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 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]???求支座反力当时?????? ? ?????[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。

解:相应简支梁的弯矩方程为水平推力合理轴线方程为合理轴线为一抛物线。

[例3-6-1]用结点法求桁架各杆的内力。

解:求支座反力解题路径:以结点为对象以结点为对象以结点为对象以结点为对象[例3-6-2]用结点法求桁架各杆的内力。

解:求支座反力平衡方程荷载叠加法解题路径:以结点为对象以结点为对象以结点为对象以结点为对象以结点为对象以结点为对象以结点为对象[例3-6-3]用结点法求桁架各杆的内力。

解:利用对称性,求支座反力解题路径:以结点为对象?以结点为对象以结点为对象以结点为对象例3-6-4]指出桁架的零杆。

工程力学:三铰拱的内力计算

工程力学:三铰拱的内力计算
三铰拱的内力计算
➢ 三铰拱的反力和内力计算
支座反力
y FP1
C FP2
取整体,由
FHA A
MB 0
FVA
FVA
FPibi l
FV0A
yk f
a1 a2
l/2
yJ b1
l/2
B FHB x
b2 FVB
MA 0
FVB
FPi ai l
FV0B
FP1 A
K
FV0A
FP2
C
B
J
FV0B
代梁(相应简支梁)
FND (FVA FP1) sin FH cos (FV0A FP1) sin FH cos FQ0D sin FH cos
内力计算
小结:
1)由于推力 的存在,拱的弯矩比梁的要小。 2)三铰拱的内力值不但与荷载及三个铰的位置 有关,而且与各铰间拱轴线的形状有关。
C D
三铰拱 FHA A
FVA
相应简支梁
AD
C
FV0A
约 FVA FV0A
束 FVB FV0B

反 力
FH
M
0 C
f

B FHB
FVB B
FV0B
➢ 三铰拱的合理轴线
在给定荷载作用下,三铰拱任一截面弯矩为零, 只承受轴力,这样的轴线就称为合理拱轴。
在竖向荷载作用下三铰拱任一截面弯矩为
M M 0 FH y
令 M 0 得到 y M 0
FVA A
FV0A
FVA FV0A
FVB FV0B
FH
M
0 C
f
C B FHB
FVB
C
B
FV0B

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)

结构力学分章节练习题------第四-十一章

结构力学分章节练习题------第四-十一章

第四章一、选择题1、如图所示刚架,给出四个不同形状的弯矩图,其中形状正确的是()题图2、如图所示正方形封闭荷载及框架,四个角上的弯矩相等且均为外侧受拉,其值等于 ( )PlA、8PlB、12PlC、16PlD、243、图为AB杆段的弯矩图,则杆上作用的外力P的大小应为()A、8KNB、10 KNC、12 KND、15 KN选择题3 填空题1二、填空题1、图所示所示刚架,截面D的弯矩值等于,侧受拉。

2、图示刚架,其中CD 杆D 截面的弯矩为 kn m,CD 杆的轴力为 kn (设弯矩以内侧受拉为正,轴力以拉力为正)。

3、如图所示刚架中的弯矩=DC M ,轴力=ED N ,支座A 的竖向反力=A V 。

三、计算题1、如图所示刚架的M 图,试做Q 图与N 图2、试作出图如图所示刚架的M 、Q 图。

3、作图刚架的 M 、Q 图。

6Kn第五章一、选择题:1、如图所示三铰拱,已知其水平推力H=23P ,该拱的失跨比lf 等于 ( )A 、81B 、61C 、41 D 、312、如图所示对称三铰拱,设拱轴线为抛物线。

铰C 右侧截面C '的轴力(受压为正)为( )。

3、经判断,如图所示结构的水平反力为 ( )A 、2,2P H P H B A -==B 、0,==B A H p HC 、P H H B A -==,0D 、2,2P H P H B A =-=二、填空题 :1、当拱的轴线与压力线完全重合时,各截面 和 都为零,而只有 。

这样的拱轴线称为 。

第六章一、选择题1、所示组合结构,其中二力杆AB 的轴力为 ( )A 、-P 2 B 、0C 、P 2D 、P 222、如图所示静定刚架及荷载,截面B 的弯矩B M 等于 ( )A 、Pa (外侧受拉)B 、2Pa (内侧受拉)C 、2Pa (外侧受拉)D 、3Pa (内侧受拉)二、填空题1、如图所示桁架1、2杆的内力分别为1N = ,2N = 。

三、计算题1、试计算图所示桁架杆件1、2的内力。

结构力学第3章-第9章在线测试题及答案

结构力学第3章-第9章在线测试题及答案

《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。

第四单元测试题第六章三铰拱、静定桁架和组合结构

第四单元测试题第六章三铰拱、静定桁架和组合结构

第四单元测试题(第五、六章 三铰拱、静定桁架和组合结构)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、在固定荷载作用下,使三铰拱各截面的弯矩恒等于零的拱的轴线称为三铰拱的合理拱轴。

( )2、在竖向荷载作用下,三铰拱的推力与拱高f 成正比,f 愈大,则推力愈大。

( )3、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。

( )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1示桁架有:N 1= N 2 = N 3 =0。

( )6、图2示拱在荷载作用下,N DE 为30kN 。

( )二、填空题1、图3示三铰拱的水平推力H =______ __,竖向支座反力V A =______ _,V B =_____ _。

(注:标出力的方向)2、图4示桁架中,杆1的轴力值N 1 = ;杆2的轴力值N 2 = 。

2m2m4m10kNA CB5kN/m2m图33m6m 3mACB4m图5D2kN /m5kN 图4d123PP ABCaaaa图130kND 4m 4m 4m4m1m 图2ABCm 4m3m8m 4m 4mD图63、图5示三铰拱的水平推力H =______ __,竖向支座反力V A =______ _,V B =_____ _。

(注:标出力的方向)4、图6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=________。

5、图7示结构CD 杆的内力为_____ _。

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8示结构固定支座的竖向反力V A = 。

三、选择题1、图8所示桁架中零杆的个数( )。

(提示:不含支座零支杆数)A. 6根B. 7根C. 8根D. 10根 2、图9所示桁架中零杆的个数( )。

结构力学习题

结构力学习题

结构力学一.判断题1.静定结构在支座移动、变温及荷载分别作用下,均产生位移和内力。

( )2.求图示结构A 点竖向位移可用图乘法。

( )q3.在荷载作用下,超静定结构的内力与EI 的绝对值大小有关。

( )1.图示梁的弯矩图是正确的。

( )a a a2.位移法中角位移未知量的数目恒等于刚结点数。

( )3.图a 所示桁架结构可选用图b 所示的体系作为力法基本体系。

( )(a)(b)1. 图示桁架支座反力V A =P (↑)。

( )aaaaa2. 图a 结构,取图b 为力法基本结构,∆1c l =θ 。

( )B(b)1l Aθ3.图示结构Q E 影响线的AC 段纵标不为零。

( )1.有多余约束的体系一定是几何不变体系。

( )2.荷载作用在静定多跨梁的附属部分时,基本部分一般内力不为零。

( ) 3。

已知M p 、M k 图,用图乘法求位移的结果为:()/()ωω1122y y EI +。

( )kM p21y 1y 2**ωω1.图示梁的弯矩图是正确的。

( )a a a2.位移法中角位移未知量的数目恒等于刚结点数。

( )3.图a 所示桁架结构可选用图b 所示的体系作为力法基本体系。

( )1.在静定结构中,当荷载作用在基本部分时,附属部分将引起内力。

( ) 2. 图示体系是几何不变体系。

( )3. 图示结构的超静定次数是n =7。

( )二。

填空1.图示结构N AB 为_________________________________。

2.在位移法中,求解基本未知量的方程是根据_______________条件建立的。

3.图示悬臂梁抗弯刚度为EI ,则截面C 、B 的相对转角等于___________。

aa1.图示悬臂梁抗弯刚度为EI ,则截面C 、B 的相对转角等于___________。

aa2.图示静定梁及M C 的影响线,当梁承受全长均布荷载时,则M C = ( )a a aa-+a a M C 影 响 线/2/23.位移法以__________________和_________________________作为基本未知量。

三铰拱的内力计算 重庆大学

三铰拱的内力计算  重庆大学

(2)计算各截面几何参数(y和φ )
1) 求y 将l 和f 代入拱轴线方程
q=10kN/m FP=40kN
y FH=60kN A
C E E
D
f=4m
yE
B FH=60k
x
y 4 f x(l x)
l2

x2
y x
FVA=70kN 4m
4m 4m l=16m
4m FVB=50kN
q=10kN/m A
4
10 8 12 16

70
kN( )
FV B

FV0B

108 4 16
4012

50
kN( )
FH

M
0 C
f

508 40 4 4
60 kN(推力)
q=10kN/m FP=40kN
A
B
DCE
16m
FV0A
FV0B
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2、水平支座反力
由三铰拱整体平衡
条件 Fx 0 ,可得
a2
a1 FP1 KC
FP2
yf
FHA
Ax
B FHB
FHA = FHB = FH
取铰C左边隔离体,
由 MC 0,可得
FV
A

l 2


FP1

l 2

a1


FH
f
0
M
0 C
FH f
0
FVA
FH0A 0 A
(10)(0.894) (60)(0.447) 17.88 kN

大学结构力学知识考试(习题卷1)

大学结构力学知识考试(习题卷1)

大学结构力学知识考试(习题卷1)第1部分:单项选择题,共66题,每题只有一个正确答案,多选或少选均不得分。

1.[单选题]图a所示超静定梁承受支座位移的作用,其力法基本体系如图b所示,则力法方程为A)style="width: auto;" class="fr-fic fr-fil fr-dib">B)style="width: auto;" class="fr-fic fr-fil fr-dib">C)style="width: auto;" class="fr-fic fr-fil fr-dib">D)style="width: auto;" class="fr-fic fr-fil fr-dib">答案:C解析:2.[单选题]下列关于瞬变体系的论述错误的是A)可作为建筑结构使用B)有多余约束C)外力作用下内力可能静不定D)外力作用下内力可能很大答案:A解析:A)主系数B)副系数C)自由项D)单位弯矩图答案:B解析:4.[单选题]下列说法正确的是A)单位荷载法计算位移的单位荷载根据计算方便进行假设B)虚功中的位移状态是不能进行虚设的C)虚功原理包括平衡条件和几何条件(位移协调条件)D)利用一个假定的虚拟单位力状态可能求出多个位移答案:C解析:5.[单选题]下列选项中为结构的是A)建筑物中门、窗B)建筑物中承受载荷而起骨架作用的部分C)建筑物中玻璃D)建筑物中水泥答案:B解析:6.[单选题]静定结构由于支座沉降( )或制造误差,结构内部将( )。

A)有内力、有位移B)无内力、无位移C)有内力、无位移D)无内力、有位移答案:D解析:7.[单选题]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: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,无法判断答案:B解析:8.[单选题]在超静定结构中,若增大某局部的刚度EA,则其余部分的内力将A)可能增大也可能减小B)不变C)增大D)减小答案:D解析:9.[单选题]下图所示结构中,不能直接采用力矩分配法进行内力分析的结构是( )。

结构力学各章练习题判断题

结构力学各章练习题判断题

结构力学各章练习题判断题(总15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--第二章:平面体系几何构造分析一.判断题1.几何可变体系在任何荷载作用下都不能平衡。

()2.三个刚片由三个铰相连的体系一定是静定结构。

()3.有多余约束的体系一定是超静定结构。

()4.有些体系是几何可变体系,但却有多与约束存在。

()5.在任意荷载作用下,仅用静力平衡方程即可确定全部反力和内力的体系是几何不变体系。

()6.图1-16所示体系是几何不变体系。

()图1-16 图1-17 图1-18 7.图1-17所示体系是几何不变体系。

()8.几何瞬变体系的计算自由度一定等于零。

()9.图1-18所示体系按三刚片法则分析,三铰共线故为几何瞬变。

()10.图中链杆1和2的交点O可视为虚铰。

()1O22.8 多余约束的体系一定是几何可变体系。

()2.9 只有无多余约束的几何不变体系才能作结构。

()2.10 图示2-10铰结体系是无多余约束的几何不变体系。

()图2-10 题2-11 2.11 图示2-11铰结体系是有多余约束的几何不变体系。

()2.12 图示2-12体系是无多余约束的几何不变体系。

()题2-12 题2-132.13 图示体系是有多余约束几何不变的超静定结构。

( )2.14 图示体系在给定荷载下可维持平衡,因此,此体系可作为结构承担荷载。

( )2.15 图示体系是有多余约束的超静定结构。

( )题2-14 题2-15答案:1 ×2 × 3 ×4 √5 √ 6 × 7 √8 × 9 ×10×;× × √ ×× × × ×二、分析题:对下列平面体系进行几何组成分析。

3、 4、C D B C DB5、 6、A C D BE A BCDE7、 8、A B C D GE F A B C D E F GHK9、 10、11、 12、 1234513、 14、15、 16、17、 18、19、 20、1245321、 22、12345678 1234523、 24、 12345625、 26、27、 28、29、 30、31、 32、33、BA CFDE三、在下列体系中添加支承链杆,使之成为无多余约束的几何不变体系。

结构力学

结构力学

>>作业(一) 单选题1. 图示体系的几何组成是()。

(A) 无多余约束的几何不变体系2. 图示结构中K截面的剪力为()。

(C)03. 图中各杆E值相同,三铰刚架D点的角位移为(顺时针为正)()。

(B)4. C点水平位移为()。

(A) ()5. 图示体系的几何组成是()。

(D) 瞬变体系6. 图示同一结构的两个受力与变形状态,则在下列关系中正确的是()。

(D)7. 图示线弹性梁上先加F1,A、B两点挠度分别为、,再加F2,A、B两点挠度分别增加、,则F1做的总功为()。

(D)8. 已知图a中A端转角,则图b中中梁的B端弯矩及A端转角为()。

(D)9. 图示体系的几何组成是()。

无多余约束的几何不变体系10. 图示各体系中,几何不变且无多余约束的体系是()。

图d11. 图示桁架结构中杆1的轴力为()。

(B) -Fa/412. 图示梁受外力偶作用,其正确的弯矩图形状应为()。

(B) 图b13. 对比图(a)、(b)所示同一结构两种外因作用情况下C点的挠度和弯矩,下面结论成立的是()。

(C) 不相等,相等。

14. 刚体系与变形系虚位移原理的虚功方程两者的区别在于()。

(C) 前者外力总虚功等于0,后者外力总虚功等于总虚变形功15. 对于三铰拱结构,下面结论是正确的是()。

(D) 三铰拱在任意荷载作用下都存在与其相应的合理轴线。

16. 图示体系的几何组成是()。

无多余约束的几何不变体系17. 图示桁架结构中内力为零的杆件的数目(包括支座连杆)为()。

(C) 11个18. 图示体系的几何组成是()。

(A) 无多余约束的几何不变体系19. (A)(a)(b)20. 图示结构杆1的轴力(以拉为正)为()。

(C)(二) 判断题1. 有变形就有应力,有应力就有变形。

(B) 错2. 图示三种结构中,ABC杆的内力是相同的。

(A) 对3. 图示对称结构,桁架各杆EA相同,图a结点A的水平向位移,图b结点A的竖向位移都为0。

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。

三铰拱的内力计算

三铰拱的内力计算

取半拱: ΣmC=0; XA·4-YA·4=0; XA=1kN
【例4—1】求图示半圆形三铰拱K截面的弯矩。
C K
P=4kN
D
30 30
MK NK K
QK
XA
YA
A
4m
O
B
4m
XB
YB
将拱从K位置截开,取AK。
A XA
YA
ΣmK=0; M K YA 2 X A 2 3 0, MK=-1.464kN.m(外侧受拉)
合理选择拱的轴线可使横截面的弯矩为零。使拱各截面的弯 矩皆为零的轴线称为合理拱轴线,如均布荷载下三铰拱的合理拱 轴线为抛物线。
【例4—1】求图示半圆形三铰拱K截面的弯矩。
C K
P=4kN
D
30 30
C
XC YC
A
XA YA
4m
O
B
4m
XB
YB
A XA
YA
取整体: ΣmB=0; YA·8-P·2=0; YA=1kN
XA
f
YA
l 2
0,
XA
Pl 8f
P
K
C
MK
K αNK
y f y
A
XA YA
x l/2
B
XB
l/4 l/4 YB
A
XA
x
QK
YA
三铰拱支座的水平推力XA=XB的大小与拱的高跨比
跨比
f l
越小
,水平推力XA=XB越大。
f l
有关,高
将拱从K位置截开,取AK。
由 ΣX=0; NKcosα+QKsin α+XA=0 ΣY=0; NKsinα-QKcosα+YA=0

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)
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)。

()
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。

()
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. -2P
C.
2P /2; D. -2P /2。

( )
a a a a a a
4、图 示 结 构 N DE ( 拉 ) 为

A. 70kN ;
B. 80kN ;
C. 75kN ;
D. 64kN 。

( )
4m 4m
4m
4m
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
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 4m
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
d
d
d 2
5、图 示 结 构 CD 杆 的 内 力 为 ______。

a
a
a
a
a
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 =。

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
q =11m 1m 1m
9、图 示 三 铰 拱 的 水 平 推 力 H = 。

5m
10、图 示 结 构 中 ,FE
N = , FD N = 。

a
a a
a
四、作 图 示 结 构 M 图
, 并 求 AB 杆 的 轴
力 。

五、求 图 示 结 构 M 图 ,
并 求 链 杆 的 轴 力 。

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

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

l
2
八、求 图 示 结
构 M 图 , 并 求 链 杆 的 轴
力 。

/2/2
l
l
九、作 图 示 结 构 的 M 图 。

a a a a
十、求 图 示 桁 架 杆 a 、b 的 内 力 。

2m
2m 2m 2m 2m
十一、求 图 示 桁 架 杆 1 、 2 的 内 力 。

a a
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 1102=-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、
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 780== ( 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 1234====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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