《结构力学》作业2答案

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结构力学第二次作业答案

结构力学课程——作业二（答案）
1.请叙述引起结构产生位移的因素。

答案：P77
2.请解释何为虚功？
答案：P78
3.请叙述力法的基本概念，并解释力法典型方程中系数的物理意义。

答案：P113，和P119-120
4.请大致叙述力法的计算超静定结构位移的步骤。

答案：P121
5.请大致叙述超静定结构的特性。

答案：P155-157
6.求图1所示简支梁最大挠度，请写明计算的步骤。

q
图1 题6
答案：
答：最大挠度应出现在梁的中心点，在中心点加单位荷载，画出虚拟状态和实际荷载作用下的弯矩图，两图图乘得最大挠度。

注意实际状态和虚拟状态均以梁中心为对称点成正对称关系，故对一侧图乘后加倍即可。

二次曲线的形心位置如图所示，具体可参加教材P104图6-14。

7.请采用力法作出图2所示刚架的M图、F S图和F N图。

图2 题7
答案：
图2 题2
X 2=1
B C
A
B
FL/2
M P
02222112=∆+⋅+⋅P X X δδ。

《结构力学(2)》试题-2012-A-参考答案

3m 1m
M A = 350 × 3+300 × 1 = 1350kN.m （4）综上， M A,max = 1475kN.m ，下侧受拉。
《结构力学（2）》试卷 A 卷
第 2 页共 6 页
题 4 解：
EI
1）自由度（如图）：（5 分） 2）δ11 计算（5 分）
δ 11 = 1 1 a3 5a 3 2 × × (0.5a ) × a + = EI 3 48 EI 48 EI
M2
1
1
第二振型
题 7 解： 1）2 个自由度如图：（5 分） m1 = 2m 2）建立运动方程：（5 分）
δ 11 = 1 1 1 a 2 3 (a ) 2a + (a ) = 3 EI 3 EI a3 4 EI
3
y1
m2 = m
m
P(t ) = P0 sinθt
A
m
C
y2
3m
专业
3m
M A 影响线
tan α1 = -1 ， tan α 2 = 1 ， tan α 3 = -1 （2）将各个集中荷载依次移动到 B 点，求解最大负弯矩 ----------（5 分） P4 作用在 B 点时，P P2 不在结构上：左移，右移， ∑ Pi tan α i <0 ； ∑ Pi tan α i = -50<0 ， 1、不是临界位置。 P3 作用在 B 点时， P 1 不在结构上：左移，
( 32 − λ ) A3 +8 A4 = 0 16 A3 + ( 5 − λ ) A4 = 0
特征方程为 32 − λ 8 =0 16 5−λ 解得： λ1 = 36.11 ， λ2 = 0.886 ，即 ω1 = 24 EI EI 24 EI EI = 0.815 ， ω2 = = 5.20 。代入振型方 3 3 3 λ1ma ma λ2 ma ma3

结构力学习题及答案（武汉大学）

结构⼒学习题及答案（武汉⼤学）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 9-W=2-3 3-W=2-4 2-=W2-5 1-W=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。

《结构力学》作业2答案

1.求图示体系的计算自由度，并分析其几何构造。

答.W=-4，有多余约束的不变体系。

2.求图示多跨静定梁的弯矩和剪力图。

答.3.试作下图所示结构的弯矩图。

答.4.利用静定结构的一般性质求图示桁架结构的内力。

答．在 F P作用下，只有右柱受了压力，而其它杆件的内力均为零。

5．用静力法求作图示多跨连续梁R A、R D、M E、F QE的影响线。

答．R A影响线R D影响线M E影响线F QE影响线6．图示三铰刚架 A支座往下位移了b，B支座往右位移了a，求C点的竖向位移ΔCV和 C 点的相对转角ϕC。

答. （向下）7. 试利用力法求解图示超静定结构，作出弯矩图，并求C点水平位移。

答. 取BC 杆的轴力为基本未知量X 1，基本方程：01111=∆+P X δ, 求得：EIEI P 64,3128111=∆=δ 则X 1=-3/2最终弯矩：M AB =10KN ·m （左侧受拉）M DC =6KN ·m （左侧受拉）C 点水平位移：)(32→=∆EICH 8．用位移法求解图示结构。

答.9. 试利用弯矩分配法求图示超静定结构，作出弯矩图。

EI=常数。

答. µBA=4/7，µBC=3/7-m AB =m BA =30KN·mm BC =-20KN·m最终弯矩：M AB=-32.86KN·mM BA=-M BC=24.29KN·m，M CB=- M CD=40KN·m10．写出连续梁单元和桁架单元在局部坐标下的单元刚度矩阵。

答．连续梁单元：桁架单元：或。

奥鹏东北大学21秋季《结构力学基础》在线平时作业2 参考答案.doc

1.图示结构，AB杆件B处的轴力为（）A.2PB.0C.-PD.P【参考答案】: B2.固定端约束及反力的特点不包括（）A.被约束处不能有转角产生B.被约束处不能有线位移产生C.反力通常包括约束反力偶 D.只给被约束物体正交分解的约束反力【参考答案】: D3.下图所示体系的几何组成分析过程中，下面的叙述哪个是错误的（）A.可以先除去与大地相连的支座链杆，剩下部分的几何组成性质与原结构相同 B.可以将DE、EB杆作为二元体去除 C.AB、EB、DE整体可以看成一个大刚片 D.体系中没有可以去除的二元体【参考答案】: B4. 下图所示结构( )是中间铰链约束A.A点B.B点C.C点D.E点【参考答案】: C5.根据支座和载荷情况，梁挠曲线的大致形状为（）A.(a)B.(b)C.(c)D.(d)【参考答案】: D6.下面物体的整体受力图哪个是正确的（）A.B.C.D.【参考答案】: B7.下图所示结构，AB=1m， F1=10 kN，作用于AB 的中点， F2=5 kN ，M=5 kNm，， BC=0.5m，则A处的约束反力（）A.向右的约束反力F x=10kN，向上的约束反力F y=5kN，约束反力偶m=12.5kNm，顺时针B.向左的约束反力F x=10kN，向上的约束反力F y=5kN，约束反力偶m=2.5kNm，逆时针C.向左的约束反力F x=10kN，向上的约束反力F y=5kN，约束反力偶m=10kNm，逆时针D.向左的约束反力F x=10kN，向上的约束反力F y=5kN，约束反力偶m=12.5kNm，逆时针【参考答案】: B8.下图所示结构，F1=10 kN，M=5 kNm，AB=1m， BC=0.5m，则A处的约束反力（）A.向右的约束反力F x=10kN，约束反力偶m=15kNm，顺时针B.向右的约束反力F x=5kN，约束反力偶m=5kNm，顺时针C.向左的约束反力F x=10kN，约束反力偶m=0D.向左的约束反力F x=10kN，约束反力偶m=5kNm，逆时针【参考答案】: D9.下图所示的复刚结点相当于几个单刚结点（）A.1B.2C.3D.4【参考答案】: C10.下图所示结构，F1=10 kN，F2=5 kN，AB=1m， BC=0.5m，则A处的约束反力（）A.向右的约束反力Fx=10kN，向上的约束反力Fy=5kN，约束反力偶m=12.5kNm，顺时针B.向右的约束反力Fx=5kN，向上的约束反力Fy=10kN，约束反力偶m=7.5kNm，顺时针 C.向左的约束反力Fx=10kN，向上的约束反力Fy=5kN，约束反力偶m=10kNm，逆时针 D.向左的约束反力Fx=10kN，向上的约束反力Fy=5kN，约束反力偶m=12.5kNm，逆时针【参考答案】: D11.AB=1m，载荷F对A点之矩为（）A.10 kNmB.-10 kNmC.-5 kNmD.5 kNm【参考答案】: C12.图示刚架中，AB杆件B处的剪力为（）A.80kNB.0C.40kND.-40kN【参考答案】: B13.图示中高宽比h/b=2的矩形截面梁，若将梁的横截面由竖放(图(a))改为平放(图(b))，其他条件不变，则梁的最大挠度和最大正应力分别为原来的（）倍。

02-2结构力学第二章平面体系的几何组成分析-作业答案汇总

38 3 2 29 3 3
3个单铰结点, 3个折算为2个单铰结点的复铰结点
支杆
b3
11/73
(II III) 刚片II
(I II)
刚片III
几何不变且无多余约束
j9 单链杆：12根复链杆：2根折算为6根单链杆
W 2 j b 29 12 6 0
5/73
【作业1】分析图示体系的几何构造
图3

【作业1】分析图示体系的几何构造
图4
先考察如图所示结构
∞(II III)
9/73
【作业2】求图示系统的计算自由度
刚片 m 1 单刚结点 g 4 铰结点 h 0 支杆 b 3
内部无多余约束刚片
W 3m 3g 2h b
31 3 4 3 12
10/73
【作业2】求图示系统的计算自由度
刚片 m 8
单刚结点 g 2
W 3m 3g 2h b
铰结点 h 9
刚片 m 14 单铰链结点 h 18
刚片II
刚片III
(I II)
(I III) 刚片I
瞬变体系
其中折算为2个单铰结点的复铰结点有6个
∞(II III)
其中折算为3个单铰结点的复铰结点有2个单刚结点 2个 g 2 和基础相连的支杆 0个 b 0
W 3m 3g 2h b
314 3 2 218 0
∞(II III)
刚片II (I II) (I III) 刚片III
刚片I
几何不变且无多余约束
(I II) 刚片II (I III) 刚片III
刚片I
几何不变且无多余约束
7/73
【作业2】求图示系统的计算自由度
图1 并进行几何构造分析

《结构力学》在线作业二

结构力学在线作业二1. 引言结构力学是土木工程领域中一门重要的学科，它研究物体在外力作用下的力学行为。

本文主要介绍结构力学在线作业二的内容。

2. 问题描述在线作业二主要涉及以下问题：2.1. 悬臂梁的计算有一个悬臂梁，长为L，截面面积为A，弹性模量为E。

求解以下问题：•悬臂梁在端点受到的力、弯曲力和剪力分别是多少？•悬臂梁的最大弯矩是多少？2.2. 杆的轴向变形计算有一个杆长为L，截面积为A，弹性模量为E。

求解以下问题：•杆在两端受到的力是多少？•杆的伸长量是多少？•杆的轴向应变是多少？3. 解决方法为了解决上述问题，我们可以使用结构力学中的公式和理论知识。

具体的解决方法如下：3.1. 悬臂梁的计算方法悬臂梁是一种常见的结构，在计算其受力情况时，可以使用以下公式：•力：根据受力平衡条件，可以得到悬臂梁的端点受力。

•弯曲力：使用弯曲力-剪力曲线的关系，可以得到悬臂梁上任意一点的弯曲力。

•剪力：使用剪力-剪力曲线的关系，可以得到悬臂梁上任意一点的剪力。

•最大弯矩：通过对弯曲力求导数并令导数为零，可以求得弯曲力的最大值，即悬臂梁的最大弯矩。

3.2. 杆的轴向变形计算方法杆的轴向变形计算需要使用以下公式和理论知识：•力：根据受力平衡条件，可以得到杆的两端受力。

•伸长量：使用胡克定律，可以得到杆的伸长量。

•轴向应变：使用应变-应力关系，可以得到杆的轴向应变。

4. 计算实例为了更好地理解解决方法，我们进行以下计算实例：4.1. 悬臂梁计算实例已知悬臂梁的长度L=5m，截面面积A=0.1m^2，弹性模量E=200GPa。

根据悬臂梁的计算方法，我们可以得到以下结果：•端点受力为0N，弯曲力为0N，剪力为0N。

•最大弯矩为0N*m。

4.2. 杆的轴向变形计算实例已知杆的长度L=3m，截面面积A=0.05m^2，弹性模量E=100GPa。

根据杆的轴向变形计算方法，我们可以得到以下结果：•两端受力为0N。

•伸长量为0m。

结构力学第2章习题及参考答案

`
解(1)AB部分（图（a-1））：
，；，
（2）BC部分（（图（a-2））：
，；，
，
（3）CA部分的弯矩图可以从C点开始画。
2-19（b）
解(1)取整体结构为隔离体：
(2)AGE部分：(图（b-1）)
：；：
：
（4）结构的弯矩图（图（b-2））。
2-19（C）
解（1）AB部分（图（c-1））：
解：弯矩图凹向应该与荷载方向相同。改正后的弯矩图如图（e-1）所示。
解铰处无外力偶，弯矩为0。改正后的弯矩图如图（f-1）所示。
2-18试作图示刚架内力图。
2-18(a)
2-18(b)
2-18 (c)
2-18 (d)
2-18 (e)
2-18 (f)
2-18 (g)
2-18（h）
2-19试作图示刚架弯矩图。
解（1）求支座反力。这是一个基——附结构的桁架。先由附属部分开始计算。取D结点以左部分为隔离体
，
取整体为对象
（2）求指定杆轴力。
Ⅰ—Ⅰ截面（图（b）
，
Ⅱ-Ⅱ截面（图（c））
，
：
2-6试判断图示桁架中的零杆并求1、2杆轴力。
解：（1）判断零杆。如图（a）所示。
（2）求支座反力
，
，
，
（3）求指定杆轴力
由I结点的平衡条件，得
：
由比例关系
，
，
：，
2-10选用较简捷的方法计算图示桁架中指定杆的轴力。
解（1）求支座反力
，
(2)求指定杆轴力
结点C：去掉零杆CD
：，
结点G
，
Ⅰ—Ⅰ截面（图（a））
：

结构力学第2章习题及参考答案

结构力学第2章习题及参考答案word文档，精心编排整理，均可修改你的满意，我的安心2第2章习题字体如需要请自己调整2-1 试判断图示桁架中的零杆。

2-1（a ）解静定结构受局部平衡力作用，平衡力作用区域以外的构件均不受力。

所有零杆如图（a-1）所示。

2-1 (b)解从A 点开始，可以依次判断AB 杆、BC 杆、CD 杆均为无结点荷载作用的结点单杆，都是零杆。

同理，从H 点开始，也可以依次判断HI 杆、IF 杆、FD 杆为零杆。

最后，DE 杆也变成了无结点荷载作用的结点D 的单杆，也是零杆。

所有零杆如图（b-1）所示。

(a-(a)(b)(b-32-1(c)解该结构在竖向荷载下，水平反力为零。

因此，本题属对称结构承受对称荷载的情况。

AC 、FG 、EB 和ML 均为无结点荷载作用的结点单杆，都是零杆。

在NCP 三角形中，O 结点为“K ”结点，所以F N OG ＝－F N OH （a ）同理，G 、H 结点也为“K ”结点，故F N OG ＝－F N GH （b ） F N HG ＝－F N OH （c ）由式（a ）、（b ）和（c ）得(c-1)FN OG＝F N GH＝F N OH＝0同理，可判断在TRE三角形中FN SK＝F N KL＝F N SL＝0D结点也是“K”结点，且处于对称荷载作用下的对称轴上，故ID、JD杆都是零杆。

所有零杆如图（c-1）所示。

2-2试用结点法求图示桁架中的各杆轴力。

2-2(a)(a-33 3(a-33 345解（1）判断零杆①二杆结点的情况。

N 、V 结点为无结点荷载作用的二杆结点，故NA 、NO 杆件和VI 、VU 杆件都是零杆；接着，O 、U 结点又变成无结点荷载作用的二杆结点，故OP 、OJ 、UT 、UM 杆件也是零杆。

②结点单杆的情况。

BJ 、DK 、QK 、RE 、HM 、SL 、LF 杆件均为无结点荷载作用的结点单杆，都是零杆；接着，JC 、CK 、GM 、LG 杆件又变成了无结点荷载作用的结点单杆，也都是零杆。

结构力学(2)(专升本)阶段性作业2

结构力学(2)(专升本)阶段性作业2总分: 100分考试时间:分钟单选题1. 位移法方程的实质是_____。

(7分)(A) 平衡方程(B) 位移方程(C) 物理方程(D) 平衡方程与位移方程。

参考答案：A2. 图示超静定结构，如果用位移法求解，则基本未知量个数为_____。

(7分)(A) 1(B) 2(C) 3(D) 5参考答案：B3. 图示结构位移法最少未知量个数为_____。

(7分)(A) １；(B) ２；(C) ３；(D) ４。

参考答案：C4. 在位移法中，将铰接端的角位移，滑动支撑端的线位移作为基本未知量_____。

(7分)(A) 绝对不可；(B) 一定条件下可以；(C) 可以，但不必；(D) 必须。

参考答案：C5. 图示刚架用位移法计算时，自由项的值是_____。

(6分)(A) -10(B) -14(C) 10(D) 14参考答案：A6. 用位移法求解图示结构时，独立的结点角位移和线位移未知数数目分别是_____。

(6分)(A) 3，3(B) 4，3(C) 4，2(D) 3，2参考答案：C判断题7. 图示结构用位移法求解时，基本未知量数目为3，用力法求解，则基本未知量数目为5。

(6分)正确错误参考答案：错误解题思路：8. 位移法典型方程的右端项一定为零。

(6分)正确错误参考答案：正确解题思路：9. 位移法以结点力为基本未知量。

(6分)正确错误参考答案：错误解题思路：10. 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。

(6分)正确错误参考答案：错误解题思路：11. 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。

(6分)正确错误参考答案：正确解题思路：12. 位移法未知量的数目与结构的超静定次数有关。

(6分)正确错误参考答案：错误解题思路：13. 结构按位移法计算时，其典型方程的数目与结点位移数目相等。

(6分)正确错误参考答案：错误解题思路：14. 位移法的基本结构可以是静定的，也可以是超静定的。

结构力学(二)习题及答案

一、单项选择题（15分，共 5 题，每小题 3 分）1. 图示结构，要使结点B产生单位转角，则在结点B需施加外力偶为A. 13iB. 5iC. 10iD. 8i2. 图示各结构中，除特殊注明者外，各杆件EI=常数。

其中不能直接用力矩分配法计算的结构是：()A.B.C.D.3. 图示两个结构的关系是（）。

A. 内力相同，变形也相同B. 内力相同，变形不相同C. 内力不相同，变形相同D. 内力不相同，变形不相同4. 图示刚架中杆长l，EI相同，A点的水平位移为：（）A. 2M0l2/3EI(→)B. M0l2/3EI(→)C. 2M0l2/3EI(←)D. M0l2/3EI(←)5. 图示结构M CB的值为()A. 0.5 FLB. FLC. 1.5 FLD. 2 FL二、判断题（30分，共 10 题，每小题 3 分）1. 图示结构横梁无弯曲变形，故其上无弯矩（）2. 静定结构的支反力一定可以只凭平衡方程求解得到（）3. 在荷载作用下，超静定结构的内力与EI的绝对值大小有关。

（）4. 力法方程的物理意义是表示变形条件。

（）5. 计算超静定结构位移时，单位力只能加在原超静定结构上。

（）6. 位移法仅适用于解超静定结构，不适用于解静定结构。

（）7. 图示梁AB在所示荷载作用下的M图面积为：gl3/38. 单独使用力矩分配法，只能解算连续梁及无侧移刚架。

（）9. 功的互等定理仅适用于线性弹性体系，不适用于非线性非弹性体系（）10. 对于某结构，在1、2截面分别作用P1与P2，当P1＝1，P2＝0，时，1点的挠度为a1，2点挠度为a2。

当P1=0,P2=1，时，则1点的挠度为(a1+a2)。

（）三、填空题（30分，共 10 题，每小题 3 分）1.位移法方程中的系数是由______互等定理得到的结果。

2. 对图示结构作内力分析时，应先计算 ______ 部分，再计算 ______ 部分3.图示结构K截面的弯矩M K=＿＿＿＿＿。

结构力学第2章习题及参考答案备课讲稿

题章习第2试判断图示桁架中的零杆。

2-1a）2-1（F P1 F F P1P2 F P2aF F P2P1 F P14a(a-1)(a)静定结构受局部平衡力作用，平衡力作用区域以外的构件均不受解）所示。

力。

所有零杆如图（a-12-1 (b)FF FF PP F C PP FC E E F F FF H H AAIBDIBDF F PP(b)(b-1)杆均为无结点荷CD杆、ABBC杆、从解A点开始，可以依次判断HI点开始，也可以依次判断载作用的结点单杆，都是零杆。

同理，从H的D杆也变成了无结点荷载作用的结点最后，FDIF 杆、杆、杆为零杆。

DE）所示。

b-1单杆，也是零杆。

所有零杆如图（．2-1(c) F2paa FF pp×al=6 (c)F2pQ P O S R N TM F H J LI K G A B E C D FF pp(c-1)该结构在竖向荷载下，水平反力为零。

因此，本题属对称结构承受解均为无结点荷载作用的结点单杆，FGAC、、EB和ML对称荷载的情况。

都是零杆。

NCP三角形中，O结点为“K”结点，所以在）（a F＝－F OHOG NN”结点，故结点也为“K同理，G、H）（b ＝－FF GH NN OG）（c ＝－FF OHHG NN）得c由式（a）、（b）和（0＝F＝FF＝OHGH N OG NN三角形中同理，可判断在TRE0＝FFF＝＝SL NN SKKL N JD故结点，K结点也是D“”且处于对称荷载作用下的对称轴上，ID、）所示。

c-1杆都是零杆。

所有零杆如图（．2-2试用结点法求图示桁架中的各杆轴力。

2-2(a)aaF F F pppal=8×(a) P O N Q R S VU TL KM J A I HD GE FB C F F F ppp(a-1)Q P R S TL MK JA I H D GE BF C F F F ppp (a-2)（解1）判断零杆、结点为无结点荷载作用的二杆结点，故N、VNA①二杆结点的情况。

结构力学第2章习题及参考答案

）
第2章习题
2-1 试判断图示桁架中的零杆。
2-1（a）
FP1
FP2
FP1
…
FP2
a
FP1
4a
：
FP1
FP2
(a-1
/
)
(a)
解静定结构受局部平衡力作用，平衡力作用区域以外的构件均不受
力。所有零杆如图（a-1）所示。
2-1 (b)
A B
C \ FP F E,
FP2
FP D
(b)
FP FP2H
I
FNOG＝－FNOH 同理，G、H 结点也为“K”结点，故
（a）
FNOG＝－FNGH FNHG＝－FNOH
（b）（c）
由式（a）、（b）和（c）得
|
FNOG＝FNGH＝FNOH＝0
同理，可判断在 TRE 三角形中
FNSK＝FNKL＝FNSL＝0 D 结点也是“K”结点，且处于对称荷载作用下的对称轴上，故 ID、JD
2-1(c) 2Fp
aa
—
l=6×a
Fp
Fp
(c)
—
2Fp
N
)
PQ
RS T
O
F
H
A&
G C Fp
I D
J
M KL
E
B
【
、
(c-1
Fp
解该结构在竖向荷载下，水) 平反力为零。因此，本题属对称结构承受
对称荷载的情况。AC、FG、EB 和 ML 均为无结点荷载作用的结点单杆，都是
零杆。
在 NCP 三角形中，O 结点为“K”结点，所以
M D 0 ： FN4x 9 4 3 4 3 2 5 2 7 1 3 0

结构力学第2章习题参考答案_khdaw

C A
E
F
J A B C Fp
K D
（c）
ww
(a) 三杆结点、结点无荷载，单杆为零杆。因此杆件 AB、BC、CD、DE、DF、FG、GH 为零杆，共计 7 根轴力为零的杆件。 (b) 竖向荷载下水平反力为零，因此属对称结构对称荷载情况。从三杆结点、结点无荷载单杆为零杆，对称轴结点无荷载非垂直对称轴的两杆为零杆可知，杆件 AC、FG、EB、LM、 ID、JD 为零杆。在 NGCHPON，RKELTSR 两个三角形部分中，可有多种分析判断方法证明 GO、GH、HO、SK、KL、SL 为零杆。其一种方法是，因为 O、H、G 三点都是两杆共线的四杆结点，从垂直共线杆方向投影应该平衡的角度，可以证明 GO、GH、HO 三杆为零杆，另三杆同理。故本题共计 12 根轴力为零的杆件。 (c) 利用减二元体、三杆结点、结点无荷载，单杆为零杆，分析可得杆件 AN、NO、OJ、 OP、JB、JC、KC、KQ、KD、ER 为零杆，考虑对称，则另一侧的 SL、LF、LG、GM、MU、 MH、TU、UV、VI 也为零杆。因此，共计 19 根轴力为零的杆件。 (d) 从 B、C、E、G、D 三点是三杆结点、结点无荷载，单杆为零杆，在考虑两杆结点无荷载，可得杆件 AC、CD、CF、FD、FG、GD、GH、DE、DB 为零杆，共计 9 根轴力为零的杆件。
2
A
∑Fy = 0
取 I 结点隔离体有：
FA y = 15.33 kN
FNID = −8 kN
再取 D 结点为隔离体有： FN1 = 4 2 NEF
ww
w.
kh
da
课
后
答
w.
案网
用截面从杆 2、JK、EF 截开，取右侧为隔离体，列投影方程有： ∑ F y = 0 FN 2 = 5FB y = 28.33 kN

结构力学课后习题答案 (2)

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。

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。

题4-1图4-2 作图示刚架的M 图。

(b)(a)20kN40kN20kN/m40kN(b)5kN/m40kN(a)(c)(b)(a)//题4-2图4-3 作图示三铰刚架的M 图。

题4-3图4-4 作图示刚架的M 图。

题4-4图4-5 已知结构的M 图，试绘出荷载。

P(e)(d)(a)(b)(c)/4kN(b)(a)(a)(b)(a)题4-5图4-6 检查下列刚架的M 图，并予以改正。

题4-6图习题55-1 图示抛物线三铰拱轴线方程，试求D 截面的内力。

题5-1图5-2 带拉杆拱，拱轴线方程，求截面K 的弯矩。

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。

(e)(g)(h)P(d)(c)(a)(b)(f)x x l lfy )(42-=x x l lfy )(42-=C题6-1图6-2 用结点法计算图示桁架中各杆内力。

题6-2 图6-3 用截面法计算图示桁架中指定各杆的内力。

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。

题6-4图6-5 用适宜方法求桁架中指定杆内力。

(c)(b)(b)(b)(a)题6-6图习题88-1 试作图示悬臂梁的反力V B 、M B 及内力Q C 、M C 的影响线。

《结构力学》习题解答(内含解答图)

习题2-12图习题2-12解答图
习题2-13试对图示体系进行几何组成分析。
习题2-13图习题2-13解答图
解：将原图结点进行编号，并将支座6换为单铰，如图（b）。取基础为刚片Ⅰ，△134为刚片Ⅱ，△235为刚片Ⅲ，由规则一知，三刚片用三个不共线的铰联结组成几何不变体。在此基础上增加二元体674、785，而杆38看作多余约束。杆910由铰联结着链杆10，可看作二元体，则整个体系为有一个多余约束的几何不变体系。
习题2-7试对图示体系进行几何组成分析。
习题2-7图习题2-7解答图
解：将题中的折杆用直杆代替，如图（b）所示。杆CD和链杆1由铰D联结构成二元体可以去掉；同理，去掉二元体杆CE和链杆2，去掉二元体ACB,则只剩下基础，故整个体系为几何不变体系，且无多余约束。
另外也可用基础与杆AC、杆BC是由不共线的三个铰联结，组成几何不变体，在此几何不变体上增加二元体杆CD和链杆1、杆CE和链杆2的方法分析。，
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。
习题2-18试对图示体系进行几何组成分析。
解：将原图结点进行编号，并将固定铰支座换为单铰，如图（b）。折杆AD上联结杆EF，从几何组成来说是多余约束；同理，折杆CD上联结杆EF也是多余约束。取基础为刚片Ⅰ，折杆AD为刚片Ⅱ，折杆CD为刚片Ⅲ。刚片Ⅰ与刚片Ⅱ是由链杆A和杆BD相连，刚片Ⅰ与刚片Ⅲ是由链杆C相连，注意，杆BD只能使用一次。由规则二知，体系为几何可变体系。

李廉锟版结构力学第二章平面体系的机动分析习题参考答案

结构力学习题参考答案第二章平面体系的机动分析复习思考题习题8. 图2-27所示体系因A、B、C三铰共线所以是瞬变的，这样分析正确否？为什么？解：【这道题对理解思路挺有帮助的。

】第一步：计算计算自由度WW=3m-(2h+r)=3×6-7×2=4>3 所以结构是常变体系。

第二步：分析几何构造性。

去二元体（I刚片和1杆），剩下部分是II、III刚片通过2根杆相连，是常变体系。

但是，为什么会得到如题中的结论呢？是因为2杆重复利用了，相当于在体系中多加了一根杆，增加一个联系，从而得出错误结论。

几何构造性分析，所有杆件不能重复、不能遗漏。

解:第一步：计算计算自由度WW=2j-(b+r)=2×10-(17+4)=-1,有一个多余联系。

第二步：分析几何构造性。

从上至下依次去二元体，最后发现有一根杆是多余的。

该体系是有一个多于联系的几何不变体系。

习题2-2 试对图示平面体系进行机动分析。

解:第一步：计算计算自由度WW=2j-(b+r)=2×14-(25+3)=0这表明体系具有几何不变所需最少的联系数目。

第二步：分析几何构造性。

去掉二元体后如图所示，分别在三角形基础上依次增加二元体从而形成刚片I、II，此刚片I、II通过一铰和一根不通过此铰的杆相连，得到的体系是几何不变的，且没有多余联系。

解：第一步：计算计算自由度3(2)321(2303)0W m h r =−+=×−×+=或者2()212(213)0W j b r =−+=×−+= 这表明体系具有几何不变所需最少的联系数目。

第二步：分析几何构造性此体系的支座链杆只有三根，且不完全平行也不交于一点，若体系为一刚片，则他与地基是按两刚片规则组成的，因此只需分析体系本身是不是一个几何不变的刚片即可。

去掉M 和C 两个二元体。

在b 图中，KFL 刚片、ABF 刚片和GEJ 刚片通过不共线的三个铰（Ⅰ，Ⅱ）、（Ⅱ，Ⅲ）和（Ⅰ，Ⅲ）两两连接，由三刚片规则可知，体系为几何不变体系，且无多余联系。

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