结构力学作业答案推荐
结构力学作业答案
一、对下列结构分析几何组成,写出分析过程。
(说明:①代表二元体规则,②代表两刚片规则,③代表三刚片规则)1.AC DBE2.【地基刚片AB③刚片CE】结论:结论:无多余约束几何不变体系3.【【刚片ADE ③刚片EFB 杆KC】②地基】结论:无多余约束的几何不变体系4.【【杆56①点4 点7 点8 点3 点2 点1】②地基】结论:无多余约束几何不变体系5.【【地基,刚片ABC , ③刚片CDE】点F,点G,①点H,点I】结论:无多余约束几何不变体系6.【【杆AB ②地基】杆CD③杆DE】少一约束结论:可变体系二、判定图示桁架中的零杆。
图中画线的是0杆三、图示桁架,哪些杆件是零杆(不包括支座链杆)。
图中画线的是0杆四、作图示结构的弯矩图qh五、计算图示多跨静定梁,画弯矩图、剪力图.q解:qq0.5q 0.5q 0.5q q / 8M六、计算图示多跨静定梁,画弯矩图、剪力图.七、计算图示静定刚架的内力,并作内力图。
八、 作图示结构的弯矩图解:支座反力: )(42↑=KN Y B )(22↓=KN Y A )(48←=KN X A九、作图示结构的弯矩图北京交通大学现代远程教育昌平学习中心 作业二答案课程名称:结构力学 专业:土木工程本科年级:2011级 学期:2012-2013学年第一学期 学号: 姓名:一、 计算图示桁架a 、b 、c 三杆的轴力。
1)计算此结构的支座反力。
)(40↑=KN Y B )(40↑=KN Y A0=A X 2)计算指定杆内力。
0=Nb FKN F Na 60-=KN F Nc 60=二、求 图 示 桁 架 中 a 和b 杆 的 轴 力。
kn Na 210= kn N b 10-=三、求图示桁架中 a 和b 杆的轴力。
1)计算此结构的支座反力。
)(43↑=P Y A 0=A X2) 计算指定杆内力。
p F a 543= 0=b F四、解:1)设单位力2)画两个状态的弯矩图3)计算位移五、求图示结构铰A 两侧截面的相对转角ϕA ,EI = 常数。
结构力学(1)阶段性作业4
结构力学(1)阶段性作业4一、单选题1. 静定结构因支座移动_____。
(7分)(A) 会产生内力,但无位移 (B) 会产生位移,但无内力 (C) 内力和位移均不会产生(D) 内力和位移均会产生参考答案:B2.用图乘法求位移的必要条件之一是_____。
(7分) (A) 单位荷载下的弯矩图为一直线; (B) 所有杆件EI 为常数且相同; (C) 结构可分为等截面直杆段;(D) 结构必须是静定的。
参考答案:C3.图示简支梁右端转角位移等于_____。
(7分)(A) :(顺时针) (B) : (顺时针) (C) :(逆时针) (D) : (逆时针)参考答案:D4.图示虚设的单位力系是为计算_____。
(7分)(A) B 、C 两点的相对水平线位移 (B) B 、C 两点的相对竖向线位移 (C) B 、C 两点的相对线位移 (D) B 、C 两点的绝对线位移参考答案:C5. 图示桁架在力P 作用下C 点的竖向位移_____。
(6分)(A) :(B) : (C) : (D) :参考答案:A6. 利用虚位移原理计算未知力,实质上是用_____方法解决_____问题。
(6分) (A) 几何、几何 (B) 几何、平衡 (C) 平衡、几何 (D) 平衡、平衡 参考答案:B二、判断题1. 对静定结构,支座移动或温度改变会产生内力。
(6分) 正确 错误参考答案:错误 解题思路:2. 功的互等定理成立的条件是小变形和线弹性。
(6分) 正确 错误参考答案:正确 解题思路:3. 图乘法可以用来计算曲杆。
(6分)正确错误参考答案:错误解题思路:4. 仅有支座位移的静定结构位移计算,如果单位广义力引起的反力均与支座位移同向,则所求位移必为正。
(6分)正确错误参考答案:错误解题思路:5. 结构的变形是由于某种外因的作用使结构产生应力和应变引起的。
(6分)正确错误参考答案:正确解题思路:6. 静定结构在温度改变、材料收缩和制造误差等因素的影响下不仅产生变形,同时产生内力。
结构力学-参考答案
模块1参考答案1.结构有哪几种分类?答:结构主要有:杆件结构,薄壁结构和实体结构三类。
2.结构力学的研究对象和研究任务是什么?答:结构力学的研究对象:结构力学的研究对象是杆件结构,薄壁结构和实体结构的受力分析将在弹性力学中进行研究。
严格地说,一般的杆件结构是空间结构,但它们中的大多数均可简化为平面结构。
所以,本门课程主要研究平面杆件结构,即组成结构的所有杆件及结构所承受的外荷载都在同一平面内的结构。
结构力学是研究结构的合理形式以及结构在受力状态下内力、变形、动力反应和稳定性等方面的规律性的科学。
研究的目的是使结构满足安全性、适用性和经济方面的要求。
建筑物、构筑物、结构物在各类工程中大量存在:(1)住宅、厂房等工业民用建筑物;(2)涵洞、隧道、堤坝、挡水墙等构造物;(3)桥梁、轮船、潜水艇、飞行器等结构物。
结构力学的任务:结构力学与材料力学、弹性力学有着密切的联系,他们的任务都是讨论变形体系的强度、刚度和稳定性,但在研究对象上有所区别。
材料力学基本上是研究单个杆件的计算,结构力学主要是研究杆件的结构,而弹性力学则研究各种薄壁结构和实体结构,同时对杆件也作更精确的分析。
结构力学研究杆件结构的强度、刚度和稳定性问题,其具体任务包括以下几个方面:(1)杆件结构的组成规律和合理的组成方式。
(2)杆件结构内力和变形的计算方法,以便进行结构强度和刚度的验算。
(3)杆件结构的稳定性以及在动力荷载作用下的反应。
结构力学是土木工程专业的一门重要的专业基础课,在各门课程的学习中起着承上启下的作用。
结构力学的计算方法很多,但所有方法都必须满足以下几个三个基本条件:(1)力系的平衡条件。
在一组力系作用下,结构的整体及其中任何一部分都应满足力系的平衡条件。
(2)变形的连续条件,即几何条件。
连续的结构发生变形后,仍是连续的,材料没有重叠和缝隙;同使结构的变形和位移应该满足支座和结点的约束条件。
(3)物理条件。
把结构的应力和变形联系起来的条件,即物理方程或本构方程。
结构力学(一)平时作业参考答案
1.叙述结构力学在实际工程领域中的作用。
答:该题涉及甚广,无标准答案,答题要求能联系教学内容列举一二,且叙述过程做到有理有据即可。
2.简单列举平面体系机动分析的基本方法,并举例说明其中一种方法的使用方法。
答:大体分为两刚片法和三刚片法,其中无多余约束的几何不变体系具有下述特征:1.一个刚片与两根链杆通过3个铰相连,且3个铰不在一直线上。
2.两个刚片用一个铰和一根链杆相联结,且3个铰不在同一直线上。
3.三个刚片用3个铰相连,且3个铰不在同一直线上。
4.两个刚片用3根链杆相连,且链杆不交于同一点。
此外,对于桁架也可尝试从计算自由度,零载法等进行分析,举例只需与其中一种方法相适应,且无原则性错误即可。
3.举例说明截面法和结点法计算静定桁架内力的基本方法。
答:结点法:以桁架结点为分析对象,利用平面汇交力系的基本平衡条件,首先计算支座力,再依次计算各杆内力。
截面法:用截面切断拟求内力的杆件,从桁架中截出一部分为隔离体,利用平面任意力系的基本平衡条件,计算各杆中的未知轴力。
如未知轴力只有三个,既不相交也不平行,则截面法可直接求出未知轴力。
举例要求能正确辨别分析对象,并建立相应的平衡方程。
4.举例说明对称性对简化结构力学分析的作用。
答:对称性通常对于结构形式和加载形式而言。
通常对于对称荷载下的对称结构、反对称荷载下的对称结构、任意荷载下的对称结构的几种典型的情况,均可在很大程度上简化问题,可降低结构的复杂性、减少计算的维数、使问题更加便于求解。
举例无标准答案,要求说明上述1种情况,并指出对称性的效用即可。
5.叙述何为三铰拱的合理轴线。
答:当三铰拱的轴线与压力线重合,各截面的弯矩和剪力都为零,此时轴线即为三铰拱的合理轴线。
6.简述梁、刚架结构在受力与变形方面的区别。
答:在外力作用下,梁承受弯矩和剪力的作用,其变形受制于弯矩和剪力,但通常以弯曲变形为主;刚架结构除了承受弯矩和剪力,可能还抵抗轴力的作用,其变形受制于弯矩、剪力以及轴力,同样地,通常也以弯曲变形为主,但还需要考虑刚架结构的几何形式,因此刚架结构的变形较梁复杂得多。
结构力学试题答案
结构力学试题答案结构力学是一门研究结构受力和变形规律的学科,对于工程领域的学生来说,掌握这门学科的知识至关重要。
以下是一套结构力学试题的答案及详细解析。
一、选择题1、关于静定结构的内力,下列说法正确的是()A 内力与杆件的材料性质无关B 内力与杆件的截面形状无关C 内力与结构所受的荷载有关D 以上都对答案:D解析:静定结构的内力只与结构的几何形状、约束条件和所受荷载有关,而与杆件的材料性质和截面形状无关。
2、图示刚架,支座 A 发生竖向位移 a,支座 B 发生水平位移 b,不计杆件的轴向变形,利用单位荷载法求 C 点的竖向位移时,应在 C 点施加的单位力是()A 竖向单位集中力B 水平单位集中力C 顺时针单位集中力偶D 逆时针单位集中力偶答案:A解析:要求 C 点的竖向位移,应在 C 点施加竖向单位集中力。
3、力法的基本未知量是()A 多余约束力B 广义位移C 结点位移D 杆件内力答案:A解析:力法是以多余约束力为基本未知量,将超静定结构转化为静定结构进行分析。
二、填空题1、平面桁架在计算杆件内力时,通常采用__________法。
答案:节点法、截面法解析:节点法是依次取桁架的节点为研究对象,利用平衡条件求出杆件内力;截面法是用一截面截取桁架的一部分作为研究对象,利用平衡条件求出杆件内力。
2、梁在集中力作用处,剪力图发生__________,弯矩图发生__________。
答案:突变、转折解析:集中力会使剪力发生突变,弯矩发生转折。
3、结构的稳定性是指结构在__________作用下,保持其原有平衡状态的能力。
答案:微小干扰解析:稳定性指结构在微小干扰作用下不发生显著的变形或失去平衡。
三、计算题1、图示简支梁,受均布荷载 q 作用,跨度为 l ,求支座 A、B 的反力。
解:对整体进行受力分析,由平衡方程∑Fy = 0 可得:RA + RB ql = 0 (1)对 A 点取矩,由∑MA = 0 可得:RB × l ql × l/2 = 0 (2)联立(1)(2)解得:RA = ql/2 ,RB = ql/22、用力法计算图示超静定梁,EI 为常数。
结构力学习题集答案
结构力学习题集答案结构力学习题集答案结构力学是工程力学的一个重要分支,主要研究物体在受力作用下的变形和破坏行为。
学习结构力学需要掌握一定的理论知识,并通过解决一系列习题来加深对知识的理解和应用。
下面是一些典型的结构力学习题及其答案,供大家参考。
题目一:一根长为L,截面为矩形的梁,在两端受到相等的力F,求梁的弯曲半径。
解答一:根据梁的受力分析,可以得到梁上各点的弯矩M为-F*x,其中x为距离左端点的位置。
根据弯曲半径的定义R=M/σ,其中σ为截面上的应力,可以得到弯曲半径R=-F*x/σ。
由于梁的截面为矩形,应力σ=M/S,其中S为截面的面积,可以得到弯曲半径R=-F*x/(M/S)=-S*x/F。
由于梁的截面为矩形,面积S=b*h,其中b为矩形的宽度,h为矩形的高度,可以得到弯曲半径R=-b*h*x/F。
由于梁的长度为L,可以得到弯曲半径R=-b*h*L/F。
题目二:一根长为L,截面为圆形的梁,在两端受到相等的力F,求梁的最大弯曲应力。
解答二:根据梁的受力分析,可以得到梁上各点的弯矩M为-F*x,其中x为距离左端点的位置。
根据弯曲应力的定义σ=M/S,其中S为截面的面积,可以得到弯曲应力σ=-F*x/S。
由于梁的截面为圆形,面积S=π*r^2,其中r为圆的半径,可以得到弯曲应力σ=-F*x/(π*r^2)。
由于梁的长度为L,可以得到弯曲应力σ=-F*x/(π*r^2*L)。
题目三:一根长为L,截面为矩形的梁,在两端受到相等的力F,求梁的最大挠度。
解答三:根据梁的受力分析,可以得到梁上各点的弯矩M为-F*x,其中x为距离左端点的位置。
根据梁的挠度定义y=M/(E*I),其中E为梁的弹性模量,I为梁的截面惯性矩,可以得到挠度y=-F*x/(E*I)。
由于梁的截面为矩形,惯性矩I=b*h^3/12,其中b为矩形的宽度,h为矩形的高度,可以得到挠度y=-F*x/(E*b*h^3/12)。
由于梁的长度为L,可以得到挠度y=-12*F*x/(E*b*h^3*L)。
结构力学作业及答案土木工程管理本科课程
(C)第j个结点位移等于单位位移时,产生的第i个附加约束中的反力(矩)
(D)第j个结点位移产生的第j个附加约束中的反力(矩)
正确答案:C
解答参考:
7.
考虑各杆件轴向变形,图示结构若用边界条件先处理法,结构刚度矩阵的容量为:
(A)15×15
(C)可求得支座结点位移
(D)无法求得结点位移
正确答案:D
解答参考:
14.单元刚度矩阵中元素 的物理意义是:( )
(A)当且仅当 时引起的与 相应的杆端力
(B)当且仅当 时引起的与 相应的杆端力
(C)当 时引起的与 相应的杆端力
(D)当 时引起的与 相应的杆端力
正确答案:C
解答参考:
15.
图示桁架的动力自由度数为( )
正确答案:说法错误
解答参考:
46.频率、主振型是体系本身的固有特性,与外荷载无关。( )
正确答案:说法正确
解答参考:
47.在动力荷载作用下,结构的内力和变形不仅与动力荷载的幅值有关,而且与动力荷载的变化规律以及结构本身的动力特性(自振频率、振型和阻尼等因素)有关。( )
正确答案:说法正确
解答参考:
48.结构的自振频率与质量、刚度及荷载有关。 ( )
正确答案:说法正确
解答参考:
33.一般情况下,矩阵位移法的基本未知量的数目比传统位移法的基本未知量的数目要多。( )
正确答案:说法正确
解答参考:
34.单元刚度矩阵均具有对称性和奇异性。( )
正确答案:说法错误
解答参考:
35.
图示四单元的l、EA、EI相同,所以它们整体坐标系下的单元刚度矩阵也相同。( )
结构力学练习册答案
第一章机动分析一、判断题1.( X ) 2.( X ) 3.( X ) 4.( O )二、选择题5.(B) 6.(D) 7.(C) 8.(A) 9.(A) 10.(A) 11.(C) 12.(B) 13.(A)三、填空题14.几何瞬变15. 或不定值16.两刚片用不完全相交及平行的三根链杆连接而的体系。
17.几何不变且无多余约束。
四、分析与计算题18.分析:1、2、3符合三刚片法则,几何不变;它与4、5又符合三刚片法则,几何不变;内部整体与地基符合二刚片三链杆法则。
结论:几何不变且无多余约束。
19.用两刚片法则,三链杆交于一点,几何瞬变。
20.用两刚片三链杆法则,几何不变无多余约束。
21.用两刚片三链杆法则,几何不变无多余约束。
22.用两刚片三链杆法则,几何瞬变。
23.用两刚片三链杆法则(或增加二元件),几何不变无多余约束。
24.W = 1,几何可变。
125.用两刚片三链杆法则,几何不变无多余约束。
26.用三刚片、六链杆法则,几何不变无多余约束。
27.几何不变,有两个多余约束。
28.几何不变无多余约束。
29.用三刚片、六链杆法则,几何不变无多余约束。
30.用三刚片、六链杆法则,几何不变无多余约束。
2第二章静定梁与静定刚架一、判断题1.(O)2.(O)3.(X)4.(X)5.(X)6.( X ) 7.( O ) 8.( O ) 9.( X ) 10.( O ) 11.( O )二、选择题12.(C)13.(D)14.(A)15.( C )16.( D )17.( C ) 18.( C )19.(C)20.(B)21.(C )三、填空题22.不变,零23.无关24.位移,变形,内力25.在任意荷载作用下,所有反力和内力都可由静力平衡条件求得确定的、有限的、唯一的解答。
26.0 ,027.20kN·m ,下28.75kN·m ,右29.2Pa,右30.0.5pa ,上31.Pa, 左四、分析与计算题32.33.20.5q lq l28M图PaM图3434. 35.m 16R A ql H 0M B B ql 0.5( )图M Bql 0.522______A36. 37.1050203050().图 M kN m DC BE Aql 20.5ql 2ql20.5图M DC B A38. 39.图M m CAB().图 M kN m 2020AB 5DC40. 41.BC D40120图 M ()kN .m A 408040图M PlPl2Pl ABC D542. 43.().图 M kN m 4441535图M ql 28ql 223ABDC44. 45.()图 M kN .m AB 151515151515C DE F 1515Pa 2/3图Pa 2/3Pa 2/3Pa 2/3M AB46. 47.Pa 2/3Pa /34AB图MPaPa0.5P a0.5P a 图M48. 49.PaPaPaPa图M图M650. 51.ql20.5ql20.5ql20.5ql20.5图M图M mm52. 53.P aPa0.5P a0.5P a0.5M 图m0.5m54. 55.q56. 57.1k N 1k N3k N1k N Q 图 (3.5)N 图 (3.5)758.PPPQ 图N 图59.qaqa qa /2qaqa qa/2qa /232Q 图 N 图60.61.图M图M qa 22qa 2262.ABC ED F Pa Pa 1328第三章 静 定 拱一、判断题1.(X ) 2.(O )3. ( O )二、选择题4.(C )5.(B ) 6.(D ) 7.(B ) 8.( B ) 9.( D )三、填空题10. 0 , 011. 7.5kN ·m , 下四、分析与计算题12. M K =0Q K =0N qr K =-13. M =-⋅2013()kN m Q =-531()kNN =-+531()kN14. M M Hy k K=-=-⋅010kN m Q Q H K K=-=00c o s s i n ϕϕN Q H K K=--=-010sin cos ϕϕkNs i n ,c o s ϕϕ= = N Q H KK 00201020=⋅==kN m kN kN ,,9第四章 静定桁架一、判断题1.(O ) 2.(O ) 3.(X ) 4.(X ) 5.(X ) 6.(X )二、选择题7. ( D ) 8.( D ) 9.( D ) 10.(D ) 11.(D )三、填空题12. 0 , 013. BC , FG , ED , DB , DF 14. 1.414P , -2P 15. 0.5P ( 拉 ) 16. P四、分析与计算题17. 18.图M 2Pa2Pa 2Pa Pa6Pa 6ABC D E FG图M 2qa 22qa 22qa 22qa 2qa219.ABDC806020M ()kN .m 图1020.N P ED =2取 隔 离 体 如 下 图 ,N N P P P C ∑==-⋅=0243431 ,()//21.取 截 面 I - I ,得 N 10= 由 结 点 A 平 衡 得 N P 22=22.由 I-I 截 面 ,M A =∑0, 得 N 1=P 由 II-II 截 面 ,M B ∑=0, 得N P 22=-23.由 截 面 I-I ,得 N 310kN = 由NA=∑0,得 N 2=44kN11由 截 面 II-II ,N A =∑0 ,得N 125kN =-24.N 10= N P 2233=/25.由 结 点 A 平 衡 求 1 杆 内 力 ,N 10= 由 结 点 B 平 衡 求 2 杆 内 力 ,N P 2= 由 结 点 C 平 衡 求 3 杆 内 力 ,N P 322=/26.N P 12=,N P 22=-。
结构力学试题答案
结构力学试题答案结构力学是一门研究结构的受力、变形和稳定性的学科,对于工程设计和建筑领域具有重要意义。
以下是一套结构力学试题的答案及详细解析。
一、选择题1、平面桁架在节点荷载作用下,各杆内力()A 均为压力B 均为拉力C 只有轴力D 只有剪力答案:C解析:平面桁架在节点荷载作用下,各杆只承受轴力,不承受剪力和弯矩。
2、三铰拱在竖向荷载作用下,其合理拱轴线为()A 二次抛物线B 圆弧线C 悬链线D 任意曲线答案:A解析:在竖向荷载作用下,三铰拱的合理拱轴线是二次抛物线。
3、梁的挠曲线近似微分方程在()条件下成立。
A 小变形B 材料服从胡克定律C 同时满足 A 和 BD 大变形答案:C解析:梁的挠曲线近似微分方程的成立需要同时满足小变形和材料服从胡克定律这两个条件。
4、用力法求解超静定结构时,基本未知量为()A 多余约束力B 广义位移C 节点位移D 内力答案:A解析:力法的基本未知量是多余约束力。
5、位移法的基本未知量是()A 多余约束力B 节点位移C 广义位移D 内力答案:B解析:位移法是以节点位移作为基本未知量来求解结构的内力。
二、填空题1、结构的计算简图应能反映结构的实际受力情况,又要便于计算。
其简化的主要内容包括:_____、_____、_____。
答案:杆件的简化、支座的简化、荷载的简化2、平面体系的几何组成分析中,三个刚片用三个铰两两相连,且三个铰不在一直线上,则组成_____体系。
答案:无多余约束的几何不变3、静定梁在集中力作用处,剪力图发生_____,弯矩图发生_____。
答案:突变、转折4、影响线是表示单位移动荷载作用下,某一量值的变化规律,其横坐标表示_____,纵坐标表示_____。
答案:移动荷载的位置、某一量值的大小5、用位移法计算有侧移刚架时,在基本未知量中加入_____,以考虑侧移的影响。
答案:侧移未知量三、简答题1、简述静定结构和超静定结构的区别。
答:静定结构是指在几何组成上没有多余约束,仅用静力平衡方程就能求出全部支座反力和内力的结构。
中南结构力学练习册答案
平面体系机动分析答案一、1X2O3X4X5X6X7X二、1B2B3B4A5C6A三、1、无多余约束的几何不变2、无多余约束的几何不变3、无多余约束的几何不变。
四、1、几何不变,且无多余联系。
(5分)2、铰接三角形BCD视为刚片I,AE视为刚片II,基础视为刚片III(2分);I、II间用链杆AB、EC构成的虚铰(在C点)相连,I、III 间用链杆FB和D处支杆构成的虚铰(在B点)相联,II、III间由链杆AF和E处支杆构成的虚铰相联(2分);3、用两刚片三链杆法则,几何不变无多余约束。
(4分)五、几何不变,无多余约束。
(5分)静定梁、刚架内力计算答案一、1X2X3X4O5X6X二、1A2B3C4C三、1、2外侧2、0,0(各2.5分)3、CB,CD(或ACD)(4分)4、-8kN(5分)5、-30kN(5分)四、5分五Y A =0,X A=P()←,Y B=3P EB(2分)M 图每杆(3分),图名(1分)3Pa1.53.552PaPa PaPaM 图六、Y A =3kN ()↑,X B =6kN ()→,Y B =3kN ()↓(2分)M 图每杆(2.4分),图名单位(1分)35266155M 图(kN ·m )七、X B =12kN ()←,可不求竖向反力;Y A =4kN ()↓;Y B =1kN ()↓(2分)M 图每杆(2.4分),图名,单位(1分)1210284161038M 图(kN ·m )八、l l l ll l 2222221212q q q q q 32M .(15分)九、图M 2qa 22qa 2qa 22qa 2qa2每杆(2.5分)十、PlPlPl2图M (15分)十一、_9993++99−−3618Q 图(kN)(2分)N 图(kN)(2分)图 M ()kN .m (5分)三铰拱、桁架、组合结构内力计算答案一、1X2X3X 4O 5O二、1A 2A3B4B三、1、30kN(6分)2、-30kN ·m(3分)50kN ·m (3分)3、-30°,(2分)-qa /2(()3212−,(2分)(-qa /2)cos(-300)-(qa /2)sin(-300)(2分)4、Pd ,下(2分)-P (2分)0(2分)5、P (6分)6、有,无(4分)7、30kN (↑)(6分)8、N 1102=−kN ,M K =⋅20kN m (各3分)9、20kN (6分)10、-8P ,4P(6分)四、1N AB =13.43kNAB图 M ()kN .m 20(15分)五、M 图(9分)N 1=-P(3分)N 2=2P /2(3分)六、Pl12345678Pl Pl Pl /2M 图(7分)N N N N N N P 123456======−,N N 780==(各1分)七、N P12=−(5分)M Pl2Pl(10分)八、1Pl 2MPl 22345(9分)N N N N 1234====5P /12(各1分)N 5=-P /6(2分)九、Pa 2Pa 2M 图(7分)十、S a =100kN ,S b =30kN(7分)十一、利用对称性对称情况:N N 120''==(8分)反对称情况:N N P122""=−=−N N N P1112=+=−'"N N N P2222=+='"(7分)结构位移计算答案一、1X 2X 3X 4X 5X6O7X 8O 9O 10O 二、1C2B 3D4C 5B6A7A 8C9A 10C三、1、)(240↓↑=∆tl ktα(5分)2、±0.4cm (6分)四、2/3( 4 )E Hm ∆=←002.()(5分)(1分)五、MP2q(5分)M 图(5分)∆=2EI ()13223424××××=q qEI()↓↑(5分)六、在C 点加竖向力P =1,求N。
结构力学课后习题答案
习题及参考答案【习题2】【习题3】【习题4】【习题5】【习题6】【习题8】【习题9】【习题10】「习题11】【习题12】【习题13】【习题14】【参考答衆】习题22-1〜2-14试对图示体系进行儿何组成分析,如果是只有多余联系的儿何不变体系,则应指出多余联系的数目。
d5∑° X 厂^τ"βH题2-2图ΓΛ题2-3图题2-5图题2-6图题2-1图H 2-9 图题2-10图题2-11图题2-12图题2-13图习题3试作图示多跨挣定梁的M及Q图。
(a) (b)题3-1图3-2试不计算反力而绘出梁的M图。
题3-2图习题44-1作图示刚架的M、Q、N图。
40fcN 40kN20kNm4-2作图示刚架的M图。
2OkN m SkN mSkXm 40fcN题4-1图4-3作图示三狡刚架的M图。
4-4作图示刚架的M图。
AEmJnIAr lD1题4-2图4-5己知结构的M图•试绘出荷载。
题4-4图3IOkNnlJ^1.5mC(a)题4-3日6erIB9 9题5-1图5-2带拉杆拱,拱轴线方程y= il(l-χ)χ,求截面K 的弯矩。
题5-2图5-3试求图示带拉杆的半圆三狡拱截面K 的内力・4-6检査F 列刚架的M 图,并予以改正。
题4-5图ω∙I ∣ULL∏ ∏ ⅛)题4-6图习题5图示抛物纟戈三铁拱轴线方程y = ff(l-x)x ,试求D 截面的内力。
IkNm15m [ 5m [ ICm 1=3OmC题5-3图习题6 6-1判定图示桁架中的零杆。
题6-1图6-2用结点法计算图示桁架中各杆内力。
(a) FGH月Λ4x4m=16m题6-2图6-3用截面法计算图示桁架中指定各杆的内力。
40kN题6-3图6-4试求图示组介结构中齐链杆的轴力并作受弯杆件的Q图。
2m ] 2m ]lm]lπ⅝] 2m [题6-4图6-5用适宜方法求桁架中指定杆内力。
题6-6图习题88-1试作图示悬臂梁的反力V B 、MB 及内力Q C 、MC 的影响线。
《结构力学》习题解答(内含解答图)
习题2-9试对图示体系进行几何组成分析。
习题2-9图习题2-9解答图
解:由于与基础的约束多余三个,故基础作为刚片Ⅰ。铰结△ABE为刚片Ⅱ,铰结△BCD为刚片Ⅲ。刚片Ⅰ与刚片Ⅱ是由杆FE和支撑杆A相连,虚铰在两杆的延长线的交点处,刚片Ⅰ与刚片Ⅲ是由杆GD和支撑杆C相连,虚铰在两杆的延长线的交点处,而刚片Ⅱ与刚片Ⅲ是铰B相连。此时,三铰不共线,该体系为几何不变体,且无多余约束。
结点h的隔离体上无荷载作用且为三杆结点故由平衡条件结点e的隔离体上无荷载作用且可看作为三杆结点故由平衡条件由结点g的隔离体根据平衡条件可求得由结点f的隔离体根据平衡条件可求得提高题pl2llp1pllp1vpl2llp1pllp1vbhaacefda提高题51图vanafn1ndfhadvadpnadfdhadvadhafvafnacbc提高题5
《结构力学》习题解答
第2章平面体系的几何组成分析
2.3
2.3.1基本题
习题2-1试对图示体系进行几何组成分析。
习题2-1图习题2-1解答图
解:为了便于分析,对图中的链杆和刚片进行编号,分析过程见习题2-1解答图。地基为刚片I,它与刚片Ⅱ之间用不交于一点的链杆1、2、3相连,组成几何不变部分,看作一个新刚片。此刚片与刚片Ⅲ又由不交于一点的链杆4、5、6相连,又组成几何不变体。
习题2-8试对图示体系进行几何组成分析。
习题2-8图习题2-8解答图
解:为了便于分析,对图中的链杆和刚片进行编号,分析过程见图2-21(b)。首先去掉二元体NMI、JNI,然后分析剩余部分。杆AD由固定支撑与基础联结形成一体,构成几何不变体,在此基础上增加二元体DEB、EFC、EHF形成刚片Ⅰ(注意固定铰支座与铰相同);铰结△GIJ为刚片Ⅱ;刚片I与刚片Ⅱ之间用不交于一点的杆DI、杆GI、杆HJ相连,组成几何不变体。
结构力学第三版课后习题答案精选全文
20kN/m
M图
4.5kN
8.98
4
4.5
6 11
4.5 FQ图
M图 (kN.m)
FQ图(kN)
37
3.3 静定平面刚架
必作题: P.109 3-3 (b) (d) (f) (j) P.110 3-4 (a — i) P.111 3-7 (a) P.112 3-8 (a) (d)
选作题: P.109 3-3 (a) (e) (g) (l) P.112 3-8 (c) P.112 3-9 (a) P.113 3-11
2
P.37 2-1(b)
1
2
3
三链杆交于一点,瞬变
3
P.37 2-2(b)
4几何不变,无多余约束5P.37 2-3(c)
有一个多余 约束
1
2 3
几何不变,有一个多余约束
6
P.37 2-4(d)
O(I、III) O(II、III) I
II
1
2
O(I、II)
III
铰O(I、II)、 O(II、III)的连线与1、2两链 杆不平行,体系几何不变,无多余约束
2.5m 5m 5m 2.5m
FN图
60
3.4 静定平面桁架
必作题:
P.113 P.114 P.115
选作题:
P.116 P.117
3-13 (b) (d) (f) 3-14 (a) (b) (c) 3-17 (a) (d)
3-18 (a) 3-20
P.116 3-18 (b)
61
P.113 3-13 (b) 分析桁架类型,指出零杆
FP
联合桁架,10根零杆。
62
P.113 3-13 (d) 分析桁架类型,指出零杆
结构力学-习题集(含答案)
结构⼒学-习题集(含答案)《结构⼒学》课程习题集⼀、单选题1.弯矩图肯定发⽣突变的截⾯是(D )。
A.有集中⼒作⽤的截⾯;B.剪⼒为零的截⾯;C.荷载为零的截⾯;D.有集中⼒偶作⽤的截⾯。
2.图⽰梁中C截⾯的弯矩是( D )。
4m2m4mA.12kN.m(下拉);B.3kN.m(上拉);C.8kN.m(下拉);D.11kN.m(下拉)。
3.静定结构有变温时,(C)。
A.⽆变形,⽆位移,⽆内⼒;B.有变形,有位移,有内⼒;C.有变形,有位移,⽆内⼒;D.⽆变形,有位移,⽆内⼒。
4.图⽰桁架a杆的内⼒是(D)。
A.2P;B.-2P;C.3P;D.-3P。
5.图⽰桁架,各杆EA为常数,除⽀座链杆外,零杆数为(A)。
A.四根;l= a66.图⽰梁A点的竖向位移为(向下为正)(C)。
A.)24/(3EIPl; B.)16/(3EIPl; C.)96/(53EIPl; D.)48/(53EIPl。
PEIEI A l/l/2227. 静定结构的内⼒计算与( A )。
A.EI ⽆关;B.EI 相对值有关;C.EI 绝对值有关;D.E ⽆关,I 有关。
8. 图⽰桁架,零杆的数⽬为:( C )。
A.5;9. 图⽰结构的零杆数⽬为( C )。
A.5;B.6;C.7;D.8。
10. 图⽰两结构及其受⼒状态,它们的内⼒符合( B )。
A.弯矩相同,剪⼒不同;B.弯矩相同,轴⼒不同;C.弯矩不同,剪⼒相同;D.弯矩不同,轴⼒不同。
PP2EI EI EIEI 2EI EIllhl l11. 刚结点在结构发⽣变形时的主要特征是( D )。
A.各杆可以绕结点结⼼⾃由转动; B.不变形; C.各杆之间的夹⾓可任意改变; D.各杆之间的夹⾓保持不变。
12. 若荷载作⽤在静定多跨梁的基本部分上,附属部分上⽆荷载作⽤,则( B )。
A.基本部分和附属部分均有内⼒;B.基本部分有内⼒,附属部分没有内⼒;C.基本部分⽆内⼒,附属部分有内⼒;D.不经过计算,⽆法判断。
《结构力学习题》(含答案解析)
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:A.;; B.D.C.=1=15、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 21y 1y 2**ωω( a )M =17、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 。
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。
a a9、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。
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 l l l /211、求图示静定梁D 端的竖向位移 ∆DV 。
EI = 常数 ,a = 2m 。
a a a 10kN/m12、求图示结构E 点的竖向位移。
EI = 常数 。
l l l /3 2 /3/3q13、图示结构,EI=常数 ,M =⋅90kN m , P = 30kN 。
求D 点的竖向位移。
P 3m 3m 3m14、求图示刚架B 端的竖向位移。
ql15、求图示刚架结点C 的转角和水平位移,EI = 常数 。
q16、求图示刚架中D点的竖向位移。
EI =常数。
l/217、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。
qll l/219、求图示结构A、B两截面的相对转角,EI=常数。
l/23l/320、求图示结构A、B两点的相对水平位移,E I = 常数。
ll21、求图示结构B点的竖向位移,EI = 常数。
结构力学课后习题答案
结构力学课后习题答案(总23页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--习题及参考答案【习题2】【习题3】【习题4】【习题5】【习题6】【习题8】【习题9】【习题10】【习题11】【习题12】【习题13】【习题14】【参考答案】习题22-1~2-14试对图示体系进行几何组成分析,如果是具有多余联系的几何不变体系,则应指出多余联系的数目。
题2-1图题2-2图题2-3图题2-4图题2-5图题2-6图题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图习题33-1 试作图示多跨静定梁的M 及Q 图。
(b)(a)20kN10kN40kN20kN/m40kN题3-1图3-2 试不计算反力而绘出梁的M 图。
(b)5kN/m40kN(a)题3-2图习题44-1 作图示刚架的M 、Q 、N 图。
(c)(b)(a)/20kN /m2kN /m题4-1图4-2 作图示刚架的M 图。
P(e)(d)(a)(b)(c)20k N /m4kN题4-2图4-3 作图示三铰刚架的M 图。
(b)(a)题4-3图4-4 作图示刚架的M 图。
(a)题4-4图4-5 已知结构的M 图,试绘出荷载。
(b)(a)题4-5图4-6 检查下列刚架的M 图,并予以改正。
(e)(g)(h)P(d)(c)(a)(b)(f)题4-6图习题55-1 图示抛物线三铰拱轴线方程x x l lfy )(42-=,试求D 截面的内力。
题5-1图5-2 带拉杆拱,拱轴线方程x x l lf y )(42-=,求截面K 的弯矩。
C题5-2图 题5-3图5-3 试求图示带拉杆的半圆三铰拱截面K 的内力。
习题66-1 判定图示桁架中的零杆。
(c)(b)题6-1图6-2 用结点法计算图示桁架中各杆内力。
(b)题6-2 图6-3 用截面法计算图示桁架中指定各杆的内力。
(b)题6-3图6-4 试求图示组合结构中各链杆的轴力并作受弯杆件的M 、Q 图。
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[0729]《结构力学》1、桁架计算的结点法所选分离体包含几个结点A. 单个2、固定铰支座有几个约束反力分量B. 2个3、从一个无多余约束的几何不变体系上去除二元体后得到的新体系是A. 无多余约束的几何不变体系4、两刚片用三根延长线交于一点的链杆相连组成A. 瞬变体系5、定向滑动支座有几个约束反力分量B. 2个6、结构的刚度是指C. 结构抵抗变形的能力7、桁架计算的截面法所选分离体包含几个结点B. 最少两个8、对结构进行强度计算的目的,是为了保证结构A. 既经济又安全9、可动铰支座有几个约束反力分量A. 1个10、固定支座(固定端)有几个约束反力分量C. 3个11、改变荷载值的大小,三铰拱的合理拱轴线不变。
A.√12、多余约束是体系中不需要的约束。
B.×13、复铰是连接三个或三个以上刚片的铰A.√、结构发生了变形必然会引起位移,结构有位移必然有变形发生。
14.B.×15、如果梁的截面刚度是截面位置的函数,则它的位移不能用图乘法计算。
A.√16、一根连杆相当于一个约束。
A.√17、单铰是联接两个刚片的铰。
A.√18、连接四个刚片的复铰相当于四个约束。
B.×19、虚功原理中的力状态和位移状态都是虚设的。
B.×20、带拉杆三铰拱中拉杆的拉力等于无拉杆三铰拱的水平推力。
A.√21、瞬变体系在很小的荷载作用下会产生很大的内力,所以不能作为结构使用。
A.√22、一个无铰封闭框有三个多余约束。
A.√23、三铰拱的水平推力不仅与三铰的位置有关,还与拱轴线的形状有关。
B.×24、三铰拱的主要受力特点是:在竖向荷载作用下产生水平反力。
A.√25、两根链杆的约束作用相当于一个单铰。
B.×26、不能用图乘法求三铰拱的位移。
A.√27、零杆不受力,所以它是桁架中不需要的杆,可以撤除。
B.×28、用图乘法可以求等刚度直杆体系的位移。
A.√、连接四个刚片的复铰相当于四个约束。
29B.×30.:答31.几何组成分析答:依次去掉二元体剩下如图所示的并排简支梁,故原体系为无多余约束的几何不变体系。
32.几何组成分析依次去掉基础、二元体,剩下图示部分为两刚片用两个铰相联,有一个多余约束,故原答:体系为有一个多余约束的几何不变系。
、简述刚架内力计算步骤。
33简单刚架可由三个整体平衡方程求出支座反力,三铰刚架及主从刚架求支座反力。
(1)答:控制截面一般选求控制截面的内力。
(2)等,一般要利用整体平衡和局部平衡求支座反力。
控制截面把刚架划分成受力简单的在支承点、结点、集中荷载作用点、分布荷载不连续点。
根据每区段内的荷(3)区段。
运用截面法或直接由截面一边的外力求出控制截面的内力值。
图有两种方法,一是通过求Q、N载情况,利用“零平斜弯”及叠加法作出弯矩图。
作刚架图;然后取杆件为分离体,建立矩平衡方控制截面的内力作出;另一种方法是首先作出M程,由杆端弯矩求杆端剪力;最后取结点为分离体,利用投影平衡由杆端剪力求杆端轴力。
)结点处有不同(4当刚架构造较复杂(如有斜杆),计算内力较麻烦事,采用第二种方法。
)(5的杆端截面。
各截面上的内力用该杆两端字母作为下标来表示,并把该端字母列在前面。
注意结点的平衡条件。
、结构力学的主要研究内容。
34、1 、几何组成分析目的。
2 、如何确定独立角位移数目。
3 、简述刚架内力计算步骤。
4 、简述计算结构位移的目的。
5 6、在位移法中须解决哪些问题。
答:1、结构力学的主要研究内容。
结答:结构由荷载、支座移动、温度变化、制造误差引起的内力计算——称为强度计算;结构由荷载、支座移动、温度变化、制造误差引起的变形及位移计算——称为刚度计算;就是研究结构在荷载作用“结构力学”构的稳定计算;结构的组成规律及计算简图的选择。
下的内力和变形的计算问题。
、几何组成分析目的。
2)区别静定结构、超(21答:()判别某一体系是否为几何不变,从而决定它能否作为结构。
)搞清结构各部分间的相互关系,以决定合理的计算3静定结构,从而选定相应计算方法。
(顺序。
、如何确定独立角位移数目。
3因此每一个刚结点只有一个独立的角位各杆端的转角都是相等的,由于在同一结点处,答:移未知量。
在固定支座处,其转角等于零为已知量。
至于铰结点或铰支座处各杆端的转角,它们不是独立的,可不作为基本未知量。
这样,结构独立角位移数目就等于结构刚结点的数目。
4、简述刚架内力计算步骤。
答:(1)求支座反力。
简单刚架可由三个整体平衡方程求出支座反力,三铰刚架及主从刚架等,一般要利用整体平衡和局部平衡求支座反力。
(2)求控制截面的内力。
控制截面一般选在支承点、结点、集中荷载作用点、分布荷载不连续点。
控制截面把刚架划分成受力简单的区段。
运用截面法或直接由截面一边的外力求出控制截面的内力值。
(3)根据每区段内的荷载情况,利用“零平斜弯”及叠加法作出弯矩图。
作刚架Q、N图有两种方法,一是通过求控制截面的内力作出;另一种方法是首先作出M图;然后取杆件为分离体,建立矩平衡方程,由杆端弯矩求杆端剪力;最后取结点为分离体,利用投影平衡由杆端剪力求杆端轴力。
当刚架构造较复杂(如有斜杆),计算内力较麻烦事,采用第二种方法。
(4)结点处有不同的杆端截面。
各截面上的内力用该杆两端字母作为下标来表示,并把该端字母列在前面。
(5)注意结点的平衡条件。
5、简述计算结构位移的目的。
答:(1) 验算结构的刚度。
校核结构的位移是否超过允许限值,以防止构件和结构产生过大的变形而影响结构的正常使用。
(2) 为超静定结构的内力分析打基础。
超静定结构的计算要同时满足平衡条件和变形连续条件。
(3) 结构制作、施工过程中也常需先知道结构的位移。
6、在位移法中须解决哪些问题。
答:(1)单跨超静定梁在杆端发生各种位移、荷载、温度等因素作用下的内力。
(2)哪些结点位移作为基本未知量。
(3)如何确定基本未知量(求出位移)。
35、结构力学的主要研究内容。
答:结构由荷载、支座移动、温度变化、制造误差引起的内力计算——称为强度计算;结构由荷载、支座移动、温度变化、制造误差引起的变形及位移计算——称为刚度计算;结构的稳定计算;结构的组成规律及计算简图的选择。
“结构力学”就是研究结构在荷载作用下的内力和变形的计算问题。
36、1、简述弯矩图叠加的注意事项。
2、简述变形体的虚功原理。
3、简述力法的基本思路。
答:1、简述弯矩图叠加的注意事项。
答:(1)弯矩图叠加是竖标相加,不是图形的拼合;(2)要熟练地掌握简支梁在跨中荷载作用下的弯矩图;(3)利用叠加法可以少求或不求反力,就可绘制弯矩图;(4)利用叠加法可以少求控制截面的弯矩;(5)对于任意直杆段,不论其内力是静定的还是超静定的;不论是等截面杆或是变截面杆;不论该杆段内各相邻截面间是连续的还是定向联结还是铰联结弯矩叠加法均适用2、简述变形体的虚功原理。
答:变形体的虚功原理是力学中的一个基本原理,结构力学中计算位移的方法是以虚功原理为基础的。
刚体体系的虚功原理是变形体虚功原理的特殊形式。
变形体的虚功原理可表述为:设变形体在力系作用下处于平衡状态,又设变形体由于其它原因产生符合约束条件的微小连续变形,则外力在位移上所作外虚功恒等于各个微段的应力合力在变形上所作的内虚功。
.3、简述力法的基本思路。
答:力法的基本思路:将超静定结构的计算转化为静定结构的计算,首先选择基本结构和基本体系,然后利用基本体系与原结构之间在多余约束方向的位移一致性和变形叠加列出力法典型方程,最后求出多余未知力和原结构的内力。
第一步:去掉原结构的多余约束,代之以多余未知力,得到静定的基本体系。
第二步:基本体系和原结构的变形相同,特别是基本体系上与多余未知力相应的位移与原超静定结构上多余约束处的位移条件一致,这是确定多余未知力大小的依据。
一般情况下,当原结构上在多余约束处没有支座位移时,则基本体系应满足的变形条件是:与多余未知力相应的位移为零。
37、简述计算结构位移的目的。
答:(1) 验算结构的刚度。
校核结构的位移是否超过允许限值,以防止构件和结构产生过大的变形而影响结构的正常使用。
(2) 为超静定结构的内力分析打基础。
超静定结构的计算要同时满足平衡条件和变形连续条件。
(3) 结构制作、施工过程中也常需先知道结构的位移。
38、在位移法中须解决哪些问题。
答:(1)单跨超静定梁在杆端发生各种位移、荷载、温度等因素作用下的内力。
(2)哪些结点位移作为基本未知量。
(3)如何确定基本未知量(求出位移)。
39、几何组成分析目的。
答:(1)判别某一体系是否为几何不变,从而决定它能否作为结构。
(2)区别静定结构、超静定结构,从而选定相应计算方法。
(3)搞清结构各部分间的相互关系,以决定合理的计算顺序。
40、如何确定独立角位移数目。
答:由于在同一结点处,各杆端的转角都是相等的,因此每一个刚结点只有一个独立的角位移未知量。
在固定支座处,其转角等于零为已知量。
至于铰结点或铰支座处各杆端的转角,它们不是独立的,可不作为基本未知量。
这样,结构独立角位移数目就等于结构刚结点的数目。
41.答:42、用力法计算图示刚架,取图示基本结构,建立力法基本方程,求出方程中的系数和自由项,不必解方程和作弯矩图。
各杆EI=常数答:EI,B两截面的相对转角。
各杆为常数A43、求图示刚架答:44、求图5所示刚架A,B两截面的相对转角。
各杆EI为常数。
答:图。
EI=常数。
M45、试用力法计算图示刚架,并作出弯矩答:46.答:47.答:48.答:。
,。
所示梁的弯矩图。
各杆相同,49、用位移法作图7 答:无。
各杆线刚度均为i。
M50、试用位移法计算图所示刚架,并作出弯矩图答:51.答:。
,各杆长为M图,各杆线刚度均为il 所示结构、用位移法作图524答:53、试用位移法计算图示刚架,并作出弯矩M图。
各杆线刚度均为i。
答:EI=常数。
图。
、试用力法计算图所示刚架,并作出弯矩54M答:为常数。
、试计算如图所示简支梁中点的竖向位移。
55EI答:为常数。
EI点的竖向位移。
梁的C所示外伸梁4、试求如图56.答:为常数。
EI57、试计算如图所示简支梁中点的竖向位移。
答:58.答:求出方程中的系数和自取图示基本结构,建立力法基本方程,、用力法计算图所示刚架,59 由项,不必解方程和作弯矩图。
各杆EI=常数。
答:作图示结构的弯矩图1、、60答:作图示结构的弯矩图361、答:作图示结构的弯矩图2、62、答:、作图示结构的弯矩图、637答:、作图示结构的弯矩图6 64、答:4、作图示、65结构的弯矩图答:5、、作图示结构的弯矩图66答:。