结构力学自测题(第三单元三铰拱、桁架、组合结构内力计算)

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结构力学 第三章 作业参考答案

结构力学 第三章 作业参考答案

B
M图(kN m)
(1) (2)
解: (1)求支座反力
∑M = 0 ∑F = 0
A y
取左边或者右边为隔离体,可得:
∑M ∑F
x
C
=0
⇒ FBx =
M h
(3) (4)
=0
最后容易做出结构的弯矩图。
3—18 试作图示刚架的 M 图。
C 0.8kN/m 0.5kN/m D E
14.625 4.225 12.8375
3—19 试作图示刚架的 M 图。
20kN
24 16
C
24
16
B FAx A FBy FAy
FBx
1m
2m
2m
2m
M图(kN m)
(1) (2) (3)
解:对整体:
∑M ∑F
y
A
=0
FBy × 4 + FBx ×1 = 20 × 2 FAy + FBy = 20 FAx − FBx = 0 FBx × 2 − FBy × 2 = 0
40kN m
10kN m M图(kN m)
32.5kN
20kN
20kN F(kN) S
解:求支座反力。取整体:
47.5kN
∑M ∑F
A
=0
FB × 8 − 20 ×10 − 10 ×10 × 3 − 40 = 0 FAy + FB − 10 ×10 − 20 = 0
然后即可做出弯矩图,利用弯矩图即可作出剪力图。
然后即可做出整个刚架的弯矩图。结点受力校核如下图。
D
qL 4 qL 2 qL 2
qL 4
qL 4
E
qL 2 qL 2

西工大21年10月机考随机试题《结构力学(续)》答案

西工大21年10月机考随机试题《结构力学(续)》答案

试卷总分:100 得分:92一、单选题(共30 道试题,共60 分)1.位移计算的图乘法可用于计算的结构为()。

A.截面形状连续变化的梁B.曲梁和拱C.任意平面结构或空间结构D.由等截面直杆组成的梁与刚架结构正确答案:D2.固定铰支座改为固定端支座,相当于增加()个约束。

A.1B.2C.3D.4正确答案:B3.内力图的横坐标代表()。

A.截面位置B.单位力1F的位置C.实际荷载位置D.内力值正确答案:A4.结构中杆件横截面位置的改变,称为结构的()。

A.变形B.位移C.挠度D.侧移正确答案:B5.几何可变体系的自由度()。

A.大于零B.小于零C.小于或等于零D.以上都不对正确答案:A6.长度为l的悬臂梁AB,自由端B处作用有集中力偶M,则其弯矩图的面积为()。

A.<EM>Ml</EM>B.<EM>Ml</EM>/2C.<EM>Ml</EM>/3D.<EM>Ml</EM>/4正确答案:A7.一个平面自由刚体的自由度为()。

A.1B.2C.3D.4正确答案:C8.静定结构因支座移动()。

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正确答案:B9.滚动铰链支座其约束反力()光滑支承面。

A.垂直B.平行C.不一定平行D.不一定垂直力正确答案:A10.力偶是指()。

A.由一对等值反向共线的力组成的力系B.由一对等值、反向、不共线的平行力组成的力系C.满足等值同向不共线的两个力组成的力系D.满足等值、同向、共线的两个力组成的力系正确答案:B11.把固定端支座改为单铰,相当于去掉()个约束。

A.1B.2C.3D.4正确答案:A12.叠加法作静定梁弯矩图时是()。

A.力的叠加B.弯矩纵标的叠加C.矢量和D.以上都不对正确答案:B13.互成平衡的两个力对同一点之矩的代数和为()。

结构力学模拟试卷

结构力学模拟试卷
结构力学(一)(75分)
一、判断题(10分,每题2分)
1.有多余约束的体系一定不是几何不变体系。()
2.图示简支梁在A点的支座反力为M/l。()
3. 温度改变、支座移动和制造误差等因素在静定结构中引起内力。 ( )
4. 图a所示桁架的N1影响线如图b所示。 ( )
5. 图a对称结构可简化为图b结构来计算。〔 )
五、(本大题13分)
用力法计算图示超静定结构,并做出弯矩图。
结构力学(三)(75分)
一、填空题(每题3分,共12分)。
1.图1所示桁架结构,几何特性为。
2.图2桁架结构中,零杆的数目为。
3.图3所示超静定结构,分配系数BA为。
4.图4三铰拱,在图示竖向集中力作用下,水平推力为。
图4
二、作图题(共30分)
二、选择题(将选中答案的字母填入括号内,本大题共10分,每小题2分)
1.图示组合结构中杆AB的轴力为( )
A.-qa
B.qa
C.2qa
D.-2qa
2.图示结构用力矩分配法计算时,结点A的约束力矩(不平衡力矩)为(以顺时针转为正)
( )
A.-3Pl/16
B.-3Pl/8
C.Pl/8
D.3Pl/16
3.力法典型方程表示的是( )
(1);
(2);(3)。
三、分析题(本题10分)
对图3.1示所示体系进行几何组成分析。
图3.1 图4.1
四、绘图题(每小题10分,共30分)
1.快速绘制图4.1所示刚架弯矩图的形状。(不需要计算过程)
2.快速绘制图4.2所示刚架弯矩图的形状。(不需要计算过程)
3.作图4.3所示结构MF,RC的影响线。
结构力学(五)(75分)

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。

桁架3个支座反力计算例题及解析

桁架3个支座反力计算例题及解析

桁架3个支座反力计算例题及解析一、桁架3个支座反力计算例题(一)例题11. 题目:有一个简单的平面桁架,如下图所示(这里假设你能想象出一个简单的桁架结构,比如三角形桁架,一端固定铰支座,一端可动铰支座,中间还有一个支座,桁架上有几个已知的力作用在节点上,比如在某个节点上有一个垂直向下的10kN的力,在另一个节点有一个与水平方向成30度角大小为15kN的力等等,具体数值和方向可以自行设定得更复杂一点哦),计算这3个支座的反力。

2. 解题思路:我们可以先对整个桁架进行受力分析。

根据静力学平衡原理,对于平面力系,有∑Fx = 0和∑Fy = 0,以及对于这个系统相对于某个点的力矩平衡∑M = 0。

假设固定铰支座为A点,可动铰支座为B点,中间支座为C点。

先以A点为矩心,列出力矩平衡方程,这样就可以先求出B点的支座反力。

比如,设B点支座反力为Rb,根据力矩平衡方程,把已知力对A点的力矩都计算出来,等于Rb乘以B点到A点的垂直距离(假设距离为L),这样就能算出Rb的值啦。

然后根据∑Fx = 0,因为水平方向可能只有一个力有水平分力(比如那个15kN与水平成30度角的力有水平分力),可以求出A点或者C点在水平方向的反力。

最后根据∑Fy = 0,把所有已知力在垂直方向的分力以及已经求出的B点反力都考虑进去,就可以求出剩下的一个支座反力啦。

3. 答案:经过计算(这里把详细计算过程写出来,假设算出B点支座反力Rb = 20kN(向上),A点水平方向支座反力Rx = 13kN(向左),A点垂直方向支座反力Ry = 10kN(向上),这里数值只是举例哦)。

(二)例题21. 题目:有一个更为复杂的桁架结构(可以描述成是由多个三角形组合而成的桁架,支座分布不同,力的作用点和方向更多样化,例如在桁架的不同节点上有垂直向下的力、水平向左的力、与水平成45度角的力等,并且力的大小也各不相同,像5kN、8kN、12kN 等),求3个支座的反力。

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。

2、答完题后,请一定要单击下面的“交卷”按钮交卷,否则无法记录本试卷的成绩。

3、在交卷之前,不要刷新本网页,否则你的答题结果将会被清空。

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。

结构力学各章题目合集

结构力学各章题目合集

结构力学自测题(第二单元)静定梁、刚架内力计算姓名学号三、填充题(将答案写在空格内)1、在图示结构中,无论跨度,高度如何变化,M CB 永远等于M BC 的倍,使刚架侧受拉。

q2、图示结构支座A 转动ϕ角,M AB = ________________,R C = ________________ 。

BCaaAϕ2a23、对图示结构作内力分析时,应先计算_________部分,再计算____________部分。

4、.图示结构DB 杆的剪力Q DB = _______ 。

5、.图示梁支座B 处左侧截面的剪力Q B 左 =_______ 。

已知l = 2m 。

四、改正图示结构的 M 图。

五、作图示结构M 图。

aa六、作 图 示 静 定 刚架 M 图。

21七、作 图 示 静 定 刚 架 M 图。

mm 22m kN 44八、作 图 示 结构的 M 图 。

q 2九、作 图 示结 构 的 M 图 。

十、作 图 示 结 构 的 M 图。

l结构力学自测题(第三单元) 三铰拱、桁架、组合结构内力计算姓名学号三、 填充题(将答案写在空格内)1、图示带拉杆拱中拉杆的轴力N a = 。

24m ,在D 点作用力偶 M = 80kN ·m ,M D 左 =_______,M D 右 =________。

8m 4m 4m3、图示半圆三铰拱,α为 30°,V A = qa (↑),H A = qa /2 (→), K 截面的ϕK =_______, Q K =________,Q K 的计算式为 __________________________________。

qAB Kαaa4、图示结构中,AD 杆上 B 截面的内力M B =______ ,____面受拉。

Q B (右)= ______,N B (右)= ________。

P5、图示结构CD 杆的内力为 ______。

a6、三铰拱在竖向荷载作用下,其支座反力与三个铰的位置__________关 , 与拱轴形状_____________ 关。

结构力学章节习题及参考答案

结构力学章节习题及参考答案
(7)习题2.1(6)(a)图所示体系去掉二元体EDF后,成为习题2.1(6) (c)图,故原体系是几何可变体系。( )
习题2.1(6)图
习题2.2填空
(1)习题2.2(1)图所示体系为_________体系。
习题2.2(1)图
(2)习题2.2(2)图所示体系为__________体系。
习题2-2(2)图
习题2.2(5)图
(6)习题2.2(6)图所示体系为_________体系,有_________个多余约束。
习题2.2(6)图
(7)习题2.2(7)图所示体系为_________体系,有_________个多余约束。
习题2.2(7)图
习题2.3对习题2.3图所示各体系进行几何组成分析。
习题2.3图
第3章静定梁与静定刚架习题解答
习题7.2(4)图
习题9.3用力矩分配法计算习题7.3图所示连续梁,作弯矩图和剪力图,并求支座B的反力。
(1)(2)
习题7.3图
习题9.4用力矩分配法计算习题7.4图所示连续梁,作弯矩图。
(1)(2)
习题7.4图
习题9.5用力矩分配法计算习题7.5图所示刚架,作弯矩图。
(1)(2)
习题7.5图
第11章影响线及其应用习题解答
习题11.1是非判断题
(1)习题8.1(1)图示结构BC杆轴力的影响线应画在BC杆上。( )
习题8.1(1)图习题8.1(2)图
(2)习题8.1(2)图示梁的MC影响线、FQC影响线的形状如图(a)、(b)所示。
(3)习题8.1(3)图示结构,利用MC影响线求固定荷载FP1、FP2、FP3作用下MC的值,可用它们的合力FR来代替,即MC=FP1y1+FP2y2+FP3y3=FR 。( )

同济大学结构力学自测题(第三单元三铰拱、桁架、组合结构内力计算)附答案

同济大学结构力学自测题(第三单元三铰拱、桁架、组合结构内力计算)附答案

结构力学自测题(第三单元三铰拱、桁架、组合结构内力计算)姓名学号一、是非题(将判断结果填入括弧:以O 表示正确,以X 表示错误)1、图示拱在荷载作用下, N DE为30kN 。

()2、在相同跨度及竖向荷载下,拱脚等高的三铰拱,其水平推力随矢高减小而减小。

()3、图示结构链杆轴力为2kN(拉)。

()2m2m4、静定结构在荷载作用下产生的内力与杆件弹性常数、截面尺寸无关。

()5、图示桁架有:N1=N2=N3= 0。

()a a a a二、选择题(将选中答案的字母填入括弧内)1、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。

()2、图示桁架C 杆的内力是:A. P ;B. -P/2 ;C. P/2 ;D. 0 。

()3、图 示 桁 架 结 构 杆 1 的 轴 力 为 :A.2P ;B. -2PC.2P /2; D. -2P /2。

( )a a a a a a4、图 示 结 构 N DE ( 拉 ) 为:A. 70kN ;B. 80kN ;C. 75kN ;D. 64kN 。

( )三 、填 充 题( 将 答 案 写 在 空 格 内 )1、图 示 带 拉 杆 拱 中 拉 杆的 轴 力N a =。

2、图 示 抛 物 线 三 铰 拱 , 矢 高 为 4m , 在 D 点 作 用力 偶 M = 80kN ·m ,M D 左 =_______,M D 右 =________。

8m 4m 4m3、图 示 半 圆 三 铰 拱 , α 为 30°, V A = qa (↑), H A = qa /2 (→), K 截 面 的 ϕK =_______,Q K =________,Q K 的 计 算 式 为 __________________________________。

qAB Kαaa4、图 示 结 构 中 , AD 杆上 B 截 面 的 内 力M B =______ ,____面 受 拉 。

结构力学 第三章 作业参考答案

结构力学 第三章 作业参考答案

即可作出全部的弯矩图。
9
华南农业大学 水利与土木工程学院(College of water conservancy and Civil Engineering, SCAU)
3—16 试作出图示刚架的 M 图。
20kN 50kN m D 3m E 10kN/m C FC A FA 4m B FB 4m 2m F
(1)
=> FB = 20 kN 首先可得: M DC = 10 × 2 = 40 kNim
D M DB =120 M DC =40 M DA =160
M DB = 30 × 4 = 120 kNim
在 D 结点弯矩平衡: => M DA
M DB + M DC − M DA = 0 = 160 kNim
结构力学 第三章 习题 参考答案
结构力学 第三章习题 参考答案
2005 级 TANG Gui-he(整理)
3—1 试作出图示单跨梁的 M 图和 Fs 图。
40kN
20kN/m
A 2m FAy 4m 4m FB
B 2m
40kN m 80kN m A 20kN m M(kN m) 40kN m B 10kN m
3—19 试作图示刚架的 M 图。
20kN
24 16
C
24
16
B FAx A FBy FAy
FBx
1m
2m
2m
2m
M图(kN m)
(1) (2) (3)
解:对整体:
∑M ∑F
y
A
=0
FBy × 4 + FBx ×1 = 20 × 2 FAy + FBy = 20 FAx − FBx = 0 FBx × 2 − FBy × 2 = 0

结构力学试题答案

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。

结构力学 第三章 静定结构的内力计算(典型例题练习题)

结构力学 第三章 静定结构的内力计算(典型例题练习题)

[例题3-2-1]作简支梁的剪力图与弯矩图。

解:求支座反力荷载叠加法平衡方程[例题3-2-2]作外伸梁的剪力图与弯矩图。

解:求支座反力荷载叠加法平衡方程[例题3-2-3]作外伸梁的剪力图与弯矩图。

解:求支座反力荷载叠加法平衡方程[例题3-3-1]作多跨静定梁的内力图。

解:求支座反力荷载叠加法[例题3-3-2]作三跨静定梁的内力图。

解:求支座反力[例题3-3-3]作多跨静定梁的内力图。

解:求支座反力[例题3-4-1]作静定刚架的内力图解:求支座反力[例题3-4-2]作静定刚架的内力图解:求支座反力[例题3-4-3]作静定刚架的内力图解:求支座反力[例题3-4-4]作静定刚架的内力图解:求支座反力[例题3-4-5]作三铰刚架的内力图解:求支座反力[例题3-4-6]作三铰刚架的内力图解:求支座反力??[例题3-4-7]作静定刚架的内力图解:求支座反力[例题3-4-8]作静定刚架的图解:[例题3-4-9]作静定刚架的图解:[例题3-4-10]作静定刚架的图解:[例题3-4-11]作静定刚架的图解:[例题3-4-12]作静定刚架的图解:[例题3-4-13]作静定刚架的图解:[例题3-4-14]作静定刚架的图解:求支座反力?[例题3-4-15]作静定刚架的图解:[例题3-5-1]试绘制三铰拱的内力图。

拱轴方程为解:相应简支梁的反力和内力求支座反力拱轴方程当时?? ? 00053.1301050-3.00-133.5 1 1.5 1.7545157.510513.115.9-132.6 23333.6931510567.541.6-127.0 23333.69315567.5-41.6-71.4 3 4.53,7518.43322.5513.1-21.4-79.9 4640330505-82.5 57.5 3.75-18.43315-25 5.6 2.4-86.2 693-33.69255-557.50-99.1 710.5 1.75-45135-85 5.6-1.8-118.4 8120-53.130-1150-2.9-141.5[例3-5-2]试求对称三铰拱在竖向均布荷载作用下的合理轴线。

缪莉-结构力学机考题库一(三铰拱)(判断题-已补充)

缪莉-结构力学机考题库一(三铰拱)(判断题-已补充)

说明:(1) 总成绩构成:平时作业20分,机考20分,期末考试60分,合计共100分。

(2) 机考题型分二类,即判断题与选择题。

(3) 机考题库一为判断题已有120题,机考题库二为选择题已有110题。

现在需要将题目数量扩充一倍。

(4) 机考时,每位学生从题库一、二中各随机抽取6题,共作12题,每小题2分,满分为20分。

机考时间为一节课(30分钟)Y – Yes N - No判断题(已有120题)三、三铰拱(已有17题)1.图示拱结构在荷载作用下,链杆DE的轴力F NDE为30kN(压力)。

( N )2.图示拱结构在荷载作用下,链杆DE的轴力F NDE为F (压力)。

( N )3.竖向满跨均布荷载作用下,三铰拱的合理拱轴线为悬链线。

(N)4.竖向满跨均布荷载作用下,三铰拱的合理拱轴线为二次抛物线。

(Y)5.竖向满跨均布荷载作用下,三铰拱的合理拱轴线为圆弧线。

(N)6.填土荷载作用下,三铰拱的合理拱轴线为悬链线。

(Y) 7.填土荷载作用下,三铰拱的合理拱轴线为二次抛物线。

(N) 8.填土荷载作用下,三铰拱的合理拱轴线为圆弧线。

(N) 9.如果三铰拱的轴线为合理拱轴线,则其横截面上只有轴力,无弯矩无剪力。

(Y)10.如果三铰拱的轴线为合理拱轴线,则其横截面上只有弯矩,无轴力无剪力。

(N)11.如果三铰拱的轴线为合理拱轴线,则其横截面上只有剪力,无轴力无弯矩。

(N)12.图示结构中,链杆DE的轴力F NDE为80kN(拉力)。

( Y )13.三铰拱在竖向向下的荷载作用下,对基础有水平推力作用。

( Y )14.三铰拱在竖向向下的荷载作用下,对基础没有水平推力作用。

( N )15.图示拱结构在荷载作用下,链杆DE的轴力为F NDE为20kN(拉力)。

( Y )16.图示拱结构在荷载作用下,链杆DE的轴力F NDE为3F/2 (压力)。

( N )17.图示结构中,链杆DE的轴力F NDE为160kN(拉力)。

3-3三铰拱(结构力学第3章)

3-3三铰拱(结构力学第3章)
证:可先考虑半圆形三铰拱的情况。作用 于圆弧上的径向均布荷载q 可以用两 个垂直方向上等值的均布荷载等效替 代。
恰好等于沿竖向和水平方向的两种 均布荷载 q 作用于微段时产生的竖 向分力和水平分力。
qRd cos 竖向分力: dFy qRd sin
水平分力: dFx
例3-9 试证圆弧线是三铰拱拱轴线法线 方向均布压力作用下的合理拱轴线。
Fx 0, FxA FxB FH
0 FyA FyA 0 FyB FyB
0 MC 0, MC FH f 0
0 MC (推力计算公式 ) FH f
相当梁
⑴在给定荷载作用下,三铰拱的支座反力仅与三个铰的位置有 关,而与拱轴的形状无关。 ⑵在竖向荷载作用下,三铰平拱的支座竖向反力与相应简支梁 反力相同,而水平推力与拱高成反比。拱的高跨比(矢跨比) 愈大则推力愈小;反之,则推力愈大。 0 MC FH f
3-3-3 合理拱轴线 在给定的荷载作用下,能使拱体所有截面上弯矩为零的拱轴 线称为合理拱轴线。 0 弯矩: MK MK FH yK 令:
M M 0 FH y 0 M0 y 得: FH
例3-7 求图示三铰拱的合理拱轴线。 解:相应简支梁的弯矩方程为:
MC ql 2 1 水平推力: FH f 8 f M0 4 f x l x 合理拱轴线: y 2 FH l
6 2634 x6 12m 4f y6 2 x 6 ( l x 6 ) 3 m l
dy tan 6 dx
x x6
②求截面6的内力:
4f 2 (l 2 x6 ) 0.5 l
0 M6 M6 FH y6 8kN m L FQ6 (FP FyB )cos6 FH sin6 7.15kN R FQ6 FyB cos6 FH sin6 7.15kN L FN 6 (FP FyB )sin6 FH cos 6 23.24kN R FN 6 FyB sin6 FH cos6 30.40kN

第二节三铰拱内力计算

第二节三铰拱内力计算

二、三铰拱的内力计算
求截面K的内力。 求截面 的内力。取隔离体如图由 ∑ M K = 0 : 的内力
Μ
K
+ Hy K − [V A x K − P1 ( x K − a 1 )] = 0
注意到: 注意到:对应简支梁的相同截面处的弯矩
0 0 Μ K = [VK xK − P1 ( xK − a1 )]
− N K + H cos ϕ K + (V A − P1 ) sin ϕ K = 0
得 N K = V sin ϕ K + H cos ϕ K
0 K
三铰拱任一截面内力计算公式为 三铰拱任一截面内力计算公式为 : 任一截面内力计算公式
0 VK = VK cos ϕ K − H sin ϕ K 0 N K = VK sin ϕ K + H cos ϕ K
4m
E
(2)内力计算 将拱沿跨长方向分成8等份, 将拱沿跨长方向分成8等份, 以各等分点为控制截面, 个控制截面, 以各等分点为控制截面,有9个控制截面,分别计算出每个截面的 内力值,以便描点连内力图。 内力值,以便描点连内力图。

三铰拱所受荷载如下图所示, 三铰拱所受荷载如下图所示,拱轴方程为 4 f 绘内力图。 y = 2 x ( l − x ) ,绘内力图。
结论二: 结论二:三铰拱的水平支反力
0 MC H= f
与矢高成反比
三铰拱的支反力计算公式为
0 VA = VA 0 VB = VB 0 MC H= f
(4-1)
讨论:H与
f f f 有关。 愈大,H愈小; 愈小,则H愈大。当f→0时, l l l
H→无穷大,此时,为瞬变体系(三铰共线)。

三铰拱的内力

三铰拱的内力
(1)弯矩的计算公式
Mk FVAxk FP1(xk a1) Hyk MK 0
M k FVAxk FP1(xk a1) Hyk
(2)剪力的计算公式
FQK FP1 cosK H sinK FVACosK 0
FQK (FVA FP1 ) cosK FH sin K
(3)轴力的计算公式
三铰拱的内力
1.1 概述
拱结构通常有三种常见的形式:图7.23(a)、b) 所示的无铰拱和两铰拱是超静定结构。图7.23(c) 所示的三铰拱为静定结构。
拱结构的特点是:杆轴为曲线, 而且在竖向荷载作用下支座将产生水平力。
拱结构最高的一点称为拱顶,三铰拱的中间铰通常 是安置在拱顶处。拱的两端与支座联结处称为拱趾, 或称拱脚。两个拱趾间的水平距离l称为跨度。拱顶 到两拱趾连线的竖向距离f称为拱高,或称拱矢。 如图7.25(a)所示。拱高与跨度之比f/l称为高跨 比或矢跨比。
例1 图7.27(a)所示为一三铰拱其拱轴为一 抛物线,当坐标原点选在左支座l
x)
试绘制其内力图。
解:1.先求支座反力
FVA
FV0A
100
9
20 12
63
105kN
FVB
FV0B
100
3 20 6 9 12
115kN
FH
M
0 C
f
105 6 100 3 82.5kN 4
3.截面的内力计算
M1
M
0 1
Hy1
10
51.5
82.51.75
157.5 144.4 13.1kN·m
FQ1
F0 Q1
cos1
FH
sin
1
105 0.707 82.5 0.707 74.2 58.3 15.9kN
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结构力学自测题(第三单元三铰拱、桁架、组合结构内力计算)
结构力学自测题(第三单元三铰拱、桁架、组合结构内力计算)
姓名学号
一、是非题(将判断结果填入括弧:
以O 表示正确,以X 表示错误)
1、图示拱在荷载作用下, N DE为30kN 。

()
30kN
1m
D
4m4m4m4m
2、在相同跨度及竖向荷载下,拱脚等高的三铰拱,其水平推力随矢高减小而减小。

()
3、图示结构链杆轴力为2kN(拉)。

()
q= 2kN/m
2m
2m2m
4、静定结构在荷载作用下产生的内力与杆件弹性常数、截面尺寸无关。

()
5、图示桁架有:N1=N2=N3= 0。

()
P P
12
3
C
A
B
a a a a
二、选择题(将选中答案的字母填入括弧内)
1、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。

()
2、图示桁架C 杆的内力是:
A. P ;
B. -P/2 ;
C. P/2 ;
D. 0 。

()
a a a
P
a a a
c
3、图 示 桁 架 结 构 杆 1 的 轴 力 为 :
A.
2P ;
B. -2P
C.
2P /2; D. -2P /2。

( )
P
P
1
a a a a a a
a
4、图 示 结 构 N DE ( 拉 ) 为 :
A. 70kN ;
B. 80kN ;
C. 75kN ;
D. 64kN 。

( )
4m 1m
4m
4m 4m
4m
D E
三 、填 充 题( 将 答 案 写 在 空 格 内 )
1、图 示 带 拉 杆 拱 中 拉 杆 的 轴 力N a = 。

6m
6m
3m
3m
a
2、图 示 抛 物 线 三 铰 拱 , 矢 高 为 4m , 在 D 点 作 用 力 偶 M = 80kN ·m ,M D 左
=_______,
M D

=________。

A
B
C
m 4m
3m
8m 4m 4m
D
3、图 示 半 圆 三 铰 拱 , α 为 30°, V A = qa (↑), H A = qa /2 (→), K 截 面 的 ϕK =_______,
Q K =________,Q K 的 计 算 式 为 __________________________________。

q
A
B K
α
a
a
4、图 示 结 构 中 , AD 杆上 B 截 面 的 内 力M B =______ ,____面 受 拉 。

Q B ( 右 )= ______,
N B ( 右 )= ________。

P
B C
D
A
d
d
d 2
5、图 示 结 构 CD 杆 的 内 力 为 ______。

E
A
F
D C
P P
a
a
a
a 2a B
6、三 铰 拱 在 竖 向 荷 载 作 用 下 , 其 支 座 反 力 与 三 个 铰 的 位 置__________ 关 , 与 拱 轴 形 状_____________ 关 。

7、图 示 结 构 固 定 支 座 的 竖 向 反 力 V A = 。

A 15kN 4m 4m
8、图 示 结 构 1 杆 的 轴 力 和 K 截 面 弯 矩 为 :N 1= , M K = ( 内 侧 受 拉 为 正 ) 。

1m m m
m m
B
A
1
q
K
q =1kN/m
1m 1m 1m
9、图 示 三 铰 拱 的 水 平 推 力 H = 。

5m
28kN
5m
3m
2m
10、图 示 结 构 中 ,
FE N = , FD N = 。

a
a
a
a
a
A
B
C
D
E
G F
四、作 图 示 结 构 M 图, 并 求 AB 杆 的 轴 力 。

1kN m
10kN
2m
2m
2m
A
B .
五、求 图 示 结 构 M 图 , 并 求 链 杆 的 轴 力 。

P
1
2
l
六、求 图 示 结 构 的 M 图 , 并 求 链 杆 的 轴 力 。

P 2P
l
l
l
l
45
七、求 图 示 结 构 M 图 , 并 求 杆 1 的 轴 力 。

1
l
Pl
2
八、求 图 示 结 构 M 图 , 并 求 链 杆 的
轴 力 。

P
l /2l /2
l
l
九、作 图 示 结 构 的 M 图 。

P
a a a a
十、求 图 示 桁 架 杆 a 、b 的 内 力 。

a b
30
10kN
2m 10kN
10kN
2m 2m 2m 10kN
2m
十一、求 图 示 桁 架 杆 1 、 2 的 内 力 。

a a
P
a
a
1
2
自测题(第三单元)三铰拱、桁架、组合结构内力计算
答案
一、1 X 2 X 3 X 4 O 5 O 二、1 A 2 A 3 B 4 B 三、
1、30kN (6 分)
2、-30kN ·m (3分 ) 50kN ·m (3分 )
3、-30︒
(2分 ) -qa /2(()321
2
- (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、30 kN (↑)(6 分)
8、N 1
10
2=-kN
,M
K
=⋅20kN m
(各3分 )
9、20kN (6 分) 10、-8P , 4P (6分 ) 四、
1
N AB =13.43kN
A
B
图 M ()
kN .m 20
( 15 分 )
五、
Pl 4
1
2
3Pl 4
2 M 图 ( 9 分 )
N 1
= - P ( 3 分 )
N 2
=
2
P /2
( 3 分 ) 六、
Pl
12
34
5
67
8Pl Pl Pl /2
M 图 ( 7 分 )
N N N N N N P
123456======-,N
N 7
80
== ( 各 1 分 )
七、
N P
12=- ( 5 分)

M Pl
2Pl
( 10分 )
八、
1Pl 2
M 图
Pl 2
23
4
5
( 9 分 )
N N N N 123
4
====5P /12 ( 各 1 分 )
N 5=
-P /6
( 2 分 ) 九、
Pa 2
Pa 2
M 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 P
122""
=-=-
N N N P
1112=+=-'"
N N N P
2222=+='"
(7 分)。

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