矩阵位移法考研真题集合,李其林老师整理

合集下载

第九章矩阵位移法习题集

第九章矩阵位移法习题集

第九章 矩阵位移法 【练习题】9-1 是非题: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、用 矩 阵 位 移 法 计 算 连 续 梁 时 无 需 对 单 元 刚 度 矩 阵 作 坐 标 变 换。

6、结 构 刚 度 矩 阵 是 对 称 矩 阵 ,即 有K i j = K j i ,这 可 由 位 移 互 等 定 理 得 到 证 明 。

7、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。

8、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。

9、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。

10、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。

11、矩阵位移法既能计算超静定结构,也能计算静定结构。

9-2 选择题:1、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:(0,1,2)(0,0,0)(0,0,0)(0,1,3)(0,0,0)(1,2,0)(0,0,0)(0,0,3)(1,0,2)(0,0,0)(0,0,0)(1,0,3)(0,0,0)(0,1,2)(0,0,0)(0,3,4)A.B.C.D.21341234123412342、平面杆件结构一般情况下的单元刚度矩阵[]k 66⨯,就其性质而言,是: A .非对称、奇异矩阵; B .对称、奇异矩阵; C .对称、非奇异矩阵; D .非对称、非奇异矩阵。

3、单元i j 在图示两种坐标系中的刚度矩阵相比:A .完全相同;B .第2、3、5、6行(列)等值异号;C .第2、5行(列)等值异号;D .第3、6行(列)等值异号。

jxi4、矩阵位移法中,结构的原始刚度方程是表示下列两组量值之间的相互关系: A .杆端力与结点位移; B .杆端力与结点力; C .结点力与结点位移; D .结点位移与杆端力 。

土木工程2012级矩阵位移法上机题

土木工程2012级矩阵位移法上机题

各位同学:
利用PF程序完成以下题目。

请大家以正式报告的形式打印出来,内容包括:题目,单元划分, 坐标系,结果输出文件,绘制题目所要求的内力图(内力图绘制规则同力法、位移法要求)。

注意:结点编号规则,结构左下角位置结点的编号为学号的个位数,若学号个位数为零时,加1;相邻结点为学号的十位数,十位数与个位数重复,十位数加1,若加1后为零,再加1,依次类推。

未按此规则编号的,扣10分处理。

最终分数计入课程考试分数。

土木工程2012级矩阵位移法上机题(20分)
1.作图示刚架的
F、S F、M图,已知各杆截面均为矩形,柱截面宽
N
0.4m,高0.4m,大跨梁(7.6m跨)截面宽0.4m,高0.8m,小跨梁(3.8m 跨)截面宽0.4m,高0.6m,各杆E=3.0×104 MPa。

10分
2、计算图示桁架各杆的轴力。

已知A=2400mm2,E=2.0×105 MPa。

5分
F、M图,已知各梁截面面积A=6.52m,惯性矩
S
I=5.504m,各杆E=3.45×104MPa。

5分。

第9章 矩阵位移法 例题

第9章 矩阵位移法 例题

第9章 矩阵位移法习 题9-1:请给图示结构编号(同时用先处理法和后处理法)及建立坐标。

题9-1图 9-2:求图示连续梁的整体刚度矩阵。

题9-2图9-3:求图示刚架的整体刚度矩阵。

(c )(e )题9-3图9-4:求图示组合结构的整体刚度矩阵。

题9-4图9-5:求图示桁架结构的整体刚度矩阵,所有杆件的EA 均相同。

题9-5图9-6:求图示排架结构的整体刚度矩阵。

题9-6图 9-7:求图示结构的等效结点荷载,请利用结构的对称性。

1kN/m题9-7图9-8:求图示结构的等效结点荷载,请利用结构的对称性。

题9-8图9-9:求图示结构的等效结点荷载。

题9-9图9-10:求出图示结构的荷载列阵。

题9-10图9-11:求出图示结构的荷载列阵,请分别用先处理法和后处理法进行编号。

qq题9-11图9-12:求图示结构的荷载列阵,考虑轴向变形。

题9-12图9-13:求图示结构的荷载列阵。

题9-13图9-14:图示连续梁中间支座发生了下向的移动a ,请求出其整体刚度方程。

题9-14图10kN/mq9-15:请求出图示连续梁的整体刚度方程。

题9-15图9-16:求图示连续梁的整体刚度矩阵。

题9-16图9-17:图示结构温度发生了变化,请求出整体刚度方程。

杆件的EI 、EA 相同。

题9-17图9-18:图示结构温度发生了变化,请求出整体刚度方程。

题9-18图9-19:图示结构发生了支座移动,请画出结构的内力图。

00题9-19图9-20:已知图示梁B 点的B v 、B ϕ和C 点的C ϕ,请求出单元杆端力的列阵。

题9-20图9-21:求题9-3图示刚架的整体刚度矩阵,忽略轴向变形。

9-22:求题9-10图示结构的整体刚度矩阵,用后处理法编号。

9-23:求出梁的整体刚度方程,弹簧的刚度系数为k 。

题9-23图9-24:求出图示结构的整体刚度方程,忽略轴向变形,弹簧刚度系数为k 。

题9-24图L。

矩阵位移法例题1

矩阵位移法例题1
1
50 3 10 15 57 . 5
3 . 891 50 6 . 228 15 79 . 625 57 . 5
2 . 2387 10 6 m 7 2 . 6993 10 m 4 . 2905 10 6 rad
矩 阵 位 移 法(例题)
结构刚度方程为
F K

50 202 . 667 3 8 10 15 10 57 . 794 57 . 5 14 . 425 57 . 794 129 . 422 12 . 948 14 . 425 1 12 . 948 2 127 . 306 3
1 (0,0,0)
5m
y
(2)

(1 )
( 2 )
o
x
5m
(0,0,0) 3
2.5m
矩 阵 位 移 法(例题)
单元(1)
0
168 0 0 8 10 168 0 0
0
0 8 . 064 20 . 16 0 8 . 064 20 . 16
(2)
k
(2)
矩 阵 位 移 法(例题)
结构刚度矩阵
168 34 . 667 8 K 10 57 . 794 14 . 425 202 . 667 8 10 57 . 794 14 . 425 57 . 794 8 . 064 121 . 358 20 . 16 7 . 212 20 . 16 7 . 212 67 . 2 60 . 106 14 . 425

《结构力学习题集》-矩阵位移法习题及答案

《结构力学习题集》-矩阵位移法习题及答案

第八章 矩阵位移法 – 老八校一、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:(0,1,2)(0,0,0)(0,0,0)(0,1,3)(0,0,0)(1,2,0)(0,0,0)(0,0,3)(1,0,2)(0,0,0)(0,0,0)(1,0,3)(0,0,0)(0,1,2)(0,0,0)(0,3,4)A.B.C.D.2134123412341234( )二、计算题:12、用先处理法计算图示结构刚度矩阵的元素133322,,K K K 。

123ll4l5EI2EIEA(0,0,0)(0,0,1)(0,2,3)(0,0,0)(0,2,4)(0,0,0)EI13、用先处理法计算图示刚架结构刚度矩阵的元素153422,,K K K 。

EI ,EA 均为常数。

l14、计算图示结构整体刚度矩阵的元素665544,,K K K 。

E 为常数。

ll1342A , I AA /222A I , 2A15、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[][]K K 2224,。

[][]k k 1112 [][]k k 2122 []k =ii iii单刚分块形式为 :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,,7877K K EA =常数。

结构力学李廉锟版-矩阵位移法

结构力学李廉锟版-矩阵位移法

结构力学
u j 1 v j 1 j 1
EA l 0 0 EA l 0 0 12 EI 6 EI 3 l l2 6 EI 2 EI 2 l l 0 0 12 EI 6 EI 2 l3 l 6 EI 4 EI 2 l l 66 0 0
ui 1
EA l 0 0 e [K ] EA l 0 0
结构力学
u j 1 v j 1 j 1
EA l 0 0 EA l 0 0 12 EI 6 EI 3 l l2 6 EI 2 EI 2 l l 0 0 12 EI 6 EI 2 l3 l 6 EI 4 EI 2 l l 66 0 0
e i e e j
(v je vie )
西南科技大学
退出
返回
21:32
§10-2 单元刚度矩阵
Fxie Fe yi M e i Fe xj Fe yj M e j
{δe } ui vi uj v j (10-4)
T
v1
其他任何单元都存在杆端力与杆端位移一一对 应的关系。
西南科技大学
退出
返回
21:32
§10-1 概述
4. 结点力和结点位移
结构力学
作用于结点上的所有的力的合力, 沿坐标轴方 向分解为三个分量, 构成该结点的结点力向量。 与结点力向量对应的是结点位移向量,是矩阵 位移法的基本未知量。 注意:结点力和结点位移都是相对于整体坐标系的。
2
3
1
4
1
4
2
3

矩阵位移法例题

矩阵位移法例题

3→4 0° 1
1
4×105
0.12×105
§10-7 矩阵位移法的计算步骤和示例
(3) 列出单元刚度矩阵 整体坐标表示的单元刚度矩阵公式
BC
2 x
12i l2
C
2 y
K (e)
B
12i l2
C
xC
y
BC
2 y
12i l2
Cx2
对称
6i l Cy 6i l Cx
4i
BC
2 x
12i l2
1 EA
49.64
0 49.64
kN
0
结果的正确性很容易从结 点2的平衡条件判断出来。
§10-7 矩阵位移法的计算步骤和示例
例 2: 平面刚架如图所示,各杆截面相同。A=0.24 m2,
E=1×107 kN/m2, I=0.0072 m4,试求各杆端力,并画出内
力图。
11
20kN/m
3 34
Δ 0 0 85.98 309 0 0T 1
EA (5) 求杆端力
F (e) K (e)T (e) Δ(e)
1 30℃
2
F2 F1
2
§10-7 矩阵位移法的计算步骤和示例
单元①的单元结点位移向量为
Δ(1) 0 0 85.98 309T 1
EA
单元①的杆端力为 F (1) K δ (1) (1) K T Δ (1) (1) (1)
3
1 30℃
2
F2 F1
2
原始总刚度矩阵为:
1
[K
]
K K
(1) ii
(1) ji
0
2
3
K (1) ij

9矩阵位移法习题.docx

9矩阵位移法习题.docx

第9章矩阵位移法习题解答习题9・1是非判断题(1)矩阵位移法既可计算超静定结构,又可以计算静定结构。

(T )(2)矩阵位移法棊木未知量的数冃与位移法棊木未知量的数冃总是相等的。

(|T*) F(3)单元刚度矩阵都具有对称性和奇界性。

(F )(4)在矩阵位移法中,整体分析的实质是建立各结点的平衡方程。

(T )(5)结构刚度短阵与单元的编号方式冇关。

(F )(6)原荷载与对应的等效结点荷载使结构产生相同的内力和变形。

(F )【解】(1)正确。

(2)错误。

位移法中某些不独立的杆端位移不计入基本未知量。

(3)错谋。

不计结点线位移的连续梁单元的单刚不具奇异性。

(4)正确。

(5)错误。

结点位移分量统-•编码会影响结构刚度矩阵,但单元或结点编码则不会。

(6)错误。

二者只产生相同的结点位移。

习题9.2填空题(1) ______________________________________________________________ 矩阵位移法分析包含三个基本环节,其一是结构的___________________________________ ,其二是_________ 分析,-其三是______ 分析。

(2)已知某单元©的定位向量为[3 5 6 7 8 9]丁,则单元刚度系数紜应叠加到结构刚度矩阵的元素—中去。

(3) ________________________________________________________________________ 将非结点荷载转换为等效结点荷载,等效的原则是____________________________________ o(4)矩阵位移法屮,在求解结点位移之前,主要工作是形成_____________________ 矩阵和_______________ 列阵。

(5)用矩阵位移法求得某结构结点2的位移为J2=[w2V2 ft]T=[O.S 0.3 0.5]丁,单元①的始、末端结点码为3、2,单元定位向量为= [0 0 0 3 4 5]T,设单元与兀轴之间的夹角为« = |,则(6 )用短阵位移法求得平面刚架某单元在单元坐标系中的杆端力为戸=[7.5 -48 -70.9 -7.5 48 -121.09]7,则该单元的轴力F* _______________________ k N。

《结构力学习题集》(下)-矩阵位移法习题及答案 (2)

《结构力学习题集》(下)-矩阵位移法习题及答案 (2)

第七章 矩阵位移法一、就是非题1、单元刚度矩阵反映了该单元杆端位移与杆端力之间得关系。

2、单元刚度矩阵均具有对称性与奇异性。

3、局部坐标系与整体坐标系之间得坐标变换矩阵T 就是正交矩阵。

4、结构刚度矩阵反映了结构结点位移与荷载之间得关系。

5、用 矩 阵 位 移 法 计 算 连 续 梁 时 无 需 对 单 元 刚 度 矩 阵 作 坐 标 变 换。

6、结 构 刚 度 矩 阵 就是 对 称 矩 阵 ,即 有K i j = K j i ,这 可 由 位 移 互 等 定 理 得 到 证 明 。

7、结构刚度方程矩阵形式为:,它就是整个结构所应满足得变形条件。

8、在直接刚度法得先处理法中,定位向量得物理意义就是变形连续条件与位移边界条件。

9、等效结点荷载数值等于汇交于该结点所有固端力得代数与。

10、矩阵位移法中,等效结点荷载得“等效原则”就是指与非结点荷载得结点位移相等。

11、矩阵位移法既能计算超静定结构,也能计算静定结构。

二、选择题1、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,其正确编号就是:(0,1,2)(0,0,0)(0,0,0)(0,1,3)(0,0,0)(1,2,0)(0,0,0)(0,0,3)(1,0,2)(0,0,0)(0,0,0)(1,0,3)(0,0,0)(0,1,2)(0,0,0)(0,3,4)A.B.C.D.21341234123412342、平面杆件结构一般情况下得单元刚度矩阵,就其性质而言,就是:A.非对称、奇异矩阵;B.对称、奇异矩阵;C.对称、非奇异矩阵;D.非对称、非奇异矩阵。

3、单元i j 在图示两种坐标系中得刚度矩阵相比:A.完全相同;B.第2、3、5、6行(列)等值异号;C.第2、5行(列)等值异号;D.第3、6行(列)等值异号。

4、矩阵位移法中,结构得原始刚度方程就是表示下列两组量值之间得相互关系:A.杆端力与结点位移;B.杆端力与结点力;C.结点力与结点位移;D.结点位移与杆端力。

矩阵位移法例题复习题

矩阵位移法例题复习题

第十二章 矩阵位移法【例12-1】 图 a 所示 连 续 梁 ,EI=常数,只 考 虑 杆 件 的 弯 曲 变 形 。

分别用位移法和矩阵位移法计算。

图12-1解:(1)位移法解∙基本未知量和基本结构的确定用位移法解的基本结构如图c 所示。

这里我们将结点1处的转角也作为基本未知数,这样本题仅一种基本单元,即两端固定梁。

∙位移法基本方程的建立⎪⎭⎪⎬⎫=+θ+θ+θ=+θ+θ+θ=+θ+θ+θ000333323213123232221211313212111P P P R K K K R K K K R K K K 将上式写成矩阵形式⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧=⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧+⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧θθθ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡000321321333231232221131211P P P R R R K K K K K K K K K∙系数项和自由项 计算(须绘出单位弯矩图和荷载弯矩图)由图d ,结点力矩平衡条件∑=0M ,得 EI K 411=,l EI K 221=,031=K由图e ,结点力矩平衡条件∑=0M ,得l EI K 212=,l EI l EI l EI K 84422=+=,l EI K 232=由图f ,结点力矩平衡条件∑=0M ,得 013=K ,l EI K 223=,l EI EI EI K 84433=+=由图g ,结点力矩平衡条件∑=0M ,得81Pl R p -=,2Pl R P -=,03=P R将系数项和自由项代入位移法基本方程,得⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧=⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧--+⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧θθθ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡0000118820282024321Pl l EI ∙解方程,得⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧-=⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧θθθ14114162321EI Pl ∙由叠加法绘弯矩图,如图h 所示。

(2)矩阵位移法解∙对单元和结点编号(图a ) 本题只考虑弯曲变形的影响,故连续梁每个结点只有一个角位移未知数。

矩阵位移法自测题

矩阵位移法自测题
自测题
一、 判断题
1. 在矩阵位移法中整体分析的实质是结点平衡。( √ ) 2.单元刚度矩阵是单元固有的特性,与坐标选取无关。
(√ ) 3. 矩阵位移法中,结构等效节点荷载作用下的内力与
结构在荷载作用下的内力相同。( ×) 应该是位移相同。
4. 结构刚度矩阵是对称矩阵,即有kij=kji ,这可由位移
互等定理得到证明。( × ) 应该是反力互等定理。
5. 设整体坐标下单元刚度矩阵为 ke,杆端力列阵为Fe,
杆端位移列阵为⊿e,杆件固端力列阵为F0e,则有
Fe =ke⊿e+ F0e
(√ )
自测题
二、选择填空
1. 平面杆件结构用后处理法建立的原始刚度方程组。 (D )
A.可求得全部结点位移 B.可求得可动结点的移 C.可求得支座结点位移 D.无法求得结点位移
l 4EI
2 1
l 4
1
4 1
EI
2
3
k
2
4 3
8
3
8 3
EI
4
2
k 3
3 1
3
1
3 2
EI
3
自测题
(3)用单元集成法形成结构总刚度矩阵
各单元的定位向量如下:
1 0 1T
2 1 2T
3 2 3T
按单元定位向量将单元刚度矩阵集成整体刚度矩阵如下:
K
1
2
3
3 4
15.5kN
m
M 43
2i (3) 2
4i (3) 3
30.0kN
m
B. k56
C. k03
D. k58
三、考研题选解
1. 单元i , j 在图示两种坐标系中的刚度矩阵 :( A)

结构力学习题集矩阵位移法习题及答案老八校

结构力学习题集矩阵位移法习题及答案老八校

1文档收集于互联网,已整理,word 版本可编辑.第八章 矩阵位移法 – 老八校一、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: 二、计算题:12、用先处理法计算图示结构刚度矩阵的元素133322,,K K K 。

13、用先处理法计算图示刚架结构刚度矩阵的元素153422,,K K K 。

EI ,EA 均为常数。

14、计算图示结构整体刚度矩阵的元素665544,,K K K 。

E 为常数。

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[][]K K 2224,。

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,,7877K K EA =常数。

,cos α=C ,sin α=S ,C C A ⋅= S S D S C B ⋅=⋅=,,各杆EA 相同。

2文档收集于互联网,已整理,word 版本可编辑.17、计算图示刚架结构刚度矩阵中的元素8811,K K (只考虑弯曲变形)。

设各层高度为h ,各跨长度为l h l 5.0,=,各杆EI 为常数。

18、计算图示结构原始刚度矩阵的元素4544,K K 。

第9章矩阵位移法典型题

第9章矩阵位移法典型题

第9章矩阵位移法典型题
1. 用矩阵位移法计算图持续梁,并画M图,EI=常数。


解:
(1)成立坐标系,对单元和结点编号如图,单元刚度矩阵
单元定位向量λ①=(01)T,λ②=(12)T,λ③=(20)T
(2)将各单元刚度矩阵中的元素按单元定位向量在K中对号入座,得整体刚度矩阵
(3)持续梁的等效结点荷栽
(4)将整体刚度矩阵K和等效结点荷载P代人大体方程
(5)求杆端力并绘制弯矩图(图)。

2. 图结构,荷载只在(1),(3)杆上作用,已知(1),(3)杆在局部坐标系(杆件箭头方向)中的单元刚度矩阵均为(长度单位为m,角度单位为rad,力单位为kN)
杆件(2)的轴向刚度为EA=×l06kN,试形成结构的整体刚度矩阵。


解:
(1)结构的结点位移编号及局部坐标方向(杆件箭头方向)见图。

(2)单元(1),(3)的局部与整体坐标方向一致,故其在整体坐标系中的单元刚度矩阵与局部坐标系中的相同。

(3)桁架单元(2)的刚度矩阵
桁架单元只有轴向的杆端力和杆瑞位移,
(3)定位向量
单元(1):
单元(2):
单元(3):
(4)整体刚度矩阵
=
3. 求图结构整体刚度矩阵。

各标EI相同,不考轴向变形。


解:
(1)单元结点编号(图)
(2)单元的定位向量
(0051)T(0054)T
(5354)T(5200)T (3)单元刚度矩阵
(4)整体刚度矩阵。

矩阵位移法单元测验(daan)

矩阵位移法单元测验(daan)

一、 判断题(认为正确的打O ,错误的打 )1.(本小题4分)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。

(O )二.选择题(将选中答案的字母填入括弧内) 1.(本小题4分)桁架中任一单元的最后内力计算公式为:{}[]{}[]A. FkF eeee=-δ0;{}[]{}{}B. F T k eee=δ;{}[][]{}[]C. F T k F eeee=+δ0;{}[][]{}[]D. FT k F eeee=+δ0。

(B)2.(本小题4分)电 算 分 析 中 ,结 构 原 始 刚 度 矩 阵 引 入 边 界 条 件 后 :A .一 定 是 非 奇 异 的 ;B .可 能 奇 异 ,也 可 能 非 奇 异 ,要 视 具 体 边 界 条 件 而 定 ;C .只 要 引 入 的 条 件 多 于 3个 ,则 一 定 是 非 奇 异 的 ;D .一 定 是 奇 异 的 。

(D)三.填充题(将答案写在空格内)1.(本小题4分).图示结构采用位移编码先处理法集成所得结构刚度矩阵元素K 11为36EI/L 3,K 23为2EI/L ,不计轴向变形。

ll2.(本小题4分)图示刚架,l=6m ,q=20kN/m ,则等效结点荷载列阵元素 P 2=0,P 4=60kn.m。

qxθ四.(本大题10分)图示梁结点转角列阵为{}[]∆=--0 0.4529 0.0615 0.2487 0.0562 0.0032T。

试求杆56的杆端弯矩列阵。

0.5mm0.5m1m 1m 1m1EI=1kN m.2EA=o o五.(本大题10分)已知:图示结构(不计轴变,EI=常数)的结点位移为 试求4单元的杆端弯矩。

{}[]{}[]⎭⎬⎫⎩⎨⎧---=⎭⎬⎫⎩⎨⎧-+⎭⎬⎫⎩⎨⎧-⎥⎦⎤⎢⎣⎡=+=92/512/112/1184/512/12/368/5042242222ql ql ql i ql i i i i F k F eqeeeδ {}[]Tiql iql 368/5552/722-=∆5(0,0,0)qlll/2 l/2 欢迎您的下载,资料仅供参考!。

矩阵位移法习题

矩阵位移法习题

EA 3 8 3
3 1
1 3 0 3 8 总刚度矩阵: K EA 3 8 0 3 0 1 8 8


位移向量:
v2 T
荷载向量:
P 15kN
20kN T
u2
1 3 3 0 8 8 u2 15kN 3 结构刚度方程: EA 20kN 3 0 1 v2 0 8 8
F
(e)
广西大学土木建筑工程学院

作业:已知单元和结点的离散如图,给定荷载作用 下各结点整体坐标下的位移:
u2 141006 / E, v2 37 / E, 2 18356 / E
u3 140988 / E, v3 763/ E, 3 32874 / E
20 20 2 (2) 370
0 4 6 EI 0 l 2 0 4 EI l
K (3)
0 0.04 0.12 0 0.12 105 0.48
EA 0 0 l 12 EI 6 EI 0 l3 l2 4 EI 0 6 EI l l2 0 0 4 0 0.04 0.12 105 0 0.12 0.48
单元①③ a=0° 单元②
EA 4 105 l
EI 0.12 105 l
3. 单元坐标表示的单 元刚度矩阵 先处理法
K
(1)
a=45° EA 2.8285 105 EI 0.0849 105 l l
EA l 0 0
0 12 EI l3 6 EI l2
K (1) K (1) 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 EA 0 3 0

矩阵位移法结构动力计算_真题-无答案

矩阵位移法结构动力计算_真题-无答案

矩阵位移法、结构动力计算(总分100,考试时间90分钟)一、填空题1. 用先处理法求解如下图所示结构(图中圆括号内数码为结点定位向量),则荷载向量{P}=______。

2. 干扰力频率θ与自振频率ω之比在______区间时称共振区。

3. 下图所示体系EI=常数(忽略杆件质量),则结构的自振频率ω=______;在图示简谐荷载(荷载频率为θ)作用下,体系的振动微分方程为______。

4. 两自由度振动体系,已知质量m1=2m,m2=m,其第一振型向量为[1 5]T,则第二振型向量为[1______]T。

5. 已知下图所示体系的第二主振型为,则第一主振型为______。

已知m1=m2=m,不计阻尼,不计柱的质量。

二、选择题1. 在矩阵位移法计算中,下图所示各图中单元刚度矩阵为奇异矩阵的是______。

A.B.C.D.2. 下图所示体系不计杆件质量和轴向变形,各杆抗弯刚度为常数,其动力自由度为______。

A.2B.3C.1D.43. 如下图所示体系(不计杆的质量)的动力自由度为______。

A.5B.6C.7D.84. 忽略直杆的轴向变形,则下图所示结构的振动自由度数目为______。

A.3B.4C.5D.65. 如下图所示单自由度动力体系中,质量m在杆件中点,各杆EI、l相同。

其自振频率的大小排列次序为______。

A.(b)>(a)>(c)B.(c)>(b)>(a)C.(a)>(b)>(c)D.(a)>(c)>(b)6. 下图所示等截面梁(忽略阻尼)承受一静力荷载FP,设在t=0时把这个荷载突然撤除,则质点m的位移方程为______。

A.B.C.D.7. 下图所示体系的运动方程为:______。

A.B.C.D.8. 如下图所示体系B为弹性支座,刚度系数为k,质点处的柔度系数为______。

A.l3/48EIB.l3/48EI/2kC.1/4kD.l3/48EI+1/4k9. 如下图所示体系(不计阻尼)的稳态最大动位移ymax=4FPl3/9EI,则其最大动力弯矩为______。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

1.图示平面刚架的缩减后的总刚的阶数为___________。

(中南大学2011)4.(14分)图示平面结构用矩阵位移法计算,引入支承条件的总体刚度矩阵是多少阶?求结点2、结点5的综合结点荷载列阵。

(中南大学2011)q5.(13分)图示平面结构用矩阵位移法计算,原始刚度矩阵是多少阶?试求结点2、结点3的综合结点荷载列阵。

(中南大学2012)4m4m4. 矩阵位移法只能计算超静定结构,不能计算静定结构。

()(中南大学2012)6.(13分)图示平面结构用矩阵位移法计算,求结点3、结点4和结点5的综合结点荷载列阵。

(中南大学2013)2.已求得图示梁3个结点的转角列阵为{ }=[0i/ql-562i/ql16852]T,EI为常数。

则B支座的反力为___________。

(中南大学2013)3. 在矩阵位移法中将单元集合成整体时应引入结构的物理关系和变形连续条件。

()(中南大学2013)7.(15分)计算图示结构结点2和结点6的综合结点荷载列阵{}2P和{}6P。

(中南大学2014)3.图示结构的原始刚度矩阵的最大带宽为___________。

(中南大学2014)109876111315181917161412543213. 已用矩阵位移法求得图a所示结构单元③的杆端力(整体坐标)为{}=F[-3 -1 -4 3 1 -2]T(单位:mkN,Nk⋅),则单元③的弯矩图为图b。

()(中国矿业大学2011)(中南大学2014)24M图(kN·m)(a)(b)七、已知图示连续梁结点位移列阵{}θ如下所示,试用矩阵位移法求出23杆件的杆端弯矩,并画出该连续梁的弯矩图。

已知图中m/kNq20=,23杆的线刚度cmkN.i⋅⨯=6101{}θ=⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧862725147653..-..-(中国矿业大学2012)q3m6m3m7-1、用矩阵位移法分别计算图(a)所示连续梁在图(b)和图(c)两种荷载作用下的结点角位移和各单元杆端力,边界采用后处理法,略去轴向变形影响。

(中国矿业大学2013)6m3m3m4. 采用矩阵位移法先处理法求解图示结构时(图中圆括号内数为结构定位向量),荷载向量{}=P _________。

(中国矿业大学2014)4m4m4m一、(20分)用力矩分配法计算图示刚架,绘出弯矩图。

(长安大学2015)二、(15分)已知ql F P =,2qlM =,试按图示刚架上的结点位移编码,写出该刚架刚度矩阵[K]中的三个元素33K 、25K 、41K ,并求综合结点荷载列阵。

(长安大学2011)llll三、(15分)图示刚架,按如图进行结点位移编码,写出该刚架刚度矩阵[K]。

(长安大学2012)四、(15分)试按图示梁上的结点位移编码,写出该刚架刚度矩阵[K ]中的三个元素21K 、44K 、13K ,并求综合结点荷载列阵。

(长安大学2013)一、 试用先处理法写出结构刚度矩阵。

已知①、③单元整体坐标系的单元刚度矩阵为:(西南交通大学2011)M,θxy[k ]③=[k ]①⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡--------=l EI lEI lEI l EA l EA l EI l EI l EI l EI l EI l EI lEI l EA l EA l EI l EI l EI l EI 402060000001260122064060000601260122323222323 附:[]⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡--------=lEI lEI lEI l EI l EI l EI l EI l EI l EA l EA l EI l EI l EI l EI l EI l EI l EI l EI l EA l EA k 460260612061200000260460612061200000222323222323二、 求图示结构的自由结点荷载列阵{P }。

(西南交通大学2011)M,θxy1.已知图示钢架各杆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:()(西南交通大学2011)A.B.M,θxyC. D.三、已知图示梁结点列阵为{Δ}= [0 11ql2/168i -11ql2/42i]T,试求C支座的反力和A支座反力偶。

(西南交通大学2012)12l lM,θxy2.用矩阵位移法计算图示结构的编号如图,结构刚度矩阵[K]中的元素K64为:()(西南交通大学2012)A.l/EI3 B. l/EI8 C. l/EI4 D. l/EI2l lM,θxy4. 图a 、b 所示两结构,几何尺寸相同,但刚度、荷载不同。

已求得图a 所示结构中单元①的杆端力列阵为{}1a F =[1QAB F 1AB M 1QBA F 1BA M ]T=[P 2219 Pl 26479 P 223 Pl 26417]T ,则图b 所示结构单元①的杆端力列阵:{}1b F =____________________。

(湖南大学2013)l/2l/2lll用后处理法处理图示结构时,单元③刚度矩阵第2行第5列元素为____________、该元素应送至总刚___行___列。

总刚加入边界条件后应删去_____________行列。

(东南大学2014) 3.图示连续梁。

(北京工业大学2015)已知:作用于BC 杆的均布荷载为q ,杆件AB 和杆件BC 的长度和线刚度分别为l 和i 。

x y利用矩阵位移法求得结点位移列阵为{}∆=Ti ql i ql ⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡168556-022。

求:杆件BC 的杆端弯矩BC M =__________,支座B 的反力By R =__________。

1. 图示连续梁。

(北京工业大学2014)题一、3.4图q设m kN q /20=,23杆的cm kN i ⋅⨯=4100.1利用矩阵位移法求得结点位移列阵为{}rad 1086.272.5-14.765.3-4-⨯⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=θ求:杆23杆的杆端弯矩=23M ,=32M .1. 试写出用矩阵位移法求解杆件结构内力的步骤。

(北京工业大学2011)2. 矩阵位移法23Q F =___________。

(北京工业大学2016)q3. 题15图结构,已知晾干=EI 常数。

若按矩阵位移法求得结点位移1、2分别为1θ、2∆,则杆件BC 左、右端的弯矩各为:______,______(均以下侧受拉为正)。

(浙江大学2012)4. 图示结构按矩阵位移法计算,则与结点位移1、2(正方向见图虚线标示)对应的等效结点荷载向量为:[_____,_____]T。

(浙江大学2012)求连续梁总结点荷载列阵{PF}。

(西南交通大学2013)M,θy提示:a b四、图示结构,=EA常数,用先处理法求结构刚度矩阵[K]。

(西南交通大学2014)五、(20分)图示结构,用先处理法确定其结构刚度矩阵[]K和结构荷载向量{}P。

忽略轴向变形的影响。

(西安建筑科技大学2011)ql六、(24分)忽略轴向变形的影响,计算图示结构的整体刚度矩阵[]K和结构荷载向量{}P。

各杆EI为常数。

(西安建筑科技大学2012)2m2m七、(24分)用先处理法求解图示结构的结构刚度矩阵。

kN.EA71051⨯=,2610251mkN.EI⋅⨯=,ml5=。

(西安建筑科技大学2013)[]⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡--------=lEIlEIlEIlEIlEIlEIlEIlEIlEAlEAlEIlEIlEIlEIlEIlEIlEIlEIlEAlEAk46266126122646612612222323222323附录:[]⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡--------=lEI lEI lEI l EI l EI l EI l EI l EI l EA l EA l EI l EI l EI l EI l EI l EI l EI l EI l EA l EA k 460260612061200000260460612061200000222323222323ql ql 2/12ql 2/12ql ql 2/8八、(15分)用先处理法计算图示结构的刚度矩阵K 。

各杆长度为l 。

(西安建筑科技大学2014)附录:[]⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡--------=lEI lEI lEI l EI l EI l EI l EI l EI l EA l EA l EI l EI l EI l EI l EI l EI l EI l EI l EA l EA k 460260612061200000260460612061200000222323222323ql ql 2/12ql 2/12ql ql 2/81. 矩阵位移法:(武汉理工大学2016)(1)采用先处理法对结构进行整体编码。

(编码要求按点A 、B 、C 、D 的先后顺序)(2)写出单元③的单元定位向量和坐标转换矩阵。

(3)写出结构的等效节点荷载向量。

(20分)试用先处理法建立图示梁的结构总刚度矩阵[]K 。

(华南理工大学2011)附:[]⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡--------=lEI lEI lEI l EI l EI l EI l EI l EI l EA l EA l EI l EI l EI l EI l EI l EI l EI l EI l EA l EA k 460260612061200000260460612061200000222323222323 九、(20分)试用先处理法建立图示结构的总刚度矩阵[]K 。

已知各杆件在整体坐标系中的单元刚度矩阵为:(华南理工大学2012)[]K ①=[]K ②=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡000001000100000001000100-- []K ③=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡6448644848364836448644848364836---6-----l/2ll/2十、(20分)考虑弯曲变形和轴向变形,试用先处理法写出结构的总荷载列阵[]P 。

(华南理工大学2013)ll十一、 (20分)试用先处理法给出图示结构的总刚度矩阵[]K 。

已知:各杆长度为l ,EI为常数。

(忽略轴向变形)。

(华南理工大学2014)M,θxy附:[]⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡--------=lEI lEI lEI l EI l EI l EI l EI l EI l EA l EA l EI l EI l EI l EI l EI l EI l EI l EI l EA l EA k 460260612061200000260460612061200000222323222323 十二、 (20分)试用先处理法给出图示结构的总荷载列阵{}P 。

相关文档
最新文档