法中固端弯矩是当其基本未知量为零时由外界因数所产生的杆端弯矩(√)18. 位移法的典型方程与力法的典型方程一样,都是变形协调方程。

(×)19. 用位移法可以计算超静定结构,也可以计算静定结构(√)20. 位移法中角位移未知量的数目恒等于刚结点数。

(×)21. 超静定结构中杆端弯矩只取决于杆端位移。

(×)pl EI。

(×)22. 图示结构B点的竖向位移为3/(5)23. 图示结构在荷载作用下结点B处的转角为0。

《结构力学》试题及答案汇总

《结构力学》试题及答案汇总

院(系) 学号 姓名 .密封线内不要答题 密封……………………………………………………………………………………………………………………………………………………结构力学试题答案汇总结构力学课程试题 ( B )卷考 试 成 绩题号 一二三四成绩得分一、选择题(每小题3分,共18分)1. 图 示 体 系 的 几 何 组 成 为 : ( ) A. 几 何 不 变 , 无 多 余 联 系 ; B. 几 何 不 变 , 有 多 余 联 系 ; C. 瞬变 ; D. 常 变 。

2. 静 定 结 构 在 支 座 移 动 时 , 会 产 生 : ( )A. 内 力 ;B. 应 力 ;C. 刚 体 位 移 ;D. 变 形 。

3. 在 径 向 均 布 荷 载 作 用 下 , 三 铰 拱 的 合 理 轴 线 为: ( )A .圆 弧 线 ;B .抛 物 线 ;C .悬 链 线 ;D .正 弦 曲 线 。

4. 图 示 桁 架 的 零 杆 数 目 为 : ( )A. 6;B. 7;C. 8;D. 9。

5. 图 a 结构的最后弯矩图为:()A.图 b; B.图 c ; C.图 d ; D.都不对。

6. 力法方程是沿基本未知量方向的:()A.力的平衡方程;B.位移为零方程;C.位移协调方程; D.力的平衡及位移为零方程。

二、填空题(每题3分,共9分)1.从几何组成上讲,静定和超静定结构都是_________体系,前者_________多余约束而后者_____________多余约束。

2. 图 b 是图 a 结构 ________ 截面的 _______ 影响线。

3. 图示结构 AB 杆 B 端的转动刚度为 ________, 分配系数为________, 传递系数为 _____。

三、简答题(每题5分,共10分)1.静定结构内力分析情况与杆件截面的几何性质、材料物理性质是否相关?为什么?2.影响线横坐标和纵坐标的物理意义是什么?四、计算分析题,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分析(说明理由),并求指定杆1和2的轴力。

结构力学第3阶段江南大学练习题答案 共三个阶段,这是其中一个阶段,答案在最后。

结构力学第3阶段江南大学练习题答案  共三个阶段,这是其中一个阶段,答案在最后。
15. 超静定结构内力是超静定的,约束有多余的。 (2 分)( )
16. 对称结构在反对称荷载作用下,弯矩图是对称的。 (2 分)( )
17. 力法方程的物理意义是各未知力方向的位移等于零。 (2 分)( )
18. 力法又称为刚度法,位移法又称柔度法。 (2 分)( )
19. 位移法以杆件位移作为基本未知量。 (2 分)( )
B.同一结构中去掉约束的方式很多,但超静定次数是一定的
C.同一结构中去掉约束的方式是一定的
D.多余约束是不起作用的
7. 对称结构的含义是( )。 (4 分)
A.结构的几何形状和支座情况对某轴对称
B.杆件截面尺寸对称
C.荷载对称
D.结构材料对称
8. 关于力法正确的是( )。 (4 分)
A.不需基本未知量
B.环境条件
C.几何条件
D.物理条件
三 判断题 (共10题 ,总分值20分 正确的填涂“A”,错误的填涂“B”。)
11. 对称荷载与反对称荷载半边结构取法相同。 (2 分)( )
12. 力法的基本未知量是可以选取的。 (2 分)( )
13. 位移法利用力的平衡条件建立典型方程。 (2 分)( )
14. 力法是超静定结构内力的精确方法,位移法则是近似方法。 (2 分)( )
六 识图绘图题 (共1题 ,总分值10分 ,请根据题意正确作图,若答题需要使用原图的,请在答题卷中画出原图并作答。)
24. 将图示超静定结构通过减除约束改造成静定结构。
(10分)
一 单选题 (共5题 ,总分值10分 ,下列选项中有且仅有一个选项符合题目要求,请在答题卡上正确填涂。)
1. 答案:C
解析过程:
20. 超静定结构确定其全部约束反力和内力,只需依据平衡条件。 (2 分)( )

静定结构的位移计算

静定结构的位移计算

第4章静定结构的位移计算计算结构位移的目的结构在荷载作用下会产生内力,同时使其材料产生应变,以致结构发生变形。

由于变形,结构上各点的位置将会发生改变。

杆件结构中杆件的横截面除移动外,还将发生转动。

这些移动和转动称为结构的位移。

此外,结构在其他因素如温度改变、支座位移等的影响下,也都会发生位移。

b5E2RGbCAP例如图4—1a所示简支梁,在荷载作用下梁的形状由直变弯,如图4—1b所示。

这时,横截面的形心移动了一个距离,称为点的线位移。

同时截面还转动了一个角度,成为截面的角位移或转角。

p1EanqFDPw又如图4—2a所示结构,在内侧温度升高的影响下发生如图中虚线所示的变形。

此时,C点移至C点,即C点的线位移为C C。

若将C C沿水平和竖向分解<图4—2b),则分量C C和CC分别称为C点的水平位移和竖向位移。

同样,截面C还转动了一个角度,这就是截面C的角位移。

DXDiTa9E3d在结构设计中,除了要考虑结构的强度外,还要计算结构的位移以验算其刚度。

验算刚度的目的,是保证结构物在使用过程中不致发生过大的位移。

RTCrpUDGiT计算结构位移的另一重要目的,是为超静定结构的计算打下基础。

在计算超静定结构的反力和内力时,除利用静力平衡条件外,还必须考虑结构的位移条件。

这样,位移的计算就成为解算超静定结构时必然会遇到的问题。

5PCzVD7HxA此外,在结构的制作、架设等过程中,常须预先知道结构位移后的位置,以便采取一定的施工措施,因而也须计算其位移。

jLBHrnAILg本章所研究的是线性变形体系位移的计算。

所谓线性变形体系是位移与荷载成比例的结构体系,荷载对这种体系的影响可以叠加,而且当荷载全部撤除时,由何在引起的位移也完全消失。

这样的体系,变形应是微小的,且应力与应变的关系符合胡克定律。

由于变形是微小的,因此在计算结构的反力和内力时,可认为结构的几何形状和尺寸,以及荷载的位置和方向保持不变。

xHAQX74J0X功广义力和广义位移在力学中,功的定义是:一个不变的集中力所作的功等于该力的大小与其作用点沿力作用线方向所发生的分位移的乘积。

结构力学习题及答案

结构力学习题及答案

结构力学习题第2章平面体系的几何组成分析2-1~2-6 试确定图示体系的计算自由度。

题2-1图题2-2图题2-3图题2-4图题2-5图题2-6图2-7~2-15 试对图示体系进行几何组成分析。

若是具有多余约束的几何不变体系,则需指明多余约束的数目。

题2-7图题2-8图题2-9图题2-10图题2-11图题2-12图题2-13图题2-14图题2-15图题2-16图题2-17图题2-18图题2-19图题2-20图题2-21图2-1 1W=2-1 9W-=2-3 3-W=2-4 2W-=2-5 1W=-2-6 4=W-2-7、2-8、2-12、2-16、2-17无多余约束的几何不变体系2-9、2-10、2-15具有一个多余约束的几何不变体系2-11具有六个多余约束的几何不变体系2-13、2-14几何可变体系为2-18、2-19 瞬变体系2-20、2-21具有三个多余约束的几何不变体系第3章静定梁和静定平面刚架的内力分析3-1 试作图示静定梁的内力图。

(a)(b)(c) (d)习题3-1图3-2 试作图示多跨静定梁的内力图。

(a)(b)(c)习题3-2图3-3~3-9 试作图示静定刚架的内力图。

习题3-3图习题3-4图习题3-5图习题3-6图习题3-7图习题3-8图习题3-9图3-10 试判断图示静定结构的弯矩图是否正确。

(a)(b)(c)(d)部分习题答案3-1 (a )m kN M B ⋅=80(上侧受拉),kN F RQB 60=,kN F L QB 60-=(b )m kN M A ⋅=20(上侧受拉),m kN M B ⋅=40(上侧受拉),kN F RQA 5.32=,kN F L QA 20-=,kN F LQB 5.47-=,kN F R QB 20=(c) 4Fl M C =(下侧受拉),θcos 2F F L QC =3-2 (a) 0=E M ,m kN M F ⋅-=40(上侧受拉),m kN M B ⋅-=120(上侧受拉)(b )m kN M RH ⋅-=15(上侧受拉),m kN M E ⋅=25.11(下侧受拉)(c )m kN M G ⋅=29(下侧受拉),m kN M D ⋅-=5.8(上侧受拉),m kN M H ⋅=15(下侧受拉) 3-3 m kN M CB ⋅=10(左侧受拉),m kN M DF ⋅=8(上侧受拉),m kN M DE ⋅=20(右侧受拉) 3-4 m kN M BA ⋅=120(左侧受拉)3-5 m kN M F ⋅=40(左侧受拉),m kN M DC ⋅=160(上侧受拉),m kN M EB ⋅=80(右侧受拉)3-6 m kN M BA ⋅=60(右侧受拉),m kN M BD ⋅=45(上侧受拉),kN F QBD 46.28=3-7 m kN M C ⋅=70下(左侧受拉),m kN M DE ⋅=150(上侧受拉),m kN M EB ⋅=70(右侧受拉) 3-8 m kN M CB ⋅=36.0(上侧受拉),m kN M BA ⋅=36.0(右侧受拉) 3-9 m kN M AB ⋅=10(左侧受拉),m kN M BC ⋅=10(上侧受拉) 3-10 (a )错误 (b )错误 (c )错误 (d )正确第4章 静定平面桁架和组合结构的内力分析4-1 试判别习题4-1图所示桁架中的零杆。

第四、五、六章练习题答案

第四、五、六章练习题答案
13.图3-18所示结构Qc影响线的CD段为斜直线。(×)
图3-18
14.利用影响线,求得结构在图3-20所示荷载作用下,C截面的剪力等于-20kN。(×)
15.结构的附属部分某截面某量值的影响线在基本部分的影响线竖标为零。(√)
第六章力法
1.超静定结构中有几个多余约束就有几个建立力法方程的变形条件。(√)
7.图3-14a所示梁的剪力图,竖标 是截面C左的剪力值,图3-14b是截面C的剪力影响线,竖标- 也是表示在移动荷载作用下截面C左的剪力值。(×)
图3-14
8.图3-15b可以代表图3-15a所示梁EF段任意截面的剪力影响线。(√)
图3-15
9.任何静定结构的支座反力、内力影响线,军事有一段或是数段直线组成。(√)
2.力法方程中的主系数的符号在任何情况下都取正值。(√)
3.把超静定结构的基本未知力求出来后,画最后内力图时,实际上是在画静定结构的内力图。(√)
4.图5-14所示超静定结构当支座A发生位移时,构建CD不会产生内力。(√)
图5-14
5.对图5-15(a)所示超静定刚架,若进行内力分析时采用5-15b所示的基本结构,并画出了最后的内力图,当计算C点的竖向位移时可选用图5-15 C所示的基本结构。(√)
2.剪力的结构包络图表示梁在已知荷载作用下各截面剪力可能变化的极限范围。(√)
3.静定桁架的影响线在结点之间必是一条直线。(√)
4.下图3-10所示两根梁的MC影响线不相同。(×)
图3-10图3-11
5.同4题图所示两根梁的QC影响线不相同。(√)
6.图3-11所示单位荷载在AB区间移动,绘制界面C的某内力影响线时,也应限制在AB区间内。(√)
10.静定梁某截面弯矩的临界荷载位置一般就是最不利荷载位置。(×)

位移计算练习题

位移计算练习题
6-1与图示结构上的广义力相对应的广义位移为(a),(b),(c),(d),(e)。
(a)(b) (c)
(d) (e)
题6-1图
6-2图(a)所示结构上的力在图(b)所示由温度变化引起的位移上作的虚功W=。
(a)(b)
题6-2图
6-3图示结构加 引起位移 、 ,再加 又产生新的位移 、 ,两个力所作的总功为()。
题6-6图题6-7图
6-7试求图示桁架K点水平位移。EA=常数。
*6-8图示变截面悬臂梁,已知 ,试求A点竖向位移和A截面转角。
题6-8图
6-9应用图乘法的条件是。
6-10试求图示结构的指定位移。
(a)(b)
(c) (d)
题6-10图
6-11试求图示结构的指定位移。
(a) (b) (c)
(d) (e)
(e)A铰右侧截面的转角
6-6 (↓);
6-7 (→ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ;
6-8 (↓); (逆时针)
6-9EI=常数,杆轴为直线,两个弯矩图中至少有一个是直线图形
6-10 (a) ( );(b) (↑);(c) (←);(d)0
6-11(a) ( ); (↓)
(b) (↑)
(c) (↓)
(d) (↓)
(e) (→ ←)
6-16试求图示结构支座位移引起的C铰两侧截面的相对转角。
题6-16图题6-17图
*6-17图示结构内部温度升高t度,外侧温度不变,已知线膨胀系数为α,试求C点竖向位移。
*6-18图示结构中,AB杆的温度上升t度,已知线膨胀系数为α,则C点的竖向位移为。
题6-18图
*6-19上题结构中的AB杆,由于加热而伸长了Δ,则由此产生的C点竖向位移为。

结构力学 静定结构的位移计算1

结构力学 静定结构的位移计算1
结构发生虚位移的状态和结构承受外力的状态是两个独立 的状态。分别称为结构的位移状态和力状态
P
A
3.位移计算的一般公式
设:结构受荷载的作用, 及支座移动,求A点的竖 向位移。
W外=W变
外力所作的虚功总和W外,等于 各微段截面上的内力在其虚变 形上所作的虚功的总和W变 。
1)位移状态的设定 q
P A
dx
a) 若求结构上C点的竖向位移,
2) 若求结构上截面A的角位移,可在截面处加一单位力矩。
若求桁架中AB杆的角位移,应 加一单位力偶,构成这一力 偶的两个集中力的值取 1/d。 作用于杆端且垂直于杆(d等 于杆长)。
3) 若要求结构上两点(A、B)沿其连线 的相对位移,可在该两点沿其连线 加上两个方向相反的单位力。
A
2)作 M 图 P=1
A C
1.5 M1 图
B 2m
6
B
B
D
66
A
BB
D
9
1
CV
1 1 61.5 3
EI 2

2 2 3 9 5 1.5
EI 3
8
189
=
(向下)
4EI
2)作 M 图
A
BD
6 6
M2 图
A
BB
D
9
1
D

1 EI

一、概述
1.位移的种类
1) 角位移:杆件横截面产生的转角 2) 线位移:结构上各点产生的移动 3) 相对位移(相对角位移,相对线位移)

Δ A
θ
(A截面的转角θ )
(A结点的水平线 位移Δ,转角θ)

ΔA A

第五章 位移计算习题解答

第五章 位移计算习题解答

∆������������=
������ 4
(逆时针),∆������������=
������ 2
(向下)
5-4:图示刚架的 A 支座向下发生了 a 的移动,C 支座向右发生了 b 的移动,求 由此引起铰 D 两侧截面的相对转角 D 和 E 点的竖向位移 EY 。
D
E
4m
Aa B
C
b 2m 2m 2m 2m
6 12
17 23
图 5-7-1
取如图所示的角为θ角,所以
sinθ
=
ℎ √4������2 +
ℎ2
,cosθ
=
2������ √4������2 +
ℎ2
,tanθ
=
ℎ 2������
(1)杆件在实际荷载作用下的轴力
������������1 = ������������3 = ������������6 = ������������13 = ������������20 = ������������23 = ������������24 = 0
1)
������ 6 =5−5 以 B 为坐标原点,建立坐标系
(1 < ������ < 5)
EB 段:
���̅���3
=

������ 5
(0 < ������ < 1)
所以
∆������������ =
1 ������������
1
∫ 15������
0

������������������
+
1 5������������
图 5-4
解:由于此结构为静定结构,所以支座位移不会引起结构内力。由于 B 点无竖 向支座,所以在 A 点沉降作用下 ABDE 同时下降 a,E 点竖向位移与 C 点位移 b 无关,所以铰 D 两侧截面的相对转角∆������φ和 E 点的竖向位移∆EY的值为:

建筑力学第11章静定结构的位移计算

建筑力学第11章静定结构的位移计算
• 如图11-11(a)所示的静定结构,其支座发生了水平位移C1、 竖向位移C2、转角C3。现要求由此引起的任一点沿任一方向的位移 ,例如求K点的竖向位移ΔK。
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第五节 静定结构在支座移动时的位移 计算
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第六节 互等定理
• ■一、功的互等定理
• 设外力F1和F2分别作用于同一结构上,如图11-13(a)和图1 1-13(b)所示,分别称为结构的第一状态和第二状态。
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第一节 位移的概念及位移计算的目的
• ■二、位移计算的目的
• 结构位移计算的目的概括起来有以下两个方面: • (1)校核结构的刚度。为了保证结构或构件的正常工作,除满足强
度条件外,还需满足刚度要求,即在荷载作用下(或其他因素作用下 )不致产生过大的位移,保证结构在正常工作时产生的位移不超过规 定的允许值。例如,吊车梁的挠度不得超过跨度的,屋盖和楼盖梁的 挠度不得超过跨度的1/400。
δ12,等于第一个单位力所引起的第二个单位力作用点沿其方向的 位移δ21。这就是位移互等定理。
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图 11 - 1
返回
图 11 - 2
返回
图 11 - 3
返回
图 11 - 11
返回
图 11 - 13
返回
图 11 - 14
返回
• 这表明:第一状态的外力在第二状态的位移上所做的虚功,等于第二 状态的外力在第一状态的位移上所做的虚功。这就是功的互等定理。
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第六节 互等定理
• ■二、位移的互等定理
• 位移的互等定理是功的互等定理的一个特例。 • 如图11-14所示,假设两个状态中的荷载都是单位力,即 • X1=1,X2=1,与其相应的位移用δ12和δ21表示, • 则由功的互等定理,有 • 1·δ12=1·δ21 • 得δ12=δ21(11-11) • 这表明:第二个单位力所引起的第一个单位力作用点沿其方向的位移

7.8超静定结构的位移计算

7.8超静定结构的位移计算
15 FP l 88 3 FP l 88 13 FP l 88
1 l/4 l/4
1
1 ( FP l ) 4
M图
M 1 图之一
M 1 图之二
解:(1)作原超静定结构的最后弯矩图 (2)作虚拟力状态下的单位弯矩图 (3)用图乘法求位移
ΔDV Ay MM 1 ds 0 EI EI EI 3FP l 3 () 1408EI
A B
q
a l
3EI a (q ) l l
M图
解: (1)作原超静定梁 的 最后弯矩图
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q
A B
q
a l
3EI a (q ) l l
M图
1
FR 1
1
M 图
(2)作虚拟力状态下的单位弯矩图 (3)计算位移:
qB
MM ds FR c EI 1 1 3EI a q 3a l (q ) (1) 1 q EI 2 l l 2 2l
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1
" " y02 y01
l/2
l/4
l/2
M 1图
• 计算超静定结构位移的基本思路:利用基本体系求原结构的位移.
将计算出的多余未知 力作为外荷载
超静定结构
静定结构
• 计算超静定结构位移的步骤
1、解超静定结构,作超静定结构的最终内力图;
2、取原结构的任一基本结构作为虚拟状态,并作虚拟力状态下 的单位内力图;
ql 12
2
5 l 3 l ql 2 8 2 8 2 ( )

结构力学课后练习题+答案

结构力学课后练习题+答案
E
2cm
A CB 2cm 2cm
42、求图示结构 A 点竖向位移(向上为正) AV 。
M EI
EI A
a
EI
EI = ∞ 1
3 EI
K = a3
a
a
43、求图示结构 C 点水平位移 CH ,EI = 常数。
M B
2l
C 6 EI k=
l3
A l
44、求图示结构 D 点水平位移 DH 。EI= 常数。
a/ 2 D
a
A
c1
A'
a
B B'
aห้องสมุดไป่ตู้
c2
35、图示结构 B 支座沉陷 = 0.01m ,求 C 点的水平位移。
C l
A
B
l/2 l/2
—— 25 ——
《结构力学》习题集
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。
A
D
l
l l/ 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。
P
P
l
l
l
l
18、用力法计算图示结构并作弯矩图。
—— 31 ——
100 kN C EI
《结构力学》习题集
100 kN D
2 EI A
2 EI
4m
B
1m
6m
1m
19、已知 EI = 常数,用力法计算并作图示对称结构的 M 图。
q
q
EA=
l
l
l
20、用力法计算并作图示结构的 M 图。EI =常数。
a
P q

结构力学在线测试题及答案

结构力学在线测试题及答案

《结构力学》第03章在线测试剩余时间:46:42答题须知:1、本卷满分20分。

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第一题、单项选择题(每题1分,5道题共5分)1、在梁的弯矩图发生突变处作用有什么外力?A、轴向外力B、横向集中力C、集中力偶D、无外力2、静定结构的内力与刚度A、无关B、绝对大小有关C、比值有关D、有关3、温度变化对静定结构会产生A、轴力B、剪力C、弯矩D、位移和变形4、桁架计算的结点法所选分离体包含几个结点A、单个B、最少两个C、任意个D、最多两个5、桁架计算的截面法所选分离体包含几个结点A、单个B、只能有两个C、两个或两个以上D、无穷多个第二题、多项选择题(每题2分,5道题共10分)1、外力作用在基本梁上时,附属梁上的A、内力为零B、变形为零C、位移为零D、反力为零E、位移不为零2、下列哪些因素对静定梁不产生内力A、荷载B、温度改变C、支座移动D、制造误差E、材料收缩3、梁上横向均布荷载作用区段的内力图的特征是A、剪力图平行轴线B、剪力图斜直线C、剪力图二次抛物线D、弯矩图平行轴线E、弯矩图二次抛物线4、如果某简支梁的剪力图是一平行轴线,则梁上荷载可能是A、左支座有集中力偶作用B、右支座有集中力偶作用C、跨间有集中力偶作用D、跨间均布荷载作用E、跨间集中力作用5、静定梁改变截面尺寸,下列哪些因素不会发生改变?位移A、轴力B、剪力C、弯矩D、支座反力E、位移第三题、判断题(每题1分,5道题共5分)1、对于静定结构,改变材料的性质,或改变横截面的形状和尺寸,不会改变其内力分布,也不会改变其变形和位移。

正确错误2、静定结构在支座移动作用下,不产生内力。

正确错误3、刚架内杆件的截面内力有弯矩、轴力和剪力。

正确错误4、静定结构满足平衡方程的内力解答由无穷多种。

正确错误5、零杆不受力,所以它是桁架中不需要的杆,可以撤除。

静定结构的位移计算

静定结构的位移计算

第4章 静定结构的位移计算4.1 结构位移的概念4.1.1 结构位移结构都是由变形材料制成的,当结构受到外部因素的作用时,它将产生变形和伴随而来的位移。

变形是指形状的改变,位移是指某点位置或某截面位置和方位的移动。

如图4.1(a)所示刚架,在荷载作用下发生如虚线所示的变形,使截面A 的形心从A 点移动到了A ′点,线段AA ′称为A 点的线位移,记为A ∆,它也可以用水平线位移Ax ∆和竖向线位移Ay ∆两个分量来表示如图4.1(b)。

同时截面A 还转动了一个角度,称为截面A 的角位移,用A ϕ表示。

又如图4.2所示刚架,在荷载作用下发生虚线所示变形,截面A 发生了A ϕ角位移。

同时截面B 发生了B ϕ的角位移,这两个截面的方向相反的角位移之和称为截面A 、B 的相对角位移,即B A AB ϕϕϕ+=。

同理,C 、D 两点的水平线位移分别为C ∆如D ∆,这两个指向相反的水平位移之和称为C 、D 两点的水平相对线位移,既D C CD ∆+∆=∆。

除上述位移之外,静定结构由于支座沉降等因素作用,亦可使结构或杆件产生位移,但结构的各杆件并不产生内力,也不产生变形,故把这种位移称为刚体位移。

一般情况下,结构的线位移、角位移或者相对位移,与结构原来的几何尺寸相比都是极其微小的。

图4.1图4.2引起结构产生位移的主要因素有:荷载作用、温度改变、支座移动及杆件几何尺寸制造误差和材料收缩变形等。

4.1.2 结构位移计算的目的1. 验算结构的刚度结构在荷载作用下如果变形太大,即使不破坏也不能正常使用。

既结构设计时,要计算结构的位移,控制结构不能发生过大的变形。

让结构位移不超过允许的限值,这一计算过程称为刚度验算。

2. 解算超静定计算超静定结构的的反力和内力时,由于静力平衡方程数目不够,需建立位移条件的补充方程,所以必须计算结构的位移。

3. 保证施工在结构的施工过程中,也常常需要知道结构的位移,以确保施工安全和拼装就位。

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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:
A.
;
;
B.
D.
C.
M =1
=1
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M p 、M k 图,用图乘法求位移的结果为:()/()ωω1122y y EI +。

M k
M p
2
1
y 1
y 2
*
*
ωω
( a )
M 1
7、图a 、b 两种状态中,粱的转角ϕ与竖向位移δ间的关系为:δ=ϕ 。

二、计算题:
10、求图示结构铰A 两侧截面的相对转角ϕA ,EI = 常数。

q
11、求图示静定梁D 端的竖向位移 ∆DV 。

EI = 常数 ,a = 2m 。

10kN/m
12、求图示结构E点的竖向位移。

EI = 常数。

q
14、求图示刚架B端的竖向位移。

q
15、求图示刚架结点C的转角和水平位移,EI = 常数。

q
17、求图示刚架横梁中D点的竖向位移。

EI=常数。

18、求图示刚架中D点的竖向位移。

E I = 常数。

q
l
l/2
19、求图示结构A、B两截面的相对转角,EI=常数。

l/
23
l/3
20、求图示结构A、B两点的相对水平位移,E I = 常数。

l
l
26、求图示刚架中铰C两侧截面的相对转角。

27、求图示桁架中D点的水平位移,各杆EA 相同。

D
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。

a
3
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 。

35、图示结构B支座沉陷∆= 0.01m ,求C点的水平位移。

36、结构的支座A发生了转角θ和竖向位移∆如图所示,计算D点的竖向位移。

θA
D
l/
l l2
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。

D
0.015rad
A
h 0.01
l l l
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 α,求C 点的竖向位移。

C
A
-3-3+t
+t t t
l
40、求图示结构B 点的水平位移。

已知温变化t 110=℃,t 220=℃ ,矩形截面高h=0.5m ,线膨胀系数a = 1 / 105。

t 1
t 2
t 4m
B
1
静定结构位移计算(参考答案)
1、( X )
2、( O )
3、( X )
4、( C )
5、( O )
6、( X )
7、( O )
10、EI
ql
A
2473

11、∆DV EI =↓140/()() 12、()
∆EV ql EI =-↑74324
/()
14、()()∆BV ql EI =
↓5164
15、ϕC ql EI =3
24
17、()DV
qa EI
∆=
↓65244
18、∆DV ql EI =2533844
/ ()↓
19、AB Pl EI ϕ=492
/
20、()33
Pl EI /←→
26、∆C ql EI
=3
2
27、()
()∆DH Pa EA =+→212
30、∆DV Pa EI Pa EA =+↓812543
//()
31、∆DV qa EI qa EA =+↓112415842
//()
35、∆∆CH R =-
⋅=∑--⋅=()1∆∆ (→)
36、
DV
l ∆
∆=+↑θ//()22
37、
D
r a d ϕ
=0025.( )
39、()
c v t l t l t l ∆=-=-↑ααα120119
40、∆C D H
cm =0795.。

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