结构力学第三章习题及答案
结构力学 朱慈勉 第3章课后答案全解
结构力学 第3章习题答案3-2 试作图示多跨静定梁的弯矩图和剪力图。
(a)2P F a 2P F a4P F Ｑ34P F 2P F(b)aa aaa2m6m2m4m2m2020Q10/326/310(c)18060(d)3m2m2m3m3m4m3m2m2m2mA2m 2m2m2m7.5514482.524MQ3-3 试作图示刚架的内力图。
(a)242018616MQ18(b)4kN ·m3m3m6m1k N /m2kN A CBD6m10kN3m3m 40kN ·mABC D30303011010QM 210(c)45MQ(d)3m3m6m6m2m 2m444444/32MQN(e)4481``(f)4m4m2m3m4m222220M3-4 试找出下列各弯矩图形的错误之处，并加以改正。
(a)F P(b)(c)(d)(e)(f)F3-5 试按图示梁的BC 跨跨中截面的弯矩与截面B 和C 的弯矩绝对值都相等的条件，确定E 、F 两铰的位置。
lx l lx28ql M2221()222116121618c B C BC C q ql M l x x qx xM M M M ql ql x ql x l=-+===∴=∴=∴=中F D()2ql x -3-6 试作图示刚架的弯矩和剪力图。
(a)9090405M2B 209(4.53)645()0.5209459405,135()453135,0.5209900.520990F F E E CF CD BA R R M R M M M ⨯⨯-=⨯∴=↑=⨯⨯-⨯==↑=⨯==⨯⨯==⨯⨯=对点求矩14.25424213.5 1.50.2525.75A 72425 2.50.5()C 420.524 4.25()3.5(),0.25()5.752.1,24 4.253.752.5E K B B B B A A EF K M M R R H H V H Q Q =⨯-⨯⨯==⨯+⨯=⨯+⨯⨯=⨯→=-↓⨯⨯+⨯=⨯→=→∴=↑=←===⨯-=左对点求矩：对点求矩：2 2.1(c)80/3Q8080380,61603330():(2023304)/2120():61201030420211320()380()3DA ED C C B B A M M H F V A V V V =⨯==⨯==←=⨯⨯+⨯=↑⨯+⨯=⨯+⨯⨯∴=-↓∴=↑对点求矩对点求矩(d)8/34/388414233:41614284()4:441426()38(),03DAB BB BA AMA V VC H HH V=⨯-⨯⨯=⨯⨯+⨯⨯=⨯→=↑⨯-⨯⨯=⨯→=←∴=←=对点求矩对点求矩(e)2FaF2Fa2FaF F F2F----+2Fa2Fa2FaM Q02(),020322222(),2()4(),0C B p E B FB P H P FH P F PD P DM V F M H VM F a a H F a V aH F V FH F V=→=↑=→==→⨯+⨯=⨯+⨯∴=←=↓∴=→=∑∑∑(f)进一步简化BHIH8:4(),4()4(),4(),42810B BI I AH KN V KNH KN V KN M N m=→=↓=-←=-↑=⨯=•可知84 (g)2aqa22221.5()21.50 1.5()0,, 1.5C CA AGF GHHqaqa H a H qaqa a H a H qaH M qa M qa+=⨯→=→⨯+⨯=→=-←===对点求矩：对F点求矩：。
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
结构力学(王焕定第三版)教材习题第三章答案全解——哈工大老师提供
结构力学(王焕定第三版)教材习题答案全解第三章习题答案3-1 (a) 答：由图（a ）、（b ）可知结构对称（水平反力为零）荷载对称，因此内力对称。
所以可只对一半进行积分然后乘以 2 来得到位移。
如图示F P R (1−cos θ)M P = θ∈[0,π/2]；M =R sin θ θ∈[0,π/2]2 代入位移计算公式可得M P M1 π2 M P M2 π2 F P R (1−cos θ)∆Bx = ∑∫ EId s = 2⋅ EI ∫0EI R d θ= EI ∫02 R sin θR d θ=F P R 3 =(→)2EI3-1 (b) 答： 如图（a ）、（b ）可建立如下荷载及单位弯矩方程EIBARRF P( a )1pR ∆Bx =∑∫ MEIM d s =∫0π2 MEI P M R d θ= q EI 4∫0π2(1−2cos θ+cos 2 θ)R d θqR 4 ⎡ θ 1⎤3π⎞ qR 4= EI ×⎢θ−2sin θ+ 2 + 4sin2θ⎥⎦0 =⎝⎜ 4 − 2⎠⎟ 2EI (→)2 ⎣3-2 答：作M P 图和单位力弯矩图如下图： 由此可得内力方程根据题意EI (x ) = EI (l + x )代入位移公式积分可得 2 2 P 0s i n ( ) d (1 c o s ) (1 c o s ) q M R q R M R θθ α α θθ − = = − = − ∫AqRBα θ1( a ) θ( b )ABlq 03 0 p 6 x q M M xl = = xP M 图2 0 6q l1lM 图 x5 83 82l 代入位移公式并积分（查积分表）可得M P M l 2 q0x4∆Bx =∑∫ EI d x =∫0 6EI(l + x) d x7q0l40.07 ql4= (ln 2−)× = (→)123EI EI3-3 答：分别作出荷载引起的轴力和单位力引起的轴力如下图所示：由此可得C 点的竖向为移为：F NP F N1F NP F N1 ∆Cy =∑∫EA d s=∑ EA l =65112.5 kN× ×6 m+2×(62.5 kN× ×5 m+125 kN× ×5 m+75 kN× ×6 m)= 88EA=8.485×10−4 m当求CD 和CE 杆之间的夹角改变使：施加如图所示单位广义力并求作出F N2 图，则F∆=∑∫ F NP EA F N2 ds =∑ NP EAF N2 l2×62.5 kN ×(−0.15)×5 m +(−112.5 kN)×0.25×6 m =EA=−1.4×10−4 rad( 夹角减小）3-4 （a）答：先作出M p和M 如右图所示。
结构力学下册第三章(部分)
D MB B
Me y1
FBx
AC 段：
FBy
M (x)
=
FA x
−
MA
=
⎜⎛ ⎝
F0
+
Me
+
MA 2a
+
MB
⎟⎞x ⎠
−
MA
∂M (x) = x ∂F0
∂M (x) = x −1 ∂M A 2a
∂M (x) = x ∂M B 2a
BD 段： M ( y1 ) = FBx y1 + M B = F0 y1 + M B
∫ ∫ （b）非线性杆的应变能密度
vε
=
σdε
ε
=
Bε 1 2dε
ε
= 2 Bε 3 2 3
ΔAy
D
G ΔAx
相应的应变能表达式
∫ Vε
=
V vε dV
=
2 Bε 3 2 Al = 3
2BAl ⎜⎛ ε l ⎟⎞3 2 3 ⎝l⎠
=
2BAl ⎜⎛ Δl ⎟⎞3 2 3 ⎝l⎠
杆的变形和节点位移间的关系与（a）情况相同，故结构的应变能
Δ Ay
− Δ Axctg30°
sin 30° =
Δ Ay 2
−
3Δ Ax 2
∑ Vε =
应变能：
EA 2li
(Δli
)2
=
EA 2(2a)
⎜⎜⎝⎛
Δ Ay 2
−
3 2
Δ Ax
⎟⎟⎠⎞ 2
+
EA 2( 3a)
Δ2Ax
[( ) ] = EA 48a
9+6
3 Δ2Ax − 6
结构力学第三章习题参考解答
FAy 6 FAx 2 0
1 ql 2A
1 ql 4
取整体：M A 0
Fy 0
取AC： MC 0
取整体： Fx 0
l
l
0.45ql
FBy
1 2l
ql 3l 2
3 ql 4
FAy
ql
3 4
ql
1 4
ql
FAx
2 ql 2 l4
1 ql 2
FBx
1 ql 2
l 2
1 ql B2 3 ql 4
取左段
FNK
ql cos
3l 4
1 q 3 l 2 2 4
9 ql 2 32
D
C
q
3 ql
4
A
1 ql
l
4
1 ql
4
1 ql 4
3 ql
4
FQ KN
1 ql 2
E
4
1 ql 2 4
9 ql2 32
1 ql
B
4
ql 2 8
M KNm
l
1 ql
4
1 ql
4
1 ql
4
FN KN
1 ql2 4
1 ql 4
3－12解：
q C
q
3 ql
4
A
l
1 ql
B
4
Fy 0
FAy
1 ql 4
1 ql 4
l
l
1 ql
4
取BC：
MC 0
FBx
1 4
ql
取整体：
Fx 0
FAx
ql
1 ql 4
3 ql 4
AD段的最大弯矩 M x 3 qlx 1 qx2 dM 3 ql qx 0
结构力学第三章习题及答案
静定结构计算习题3—1 试做图示静定梁的M 、F Q 图。
解：首先分析几何组成:AB 为基本部分，EC 为附属部分。
画出层叠图，如图（b ）所示。
按先属附后基本的原则计算各支反力(c)图。
之後，逐段作出梁的弯矩图和剪力图。
36.67KN15KN •m 20KNM 图（单位：KN/m ）13.323.313.33F Q 图（单位：KN ）3—3 试做图示静定刚架的内力（M 、F Q 、F N ）图，并校核所得结果。
解：（1）计算支反力F AX =48kN （→） M A =60 KN •m (右侧受拉) （2）逐杆绘M 图 （3）绘F Q 图 （4）绘N 图（5）校核: 内力图作出后应进行校核。
(略)3—7 试做图示静定刚架的内力（M 、F Q 、F N ）图，并校核所得结果。
解：（1）计算支反力F AX =20kN （←） F AY =38kN(↑) F BY =62kN(↑) （2）逐杆绘M 图BCM 图（单位：KN/m ） F Q 图（单位：KN ）3030F AX F N图（单位：60）20）（3）绘F Q 图 （4）绘N 图（5）校核: 内力图作出后应进行校核。
(略)3—9 试做图示静定刚架的内力（M 、F Q 、F N ）图，并校核所得结果。
解：（1）计算支反力F AX =0.75qL （←） F AY =-0.25qL( ) F BY =0.25qL(↑) （2）逐杆绘M 图 （3）绘F Q 图 （4）绘N 图（5）校核: 内力图作出后应进行校核。
(略)3—11试做图示静定刚架的内力（M 、F Q 、F N ）图，并校核所得结果。
解：（1）计算支反力F BX =40KN （←） F AY =30KN (↑) F BY =50kN(↑) （2）逐杆绘M 图 （3）绘F Q 图 （4）绘N 图（5）校核: 内力图作出后应进行校核。
(略)C（a ）qBY 23—17 试求图示抛物线三铰拱的支座反力，并求截面D 和E 的内力。
(完整版)西北工业大学航空学院结构力学课后题答案第三章静定结构的内力与变形
第三章 静定结构的内力与变形3-1 判断如图所各桁架的零力杆并计算各杆内力。
1P(a) (a)解：（1）0272210=⨯-⨯+=f故该桁架为无多余约束的几何不变结构。
（2）零力杆：杆2-3，杆2-4，杆4-5，杆5-6。
对于结点1：N 1-2PN 1-33001P N =⨯-2121 P N 221=-0233121=+⨯--N N P N 331-=-对于结点3：N 3-43N 3-1P N N 31343-==--对于结点4：N 4-64N 4-3P N N 33464-==--对于结点2：N 2-52N 2-1PN N 21252==--对于结点5：N 5-75N 5-2P N N 22575==--(b)(b)解：（1）082313=⨯-+=f故该桁架为无多余约束的几何不变结构。
（2）零力杆：杆1-2，杆2-3，杆2-4，杆5-4，杆6-4，杆6-7，杆6-8，杆1-5。
对于结点5：P5N 5-8P N -=-85对于结点8：N 7-88N 5-8Fθ05528785=+⨯--N N P N 55287=-对于结点7：N 7-47N 7-8P N 55247=-对于结点4：N 3-44N 7-4P N N 5524743==--对于结点3：N 1-33N 3-4P N N 5524331==--2(c)(c)解：（1）026228=⨯-⨯+=f故该桁架为无多余约束的几何不变结构。
（2）零力杆：杆1-2，杆2-3，杆2-4，杆4-3，杆4-6。
对于结点1：N 1-61N 1-3Pθ05561=+⨯-P N P N 561-=-05526131=⨯+--N N P N 231=-对于结点3：3N 3-1N 3-5P N N 21353==--(e)(d)解：（1）02112316=⨯-⨯+=f故该结构为无多余约束的几何不变结构。
（2）零力杆：杆4-5，杆5-6，杆4-6，杆7-6，杆2-3，杆2-8，杆2-9，杆1-2，杆9-11,杆8-9，杆9-11.对于结点4：4N 4-7N 3-4450PP N 2243=- P N 2274=-对于结点7：7N 4-7N 3-7N 8-7P N N 22227374=⨯-=-- P N -=-73P N 2278=-对于结点3：3N 3-4N 3-7N 8-7022734332=⨯+=---N N N P N 2283=-对于结点8：022228982=⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛+=--N P N运用截面法：N 1-2N 9-10N 9-11PP23456789由对9点的力矩平衡：0222221=⨯⨯-⨯+⨯-P a P a a N 021=-N对于结点9：9N 2-9N 9-11N 9-10N 9-88911910922---=⨯+N N N P N 22109-=-8N 3-8(e)(e)解：（1）024125=⨯-++=f故该结构为无多余约束的几何不变结构。
结构力学章节习题及参考答案
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 。( )
结构力学章节习题及参考答案
第1章绪论（无习题）之阳早格格创做第2章仄里体系的机动领会习题解问习题利害推断题(1) 若仄里体系的本质自由度为整，则该体系一定为几许稳定体系.( )(2) 若仄里体系的估计自由度W=0，则该体系一定为无多余拘束的几许稳定体系.( )(3) 若仄里体系的估计自由度W＜0，则该体系为有多余拘束的几许稳定体系.( )(4) 由三个铰二二贯串的三刚刚片组成几许稳定体系且无多余拘束.( )(5) 习题2.1(5) 图所示体系去掉二元体CEF后，结余部分为简收刚刚架，所以本质系为无多余拘束的几许稳定体系.( )习题 2.1(5)图(6) 习题2.1(6)(a)图所示体系去掉二元体ABC后，成为习题2.1(6) (b)图，故本质系是几许可变体系.( )(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，故本质系是几许可变体系.( )习题 2.1(6)图习题挖空(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(3) 习题2.2(3)图所示4个体系的多余拘束数目分别为_______、________、__________、__________.习题 2.2(3)图(4) 习题 2.2(4)图所示体系的多余拘束个数为___________.习题 2.2(4)图(5) 习题 2.2(5)图所示体系的多余拘束个数为___________.习题 2.2(5)图(6) 习题 2.2(6)图所示体系为_________体系，有_________个多余拘束.习题 2.2(6)图(7) 习题 2.2(7)图所示体系为_________体系，有_________个多余拘束.习题 2.2(7)图对付习题2.3图所示各体系举止几许组成领会.第3章静定梁与静定刚刚架习题解问习题利害推断题(1) 正在使用内力图特性画制某受直杆段的直矩图时，必须先供出该杆段二端的端直矩.（）(2) 区段叠加法仅适用于直矩图的画制，不适用于剪力图的画制.（）(3) 多跨静定梁正在附属部分受横背荷载效率时，必会引起基础部分的内力.（）(4) 习题3.1(4)图所示多跨静定梁中，CDE战EF部分均为附属部分.（）习题3.1(4)图习题挖空(1)习题3.2(1)图所示受荷的多跨静定梁，其定背通联C所传播的直矩M C的大小为______；截里B的直矩大小为______，____侧受推.习题3.2(1)图(2) 习题3.2(2)图所示风载效率下的悬臂刚刚架，其梁端直矩M AB=______kN·m，____侧受推；左柱B截里直矩M B=______kN·m，____侧受推.习题3.2(2)图习题做图所示单跨静定梁的M图战F图.Q(a) (b)(c) (d)(e) (f)习题做图所示单跨静定梁的内力图.(c) 习题做图所示斜梁的内力图.习题做图所示多跨梁的内力图.(a)(a)习题改正图所示刚刚架的直矩图中的过失部分.(a) (b) (c)(d) (e) (f)习题做图所示刚刚架的内力图.(a)(b)第4章静定拱习题解问习题4.1利害推断题(1) 三铰拱的火仄推力不但是与三个铰的位子有关，还与拱轴线的形状有关.（）(2) 所谓合理拱轴线，是指正在任性荷载效率下皆能使拱处于无直矩状态的轴线. （ ）(3) 改变荷载值的大小，三铰拱的合理拱轴线形状也将爆收改变. （ ）习题4.2挖空(1) 习题3.2(3)图所示三铰拱的火仄推力F H 等于.习题3.2(3)图习题4.3供图所示三铰拱收反力战指定截里K 的内力.已知轴线圆程24()f y x l x l =-.第5章 静定仄里桁架习题解问习题5.1 利害推断题(1) 利用结面法供解桁架结构时，可从任性结面启初. （ ） 习题5.2挖空(1)习题3.2(4)图所示桁架中有根整杆.习题3.2(4)图习题5.3 试用结面法供图所示桁架杆件的轴力.(a) (b)习题5.4 推断图所示桁架结构的整杆.(a) (b)(c)习题5.5 用截里法供解图所示桁架指定杆件的轴力.(a)(b)第6章 结构的位移估计习题解问习题6.1 利害推断题(1) 变形骸真功本理仅适用于弹性体系，不适用于非弹性体系.（ ）(2) 真功本理中的力状态战位移状态皆是真设的.（ ）(3) 功的互等定理仅适用于线弹性体系，不适用于非线弹性体系.（ ）(4) 反力互等定理仅适用于超静定结构，不适用于静定结构.（ ）(5) 对付于静定结构，有变形便一定有内力.（ ）(6) 对付于静定结构，有位移便一定有变形.（ ）(7) 习题4.1(7)图所示体系中各杆EA 相共，则二图中C 面的火仄位移相等.（ ）(8) M P 图，M 图如习题4.1(8)图所示，EI =常数.下列图乘截止是精确的：4)832(12l l ql EI ⨯⨯⨯ （ ）(9) M P 图、M (9)图所示，下列图乘截止是精确的：033202201111)(1y A EI y A y A EI ++ （ ）(10) (10)图所示结构的二个仄稳状态中，有一个为温度变更，此时功的互等定理不可坐.（ ）习题 4.1(7)图习题 4.1(8)图 习题4.1(9)图习题 4.1(10)图习题6.2挖空题(1) 习题4.2(1)图所示刚刚架，由于收座B 下重所引起D 面的火仄位移D H =______. (2) 真功本理有二种分歧的应用形式，即_______本理战_______本理.其中，用于供位移的是_______本理.(3) 用单位荷载法估计位移时，假制状态中所加的荷载应是与所供广义位移相映的________.(4) 图乘法的应用条件是：__________且M P 与M 图中起码有一个为直线图形.(5) 已知刚刚架正在荷载效率下的M P 图如习题4.2(5)图所示，直线为二次扔物线，横梁的抗直刚刚度为2EI ，横杆为EI ，则横梁中面K 的横背位移为________.(6) 习题4.2(6)图所示拱中推杆AB 比本安排少度短了，由此引起C 面的横背位移为________；引起收座A 的火仄反力为________.(7) 习题4.2(7)图所示结构，当C 面有F P =1(↓)效率时，D 面横背位移等于(↑)，当E 面有图示荷载效率时，C 面的横背位移为________.(8) 习题 4.2(8)图（a ）所示连绝梁收座B 的反力为)(1611R ↑=B F ，则该连绝梁正在收座B 下重B =1时（如图（b ）所示），D 面的横背位移D δ=________.习题 4.2(1)图 习题 4.2(5)图习题 4.2(6)图 习题 4.2(7)图习题 4.2(8)图习题6.3C V .EI 为常数.1)供C V习题4.3(1)图2)供C V习题4.3(2)图3)供C V习题4.3(3)图4)供A习题4.3（4）图习题6.4 分别用积分法战图乘法供习题4.4(a)图所示刚刚架C 面的火仄位移C H .已知EI =常数.习题6.5 习题4.5(a)图所示桁架各杆截里均为A =2×103m 2，E ×108kN/m 2，F P =30kN ，d =2m.试供C 面的横背位移V C .第7章 力法习题解问习题7.1利害推断题（1）习题5.1(1)图所示结构，当收座A 爆收转化时，D q l l B A C lA B lD C A BC22ql 2ql 281ql 2(b)图M P M 图(c)(a)xx1l各杆均爆收内力.（）习题5.1(1)图习题5.1(2)图（2）习题 5.1(2)图所示结构，当内中侧均降下t1℃时，二杆均只爆收轴力.（）（3）习题 5.1(3)图(a)战(b)所示二结构的内力相共.（）习题5.1(3)图（4）习题 5.1(3)图(a)战(b)所示二结构的变形相共.（）习题7.2 挖空题（1）习题5.2(1) 图(a)所示超静定梁的收座A爆收转角，若选图(b)所示力法基础结构，则力法圆程为_____________，代表的位移条件是______________，其中=_________；若选图(c)所示力法基础结构时，力法圆1c程为____________，代表的位移条件是______________，其中1c=_________.习题5.2(1)图（2）习题5.2(2)图(a)所示超静定结构，当基础体系为图(b)时，力法圆程为____________________，=________；当基础体系为图(c)时，力法圆程为1P____________________，1P=________.习题5.2(2)图（3）习题5.2(3)图(a)所示结构各杆刚刚度相共且为常数，AB杆中面直矩为________，____侧受推；图(b)所示结构M BC=________，____侧受推.习题5.2(3)图（4）连绝梁受荷载效率时，其直矩图如习题5.2(4)图所示，则D面的挠度为________，位移目标为____.习题5.2(4)图习题7.3试决定习题5.3图所示结构的超静定次数.图习题7.4用力法估计习题5.4图所示各超静定梁，并做出直矩图战剪力图.图习题7.5用力法估计习题5.5图所示各超静定刚刚架，并做出内力图.图习题7.6利用对付称性，估计习题5.12图所示各结构的内力，并画直矩图.图习题7.7画出习题5.17图所示各结构直矩图的大概形状.已知各杆EI=常数.图第8章位移法习题解问习题8.1决定用位移法估计图所示结构的基础已知量数目，并画出基础结构.（除证明者中，其余杆的EI为常数.）(a) (b) (c) (d)图习题8.2利害推断(1)位移法基础已知量的个数与结构的超静定次数无关.（）(2)位移法可用于供解静定结构的内力.（）(3)用位移法估计结构由于收座移动引起的内力时，采与与荷载效率时相共的基础结构.（）(4)位移法只可用于供解连绝梁战刚刚架，不克不迭用于供解桁架.（）习题8.3用位移法估计习题6.6图所示连绝梁，做直矩图战剪力图，EI=常数.(1)(2)习题8.4用位移法估计结构，做直矩图，EI=常数.(1)(2)第9章渐近法习题解问习题9.1利害推断题(1)力矩调配法不妨估计所有超静定刚刚架的内力.（）(2)习题7.1(2)图所示连绝梁的蜿蜒刚刚度为EI，杆少为l，杆端直矩M BC<M.（）习题7.1(2)图习题7.1(3)图(3)习题7.1(3)图所示连绝梁的线刚刚度为i，欲使A端爆收逆时针单位转角，需施加的力矩M A>3i.（）习题9.2挖空题(1)习题7.2(1)图所示刚刚架EI=常数，各杆少为l，杆端直矩M AB =________.(2)习题7.2(2)图所示刚刚架EI=常数，各杆少为l，杆端直矩M AB =________.(3)习题7.2(3)图所示刚刚架各杆的线刚刚度为i，欲使结面B爆收逆时针的单位转角，应正在结面B施加的力矩M B =______.习题7.2(1)图习题7.2(2)图习题7.2(3)图(4)用力矩调配法估计习题7.2(4)图所示结构（EI=常数）时，传播系数C BA =________，C BC =________.习题7.2(4)图习题9.3用力矩调配法估计习题7.3图所示连绝梁，做直矩图战剪力图，并供收座B的反力.（1）（2）习题9.4用力矩调配法估计习题7.4图所示连绝梁，做直矩图.（1）（2）习题9.5用力矩调配法估计习题7.5图所示刚刚架，做直矩图.（1）（2）第11章效率线及其应用习题解问习题11.1利害推断题(1)习题8.1(1)图示结构BC杆轴力的效率线应画正在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M C效率线、F Q C效率线的形状如图（a）、（b）所示.(3) 习题8.1(3)图示结构，利用M C效率线供牢固荷载F P1、F P2、F P3效率下M C的值，可用它们的合力F R去代替，即M C= F P1y1+ F P2y2+ F P3y3=F R y.( )习题8.1(3)图(4) 习题8.1(4)图中的（a）所示主梁F Q C左的效率线如图（b）所示.( )习题8.1(4)图(5)习题8.1(5)图示梁F R A的效率线与F Q A左的效率线相共.( )习题8.1(5)图(6) 简收梁的直矩包络图为活载效率下各截里最大直矩的连线.( )习题11.2挖空题(1) 用静力法做效率线时，其效率线圆程是.用机动法做静定结构的效率线，其形状为机构的.(2) 直矩效率线横目标量目是.(3)习题8.2(3)图所示结构，F P=1沿AB移动，M D的效率线正在B面的横标为，F Q D的效率线正在B面的横标为.习题8.2(3)图(4) 习题8.2(4)图所示结构，F P=1沿ABC移动，则M D 效率线正在B面的横标为.习题8.2(4)图(5)习题8.2(5)图所示结构，F P=1沿AC移动，截里B的轴力F N B的效率线正在C面的横标为.习题8.2(5)图习题11.3单项采用题(1)习题8.3(1)图所示结构中收座A左侧截里剪力效率线的形状为( ).习题8.3(1)图(2) 习题8.3(2)图所示梁止家列荷载效率下，反力F R A的最大值为( ).(a) 55kN (b) 50kN (c) 75kN (d) 90kN习题8.3(2)图(3)习题8.3(3)图所示结构F Q C效率线(F P=1正在BE上移动)BC、CD段横标为( ).(a) BC,CD均不为整； (b) BC,CD均为整；(c) BC为整,CD不为整；(d) BC不为整,CD为整.习题8.3(3)图(4)习题8.3(4)图所示结构中，收座B左侧截里剪力效率线形状为( ).习题8.3(4)图(5)习题8.3(5)图所示梁止家列荷载效率下，截里K的最大直矩为( ).(a) 15kN·m(b) 35 kN·m(c) 30 kN·m(d) kN·m习题8.3(5)图习题11.4做习题8.4(a)图所示悬臂梁F R A、M C、F Q C的效率线.习题11.5做习题8.5(a)图所示结构中F N BC、M D的效率线，F P =1正在AE上移动.习题11.6做习题8.6(a)图所示伸臂梁的M A、M C、F Q A 左、F Q A左的效率线.习题11.7做习题8.7(a)图所示结构中截里C的M C、F Q C的效率线.习题11.8(a)图所示静定多跨梁的F R B、M E、F Q B左、F Q B左、F Q C的效率线.习题11.9(a)图所示牢固荷载效率下截里K的内力M K战F Q K左.习题11.10(a)图所示连绝梁M K、M B、F Q B左、F Q B左效率线的形状.若梁上有随意安插的均布活荷载，请画出使截里K爆收最大直矩的荷载安插.第2章仄里体系的机动领会习题解问习题利害推断题(1) 若仄里体系的本质自由度为整，则该体系一定为几许稳定体系.( )(2) 若仄里体系的估计自由度W=0，则该体系一定为无多余拘束的几许稳定体系.( )(3) 若仄里体系的估计自由度W＜0，则该体系为有多余拘束的几许稳定体系.( )(4) 由三个铰二二贯串的三刚刚片组成几许稳定体系且无多余拘束.( )(5) 习题2.1(5) 图所示体系去掉二元体CEF后，结余部分为简收刚刚架，所以本质系为无多余拘束的几许稳定体系.( )习题 2.1(5)图(6) 习题2.1(6)(a)图所示体系去掉二元体ABC后，成为习题2.1(6) (b)图，故本质系是几许可变体系.( )(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，故本质系是几许可变体系.( )习题 2.1(6)图【解】（1）精确.（2）过失.0W 是使体系成为几许稳定的需要条件而非充分条件.（3）过失.（4）过失.惟有当三个铰不共线时，该题的论断才是精确的.（5）过失.CEF不是二元体.（6）过失.ABC不是二元体.（7）过失.EDF不是二元体.习题挖空(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(3) 习题2.2(3)图所示4个体系的多余拘束数目分别为_______、________、__________、__________.习题 2.2(3)图(4) 习题 2.2(4)图所示体系的多余拘束个数为___________.习题 2.2(4)图(5) 习题 2.2(5)图所示体系的多余拘束个数为___________.习题 2.2(5)图(6) 习题 2.2(6)图所示体系为_________体系，有_________个多余拘束.习题 2.2(6)图(7) 习题 2.2(7)图所示体系为_________体系，有_________个多余拘束.习题 2.2(7)图【解】（1）几许稳定且无多余拘束.安排二边L形杆及大天分别动做三个刚刚片.（2）几许常变.中间三铰刚刚架与大天形成一个刚刚片，其与左边倒L形刚刚片之间惟有二根链杆相联，缺少一个拘束.（3）0、1、2、3.末尾一个启关的圆环（大概框）里里有3个多余拘束.（4）4.表层可瞅做二元体去掉，下层多余二个铰.（5）3.下层（包罗大天）几许稳定，为一个刚刚片；与表层刚刚片之间用三个铰相联，多余3个拘束.（6）里里几许稳定、0.将左上角火仄杆、左上角铰交三角形战下部铰交三角形分别动做刚刚片，根据三刚刚片准则领会.（7）里里几许稳定、3.中围启关的正圆形框为有3个多余拘束的刚刚片；里里铰交四边形可选一对付仄止的对付边瞅做二个刚刚片；根据三刚刚片准则即可领会.对付习题2.3图所示各体系举止几许组成领会.【解】（1）如习题解2.3(a)图所示，刚刚片AB与刚刚片I 由铰A战收杆①相联组成几许稳定的部分；再与刚刚片BC 由铰B战收杆②相联，故本质系几许稳定且无多余拘束.习题解2.3(a)图（2）刚刚片Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ由不共线三铰A、B、（Ⅰ，Ⅲ）二二相联，组成几许稳定的部分，如习题解2.3(b)图所示.正在此部分上增加二元体C-D-E，故本质系几许稳定且无多余拘束.习题解2.3(b)图（3）如习题解2.3(c)图所示，将左、左二端的合形刚刚片瞅成二根链杆，则刚刚片Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ由不共线三铰（Ⅰ，Ⅱ）、（Ⅱ，Ⅲ）、（Ⅰ，Ⅲ）二二相联，故体系几许稳定且无多余拘束.习题解2.3(c)图（4）如习题解2.3(d)图所示，刚刚片Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ由不共线的三铰二二相联，产死大刚刚片；该大刚刚片与天基之间由4根收杆贯串，有一个多余拘束.故本质系为有一个多余拘束的几许稳定体系.习题解2.3(d)图（5）如习题解2.3(e)图所示，刚刚片Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组成几许稳定且无多余拘束的体系，为一个大刚刚片；该大刚刚片与天基之间由仄止的三根杆①、②、③相联，故本质系几许瞬变.习题解2.3(e)图（6）如习题解2.3(f)图所示，由三刚刚片准则可知，刚刚片Ⅰ、Ⅱ及天基组成几许稳定且无多余拘束的体系，设为夸大的天基.刚刚片ABC与夸大的天基由杆①战铰C相联；刚刚片CD与夸大的天基由杆②战铰C相联.故本质系几许稳定且无多余拘束.习题解2.3(f)图第3章静定梁与静定刚刚架习题解问习题利害推断题(1) 正在使用内力图特性画制某受直杆段的直矩图时，必须先供出该杆段二端的端直矩.（）(2) 区段叠加法仅适用于直矩图的画制，不适用于剪力图的画制.（）(3) 多跨静定梁正在附属部分受横背荷载效率时，必会引起基础部分的内力.（）(4) 习题3.1(4)图所示多跨静定梁中，CDE战EF部分均为附属部分.（）习题3.1(4)图【解】（1）精确；（2）过失；（3）精确；（4）精确；EF为第二条理附属部分，CDE为第一条理附属部分；习题挖空(1)习题3.2(1)图所示受荷的多跨静定梁，其定背通联C所传播的直矩M C的大小为______；截里B的直矩大小为______，____侧受推.习题3.2(1)图(2) 习题3.2(2)图所示风载效率下的悬臂刚刚架，其梁端直矩M AB=______kN·m，____侧受推；左柱B截里直矩M B=______kN·m，____侧受推.习题3.2(2)图【解】（1）M C = 0；M C = F P l，上侧受推.CDE部分正在该荷载效率下自仄稳；（2）M AB=288kN·m，左侧受推；M B=32kN·m，左侧受推；习题做图所示单跨静定梁的M图战F图.Q(a) (b)(c) (d)(e) (f)【解】M图（单位：kN·m）F Q图（单位：kN）(a)M图F Q图(b)M图F Q 图(c)M图F Q图(d)M图F Q图(e)M图（单位：kN·m）F Q图（单位：kN）(f)习题做图所示单跨静定梁的内力图.(c) 【解】M图（单位：kN·m）F Q图（单位：kN）(c)习题做图所示斜梁的内力图.【解】M图（单位：kN·m）F Q图（单位：kN）F N图（单位：kN）习题做图所示多跨梁的内力图.(a)【解】M图（单位：kN·m）F Q图（单位：kN）(a)习题3.7 改正图所示刚刚架的直矩图中的过失部分.(a) (b) (c)(d) (e) (f)【解】(a) (b) (c)(d) (e) (f)习题做图所示刚刚架的内力图.(a)(b)【解】M图（单位：kN·m）F Q图（单位：kN）F N图（单位：kN）(a)M图（单位：kN·m）F Q图（单位：kN）F N图（单位：kN）(b)第4章静定拱习题解问习题4.1利害推断题(1) 三铰拱的火仄推力不但是与三个铰的位子有关，还与拱轴线的形状有关.（）(2) 所谓合理拱轴线，是指正在任性荷载效率下皆能使拱处于无直矩状态的轴线. （）(3) 改变荷载值的大小，三铰拱的合理拱轴线形状也将爆收改变. （ ） 【解】（1）过失.从公式0H /C F M f =可知，三铰拱的火仄推力与拱轴线的形状无关；（2）过失.荷载爆收改变时，合理拱轴线将爆收变更； （3）过失.合理拱轴线与荷载大小无关； 习题4.2挖空(1) 习题3.2(3)图所示三铰拱的火仄推力F H 等于.习题3.2(3)图【解】（1）F P /2；习题4.3供图所示三铰拱收反力战指定截里K 的内力.已知轴线圆程24()fy x l x l=-.【解】H H 16kN A B F F ==;VA 8kN()F =↑;V 24kN()B F =↑ 15kN m K M =-⋅;Q 1.9kN K F =;N 17.8kN K F =-第5章 静定仄里桁架习题解问习题5.1 利害推断题(1) 利用结面法供解桁架结构时，可从任性结面启初. （ ） 【解】（1）过失.普遍从仅包罗二个已知轴力的结面启初. 习题5.2挖空(1)习题3.2(4)图所示桁架中有根整杆.习题3.2(4)图【解】（1）11（仅横背杆件中有轴力，其余均为整杆）. 习题5.3 试用结面法供图所示桁架杆件的轴力.(a) (b)【解】 (1)提示：根据整杆判别规则有：N13N430F F ==；根据等力杆判别规则有：N24N46F F =.而后分别对付结面2、3、5列力仄稳圆程，即可供解局部杆件的内力. (2) 提示：根据整杆判别规则有：N18N17N16N27N36N450F F F F F F ======；根据等力杆判别规则有：N12N23N34F F F ==；N78N76N65F F F ==.而后与结面4、5列力仄稳圆程，即可供解局部杆件的内力.习题5.4 推断图所示桁架结构的整杆.(a) (b) (c)【解】(a) (b) (c)提示：(c)题需先供出收座反力后，截与Ⅰ.Ⅰ截里以左为断绝体，由30M =∑，可得N120F =，而后再举止整杆推断. 习题5.5 用截里法供解图所示桁架指定杆件的轴力.(a)(b)【解】(1) N P 32a F F =-；N P 12b F F =；N Pc F F =提示：截与Ⅰ.Ⅰ截里可得到N b F 、N c F ；根据整杆推断规则，杆26、杆36为整杆，则通过截与Ⅱ.Ⅱ截里可得到N a F . (2)N 0a F =；N P b F =；N 0c F =提示：截与Ⅰ.Ⅰ截里可得到N b F ；由结面1可知N 0a F =；截与Ⅱ.Ⅱ截里，与圆圈以内为摆脱体，对付2面与矩，则N 0c F =.第6章 结构的位移估计习题解问习题6.1 利害推断题(1) 变形骸真功本理仅适用于弹性体系，不适用于非弹性体系.（ ）(2) 真功本理中的力状态战位移状态皆是真设的.（ ）(3) 功的互等定理仅适用于线弹性体系，不适用于非线弹性体系.（ ）(4) 反力互等定理仅适用于超静定结构，不适用于静定结构.（ ）(5) 对付于静定结构，有变形便一定有内力.（ ） (6) 对付于静定结构，有位移便一定有变形.（ ） (7) 习题4.1(7)图所示体系中各杆EA 相共，则二图中C 面的火仄位移相等.（ ）(8) M P 图，M 图如习题4.1(8)图所示，EI =常数.下列图乘截止是精确的：4)832(12l l ql EI ⨯⨯⨯ （ ）(9) M P 图、M (9)图所示，下列图乘截止是精确的：033202201111)(1y A EI y A y A EI ++ （ ）(10) (10)图所示结构的二个仄稳状态中，有一个为温度变更，此时功的互等定理不可坐.（ ） 习题 4.1(7)图习题 4.1(8)图 习题 4.1(9)图习题 4.1(10)图【解】（1）过失.变形骸真功本理适用于弹性战非弹性的所有体系.（2）过失.惟有一个状态是真设的. （3）精确.（4）过失.反力互等定理适用于线弹性的静定战超静定结构.（5）过失.譬如静定结构正在温度变更效率下，有变形但是不内力.（6）过失.譬如静定结构正在收座移动效率下，有位移但是稳定形.（7）精确.由桁架的位移估计公式可知.（8）过失.由于与0y 的M 图为合线图，应分段图乘.（9）精确. （10）精确.习题6.2挖空题(1) 习题4.2(1)图所示刚刚架，由于收座B 下重所引起D 面的火仄位移D H =______.(2) 真功本理有二种分歧的应用形式，即_______本理战_______本理.其中，用于供位移的是_______本理.(3) 用单位荷载法估计位移时，假制状态中所加的荷载应是与所供广义位移相映的________.(4) 图乘法的应用条件是：__________且M P 与M 图中起码有一个为直线图形.(5) 已知刚刚架正在荷载效率下的M P 图如习题4.2(5)图所示，直线为二次扔物线，横梁的抗直刚刚度为2EI ，横杆为EI ，则横梁中面K 的横背位移为________.(6) 习题4.2(6)图所示拱中推杆AB 比本安排少度短了，由此引起C 面的横背位移为________；引起收座A 的火仄反力为________.(7) 习题4.2(7)图所示结构，当C 面有F P =1(↓)效率时，D 面横背位移等于(↑)，当E 面有图示荷载效率时，C 面的横背位移为________.(8) 习题 4.2(8)图（a ）所示连绝梁收座B 的反力为)(1611R ↑=B F ，则该连绝梁正在收座B 下重B =1时（如图（b ）所示），D 面的横背位移Dδ=________.习题 4.2(1)图 习题 4.2(5)图习题 4.2(6)图 习题 4.2(7)图习题 4.2(8)图【解】（1）()3∆→.根据公式R ΔF c =-∑估计.（2）真位移、真力；真力 . （3）广义单位力.（4）EI 为常数的直线杆.（5）48.875()EI↓.先正在K 面加单位力并画M 图，而后利用图乘法公式估计.（6）1.5cm ↑；0.C 面的横背位移用公式NΔF l =∆∑估计；制制缺面不会引起静定结构爆收反力战内力.（7）()a∆↑.由位移互等定理可知，C 面效率单位力时，E面沿M 目标的位移为21a∆δ=-.则E 面效率单位力M =1时，C面爆收的位移为12a∆δ=-.（8）11()16↓.对付（a ）、（b ）二个图示状态，应用功的互等定理可得截止.C V .EI为常数.【解】1）供C V习题4.3(1)图（1） 积分法画M P 图，如习题4.3（1）(b)图所示.正在C 面加横背单位力F P =1，并画M 图如习题4.3（1）(c)图所示.由于该二个直矩图对付称，可估计一半，再将截止乘以2.AC 段直矩为12M x =，P P 12M F x =则（2） 图乘法 2)供C V习题4.3(2)图（1） 积分法画M P 图，如习题4.3（2）(b)图所示.正在C 面加横背单位力并画M 图，如习题4.3（2）(c)图所示.以C 面为坐标本面，x 轴背左为正，供得AC 段（0≤x ≤2）直矩为M x =，2P 10(2)M x =⨯+则（2） 图乘法由估计位移的图乘法公式，得3)供C V习题4.3(3)图（1） 积分法画M P 图，如习题4.3（3）(b)图所示.正在C 面加横背单位力并画M 图，如习题4.3（3）(c)图所示.根据图中的坐标系，二杆的直矩（按下侧受推供）分别为 AB 杆12M x =-，2P 142ql M x qx =-CB 杆M x =，P 2ql M x =则（2）图乘法 4)供A习题4.3（4）图（1）积分法画M P 图，如习题4.3（4）(b)图所示.正在A 面加单位力奇并画M 图，如习题4.3（4）(c)图所示.以A 为坐标本面，x 轴背左为正，直矩表白式（以下侧受推为正）为113M x l=-，2P 3122M qlx qx =-则358ql EI=（ ） （2） 图乘法由估计位移的图乘法公式，得358ql EI=（ ） 分别用积分法战图乘法供习题 4.4(a)图所示刚刚架C 面的火仄位移C H .已知EI =常数.【解】1）积分法P M 、M图分别如习题 4.4（b ）、（c ）图所示，修坐坐标系如（c ）图所示.各杆的直矩用x 表示，分别为 CD 杆M x =，P 12M qlx =AB 杆M x =，2P 12M qlx qx =-代进公式估计，得2）图乘法习题 4.5(a)图所示桁架各杆截里均为A =2×103m 2，E ×108kN/m 2，F P =30kN ，d =2m.试供C 面的横背位移V C ∆.D ql lBAC lA B lD CABD C22ql 2ql281ql 2(b)图M P M 图(c)(a)xx1ll【解】画NP F 图，如习题4.5(b)图所示.正在C 面加横背单位力，并画N F 图，如习题4.5(c)图所示. 由桁架的位移估计公式N NP F F Δl EA=∑，供得 第7章 力法习题解问利害推断题（1）习题5.1(1)图所示结构，当收座A 爆收转化时，各杆均爆收内力.（ ）习题5.1(1)图习题5.1(2)图（2）习题 5.1(2)图所示结构，当内中侧均降下t 1℃时，二杆均只爆收轴力.（ ）（3）习题 5.1(3)图(a)战(b)所示二结构的内力相共.（ ）习题5.1(3)图（4）习题 5.1(3)图(a)战(b)所示二结构的变形相共.（ ）【解】（1）过失.BC 部分是静定的附属部分，爆收刚刚体位移，而无内力.（2）过失.刚刚结面会沿左上圆爆收线位移，从而引起所连梁柱的蜿蜒.（3）精确.二结构中梁二跨的抗直刚刚度比值均为1:1，果此二结构内力相共.（4）过失.二结构内力相共，但是图(b)结构的刚刚度是图(a)的一倍，所以变形惟有图(a)的一半.习题7.2 挖空题（1）习题5.2(1) 图(a)所示超静定梁的收座A 爆收转角，若选图(b)所示力法基础结构，则力法圆程为_____________，代表的位移条件是______________，其中1c =_________；若选图(c)所示力法基础结构时，力法圆程为____________，代表的位移条件是______________，其中1c =_________.习题5.2(1)图（2）习题5.2(2)图(a)所示超静定结构，当基础体系为图(b)时，力法圆程为____________________，1P =________；当基础体系为图(c)时，力法圆程为____________________，1P =________.习题5.2(2)图（3）习题5.2(3)图(a)所示结构各杆刚刚度相共且为常数，AB 杆中面直矩为________，____侧受推；图(b)所示结构M BC =________，____侧受推.习题5.2(3)图（4）连绝梁受荷载效率时，其直矩图如习题5.2(4)图所示，则D 面的挠度为________，位移目标为____.习题5.2(4)图【解】（1）1111c 0X δ∆+=，沿X 1的横背位移等于整，－2l ；1111c X δ∆θ+=，沿X 1的转角等于，0.（2）11111P X X k δ∆+=-，458ql EI -；1111P 0X δ∆+=，3242ql q EI k+. （3）28ql ，下侧；2M ，下侧.可利用对付称性简化估计. （4）52EI，背下.选三跨简收梁动做基础结构，正在其上D 面加横背单位力并画M 图，图乘即可.试决定习题5.3图所示结构的超静定次数.图【领会】结构的超静定次数等于其估计自由度的千万于值，大概者使用“排除多余拘束法”直交领会.【解】（a ）1；（b ）2；（c ）5；（d ）3.用力法估计习题5.4图所示各超静定梁，并做出直矩图战剪力图.图【解】（1）本结构为1次超静定结构.采用基础体系如习题解5.4(1)图(a)所示，基础圆程为1111P 0X δ∆+=.系数战自由项分别为114EI δ=，1P 54EI∆=- 解得113.5kN m X =⋅.直矩图战剪力图分别如习题解5.4(1)图(d)战(e)所示. 习题解5.4(1)图用力法估计习题5.5图所示各超静定刚刚架，并做出内力图.图【解】（3）本结构为2次超静定结构.采用基础体系如习题解5.5(3)图(a)所示，基础圆程为系数战自由项分别为112503EI δ=，12210δδ==，226083EI δ=，1P 625EI ∆=，2P 20003EI∆= 解得17.5kN X =-，2 3.29kN X =-.内力图分别如习题解 5.5(3)图(e)~(g)所示. 习题解5.5(3)图利用对付称性，估计习题5.12图所示各结构的内力，并画直矩图.图【解】（2）将本结构所受普遍荷载领会为对付称战阻挡。
西北工业大学结构力学课后题答案第三章__静定结构的内力与变形
Q
对于结点 2：
2
N2-4
N 2 −4 = Q
F4
N 2-4
4
对于结点 4：
N 1-4
2
杆件 内力
2
N 1− 4 = − N 2 − 4 = − Q
1-2 0 1-4
N1−4 = − 2Q
2-3 0 2-4 3-4 0
− 2Q
Q
3-2 平面桁架的形状、尺寸和受载情况如图所示，求桁架中 3 个指定元件的内力。
N 1− 2 = 0
N 9-10
N 9-8
9
对于结点 9：
N 9-11
N 9 −10 + 2
杆件 内力 杆件 内力 杆件 内力 7-8 1-2 0 3-8
2
× N 9 −11 = N 9 −8
2-3 0 4-5 0
N 9 −10 = − 2
2-8 0
2
P
3-4 3-7
2-9
2
5-6
2
P
−P
6-7 0
2P
− 5P
P
2P
1 a
2
3
4
5
10 a
9
8
7
6
P
11 a a a a
(e) (d)解： （ 1） f = 16 + 3 × 2 − 11 × 2 = 0 故该结构为无多余约束的几何不变结构。 （ 2）零力杆：杆 4-5，杆 5-6，杆 4-6，杆 7-6，杆 2-3，杆 2-8，杆 2-9，杆 1-2，杆 9-11, 杆 8-9，杆 9-11.
拉力图：
8P/√3
+ +
-
P/3
17P/3
+
结构力学 第三章 作业参考答案
∑M = 0 ∑F = 0 ∑F = 0
A
FBy × l − q × l ×
l =0 2
（1） （2） （3）
y
FAy + FBy = 0 FAx + FBx − q × l = 0
FBx × l − FBy × l =0 2
x
取右边部分为隔离体：
∑M
C
=0
（4）
解以上方程可得：
ql ⎧ ⎪ FAx = 4 ⎪ 3ql ⎪ =＞ ⎨ FBx = 4 ⎪ ql ⎪ ⎪ FAy = FBy = 2 ⎩
3—10 试不计算反力绘出梁的 M 图。
16
12
4
A
B
8 2m 2m 4m 4m
12 4m
6m
2m
解：从悬臂端和 AB 开始作图。利用区段叠加法和铰结点的弯矩为零，即可做出全部的弯矩图。
3—12 试不计算反力绘出梁的 M 图。
5
华南农业大学 水利与土木工程学院（College of water conservancy and Civil Engineering, SCAU）
1m
D 80
30
40 E
20 40
40 C F
80 E
40
A
解： （1） 求支座反力
B
40
∑F = 0 ∑M = 0 ∑F = 0
y A x
FC − 10 × 4 − 20 = 0 FA − FB = 0
⇒ FC = 60 kN ⇒ FC = 10 kN
（1） （2） （3）
FB ×1 − 50 − 10 × 4 × 6 − 20 × 10 = 0 ⇒ FB = 10 kN
（1）
《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。
结构力学答案-第3-8章
N K = Q sin ϕ K + H cos ϕ K
0 K
M图
Q图
N图
6.10
− 44.72 kN 20 kN − 67.08 kN 60 kN − 22.36 kN 0 kN 60 kN − 22.36 kN 0 kN 60 kN 60 kN − 67.08 kN − 44.72 kN
6.11
1
2
3 4
3 2 2 4
2
N 4 影响线
−
2 2
8.13
P =1
4 3
1
−
Y C 影响线
1 3
8.13
P =1
2 3
M
H
影响线
2 − 3 1 3
1 − 3 2 3 1 − 3 − 1 3
Q H 影响线
8.13
P =1
1 2
−
1 2
Q G 影响线
8.17
1 .6
− 2 .0
M
C
M
C
影响线
1 = 3 × (− 2 ) + 2 × × 1 . 6 × 8 = 6 . 8 kN . m 2
8.21
82 kN 82 kN 82 kN 82 kN
Q C 影响线
2 3
1 − 3
1 2
1 9
82 kN
82 kN
82 kN
82 kN
QCmax = 82 × (2 / 3 + 1 / 2 + 1 / 9) = 104.78kN .m
8.21
82 kN 82 kN 82 kN 82 kN
Q C 影响线
2.2 (b)
将大地看成一刚片，记为刚片 0 去掉二元体：(5) (7) (单元 (7) 对应点 6 处的链杆支座） 刚片 1 由以下杆件构成：(3) (4) 易见可将单元 (1) 加入到大地刚片中去 刚片 1 可转为虚二力杆，该二力杆连接以下两个结点: 3 4 ,该二力杆命名为单元: -1 二元体杆件 (2) (-1) 在一条直线上，瞬变体系
结构力学第三章习题解析
§3.1 概述
一、结构地震反应
1.结构地震反应 ： 由地震动引起的结构内力、变形、 位移及结构运动速度与加速度等
2.结构地震位移反应 ：由地震动引起的结构位移
结构地震反应 影响因素
地面运动 结构动力特性：自振周期，振型和阻尼
结构的地震作用效应就是指在地震作用下在结构中产生的弯矩、剪力、轴向力 和位移等。
所谓“欠”阻尼，说明阻尼不够大，因此这个阻尼并不足以阻止振动越过平 衡位置。此时系统将做振幅逐渐减小的周期性阻尼振动。系统的运动被不断 阻碍，所以振幅减衰，并且振动周期也是越来越长。经过较长时间后，振动 停止。此时的振动方程是正弦函数、指数函数的积。振动曲线如图所示。
图所
欠阻尼
过阻尼
临界阻尼
所谓“过”阻尼，说明阻尼太大，振动根本无法越过平衡位置，只能以非周期运动形 式缓慢地向平衡位置移动。为什么又要“缓慢地”？是因为阻尼过大，所以这阻碍了 振动向平衡位置的移动，导致这种阻尼振动的停止也很缓慢。此时已经没有振幅、周 期一说了。这种振动的方程是双曲正弦函数、指数函数的积。振动曲线如图所示。
冲量等于动量的增量 Pdt mv mv0
v Pdt m
自由振动
x(t) et[x(0)cost x(0) x(0) sint]
x(0) 0 x(0) Pdt
m
x(t) et Pdt sint m
4.方程的特解III —— 一般强迫振动
S(t) kx(t)
阻尼力D是一种使结构振动不断衰减的力，即结构在振动过程中，由于材料的内 摩擦、构件连接处的摩擦、地基土的内摩擦以及周围介质对振动的阻力等，使得 结构的振动能量受到损耗而导致其振幅逐渐衰减的一种力。阻尼力有集中不同的 理论，目前应用最广泛的是所谓的粘滞阻溺理论，它假定阻尼力的大小与质点的 速度成正比
结构力学第三章习题解析
T
有阻尼时的自振频率小于无阻尼时的自振频率，这说明由于阻尼的存在，将使结构 的自振频率减小，周期增大。 在实际结构中，阻尼比的数值一般都很小，其值大约 0.01 ~ 0.1 在之间。因此有 阻尼频率与无阻尼频率相差不大，在实际计算中可以近似地取
2
1 2
§3.1 概述
二、地震作用
作用
：能引起结构内力、变形等反应的各种因素
直接作用 ——各种荷载：如重力、风载、土压力等
作用分类
间接作用 ——各种非荷载作用：如温度、基础沉降、地震等
等效地震荷载 ：工程上，可将地震作用等效为某种形式的荷载作用
结构的地震作用:地震时，由于地面运动使原来处于静止的结构受到动力作 用，产生受迫振动，由于地面的强迫振动在结构上产生的惯性力
第三章 结构地震反应分析 与抗震计算
3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 概述 单自由度体系的弹性地震反应分析 单自由度体系的水平地震作用与反应谱 多自由度弹性体系的地震反应分析 多自由度弹性体系最大地震反应与水平地震作用 竖向地震作用 结构平扭耦合地震反应与双向水平地震影响 结构非弹性地震反应分析 结构抗震验算
4.方程的特解III —— 一般强迫振动
求解方法：
(t ) 2x (t ) 分解为很多个脉冲运动
t
0 ( )d x 时刻的地面运动脉冲
引起的体系反应为：
x(t ) e t
dx(t ) e
厂房各跨质量 (b)
单质点体系 (c) 多、高层建筑
(d) 烟囱
集中化描述举例 (a) 水塔 (a) 水塔 c、多、高层建筑
(b) 厂房 厂房 (b) d、烟囱
结构力学教材习题第三章答案全解——哈工大老师提供
结构力学(王焕定第三版)教材习题答案全解第三章习题答案3-1 (a) 答：由图（a）、（b）可知结构对称（水平反力为零）荷载对称，因此内力对称。
所以可只对一半进行积分然后乘以 2 来得到位移。
如图示F P R(1−cos θ)M P = θ∈[0,π/2]；M=R sin θθ∈[0,π/2]2 代入位移计算公式可得M P M 1 π2 M P M 2 π2 F P R(1−cos θ)∆Bx = ∑∫ EI d s = 2⋅EI ∫0 EI R dθ= EI ∫0 2 R sin θR dθ=F P R3 =(→)2EI3-1 (b) 答：如图（a）、（b）可建立如下荷载及单位弯矩方程pR ∆Bx =∑∫ MEIM d s =∫0π2 MEI P M R dθ= qEI 4 ∫0π2 (1−2cosθ+cos 2 θ)R dθqR 4 ⎡ θ 1 ⎡3π ⎡ qR 4= EI ×⎡θ−2sinθ+ 2 + 4sin2θ⎡⎡0 =⎡⎡ 4 − 2⎡⎡ 2EI (→)2 ⎡3-2 答：作M P 图和单位力弯矩图如下图： 由此可得内力方程代入位移公式积分可得2 2 P 0s i n ( ) d (c o s ) (c o s )q M R q R M R θθ α α θ θ − == − = − ∫AqRBα θ( a θ( b )根据题意 EI (x ) = EI (l + x )2l 代入位移公式并积分（查积分表）可得M P M l2 q 0x 4∆Bx =∑∫ EI d x =∫0 6EI (l + x ) d x7 q 0l 4 ql 4= (ln 2− )× =(→)12 3EI EI3-3 答：分别作出荷载引起的轴力和单位力引起的轴力如下图所示：由此可得 C 点的竖向为移为：1 lM 图 x3 0 p x q M M xl= = xP M 图2 0 6q lABl q 05 83 8F NP F N1 F NP F N1 ∆Cy =∑∫EA d s=∑ EA l =6 5kN× ×6 m+2× kN× ×5 m+125 kN× ×5 m+75 kN× ×6 m)= 8 8EA=×10−4 m当求CD 和CE 杆之间的夹角改变使：施加如图所示单位广义力并求作出F N2 图，则F∆=∑∫ F NP EA F N2 ds=∑ NP EA F N2 l2× kN×(−×5 m+(− kN)××6 m =EA=−×10−4 rad ( 夹角减小）3-4 （a）答：先作出M p和M 如右图所示。
结构力学第3章习题答案
3-2 试作图示多跨静定梁的弯矩图和剪力图。
(a) 4P F a2P F a 2P F aＭ4PF Ｑ34P F 2P F(b) ４2020M Q10/326/3４10A B C a a a a a F P a D E F F P 2m 6m 2m 4m 2m A B C D 10kN 2kN/m (c) 21018018040M1560704040Q(d) 7.5514482.524MQ3m 2m2m AB C E F15kN 3m 3m 4m 20kN/m D 3m 2m 2m 2m2m 2m 2m ABC D E FG H 6kN ·m 4kN ·m 4kN 2m 3-3 试作图示刚架的内力图。
试作图示刚架的内力图。
(a) 242018616MQ1820(b) 3030301101010QM 2104kN ·m 3m 3m 2kN A CBD 6m 10kN 40kN ·m ABC D(c) 664275MQ(d) 444444/32MQN2kN/m 6kN 6m 4kN AB CD2kN 6m 2kN 4kN ·m ACB D E(e) 44814``(f) 2222200.815MQN4m ABC4m D4kN A B C2m 3m 4m 2kN/m 3-4试找出下列各弯矩图形的错误之处，并加以改正。
(a) F P(b) (c) F P(d) M(e) (f) F PF P3-5 试按图示梁的BC 跨跨中截面的弯矩与截面B 和C 的弯矩绝对值都相等的条件，确定E 、F 两铰的位置。
B C EFDA28ql M2221()222116121618c B C BC C qql M l x x qx xM M M M ql ql x ql x l=-+===\=\=\= 中FD()2ql x -lBC EFxDAql lx3-6 试作图示刚架的弯矩和剪力图。
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静定结构计算习题
3—1 试做图示静定梁的M 、F Q 图。
解：首先分析几何组成:AB 为基本部分，EC 为附属部分。
画出层叠图，如图（b ）所示。
按先属附后基本的原则计算各支反力(c)图。
之後，逐段作出梁的弯矩图和剪力图。
36.67KN
15KN •m 20KN
M 图（单位：KN/m ）
13.3
23.3
13.33
F Q 图（单位：KN ）
3—3 试做图示静定刚架的内力（M 、F Q 、F N ）图，并校核所得结果。
解：（1）计算支反力
F AX =48kN （→） M A =60 KN •m (右侧受拉) （2）逐杆绘M 图 （3）绘F Q 图 （4）绘N 图
（5）校核: 内力图作出后应进行校核。
(略)
3—7 试做图示静定刚架的内力（M 、F Q 、F N ）图，并校核所得结果。
解：（1）计算支反力
F AX =20kN （←） F AY =38kN(↑) F BY =62kN(↑) （2）逐杆绘M 图
B
C
M 图（单位：KN/m ） F Q 图（单位：KN ）
30
30
F AX F N
图（单位：
60
）
20
）
（3）绘F Q 图 （4）绘N 图
（5）校核: 内力图作出后应进行校核。
(略)
3—9 试做图示静定刚架的内力（M 、F Q 、F N ）图，并校核所得结果。
解：（1）计算支反力
F AX =0.75qL （←） F AY =-0.25qL( ) F BY =0.25qL(↑) （2）逐杆绘M 图 （3）绘F Q 图 （4）绘N 图
（5）校核: 内力图作出后应进行校核。
(略)
3—11试做图示静定刚架的内力（M 、F Q 、F N ）图，并校核所得结果。
解：（1）计算支反力
F BX =40KN （←） F AY =30KN (↑) F BY =50kN(↑) （2）逐杆绘M 图 （3）绘F Q 图 （4）绘N 图
（5）校核: 内力图作出后应进行校核。
(略)
C
（a ）
q
BY 2
3—17 试求图示抛物线三铰拱的支座反力，并求截面D 和E 的内力。
解：1、由已知设抛物线方程为y=ax 2
+bx+c
坐标系如图（a ）所示，有图可以看出， x=0 y=0；x=10 y=4；x=20 y=0 可以求得
B
C
D
E
100K
5m
5m
5m
5m
20KN/m
4m
Y
X
(a)
40KN
m
y y m x x y x x y D D D 34.0'554252'542512===+
-=+-=20KN/m
A B
C
D
E
F
4m
2m
2m
2m 80
80
120
120
80
M 图（单位：KN/m ）
30
50
40
40
F Q 图（单位：KN ）
40
50
F N 图（单位：KN ）
2、计算支反力
首先，考虑三铰拱的整体平衡。
由 ∑MB=0 及∑MA=0 得F AY =F BY =100KN 由 ∑X=0 可得 H AX =H BX =F H
取左半拱为隔离体，由∑MC=0 H AX =H BX =F H =125KN 3、
4、求D 、E 点的内力
3—18 试用节点法计算图示桁架中各杆的内力。
解：（1）首先由桁架的整体平衡条件求出支反力。
（2）截取各结点解算杆件内力。
m
y y m
x E E E 34.0'15=-==928
.0cos 371.0sin ==D D ϕϕ928
.0cos 371.0sin =-=E E ϕϕKN 1000=左QD F KN 00=右QD F KN
500E -=Q F KN
5005100M 0D =⨯=KN
3755.25101010015100M 0
E
=⨯⨯-⨯-⨯=KN y F M D H D 1253125-500*M 0D =⨯=-=KN F F F D H D QD QD 4.46sin cos 0=-=ϕϕ左左KN y F M E H E 03125-375*M 0
E =⨯=-=KN
F F F D H D QD QD
4.46sin cos 0-=-=ϕϕ右右KN F F F D H D QD D 1.153cos sin 0N =+=ϕϕ左左116cos sin 0N =+=D H D QD D F F F ϕϕ右右KN F F F E H Q Q 0sin cos E 0E E =-=ϕϕKN
F F F H E Q 6.134cos sin E 0E NE =+=ϕϕ
F N78=
F N81=-5
F N12N81
F X17
分析桁架的几何组成：此桁架为简单桁架，由基本三角形345按二元体规则依次装入新结点构成。
由最后装入的结点8开始计算。
（或由8结点开始）
然后依次取结点7、2、6、3计算。
到结点5时，只有一个未知力F N54，最后到结点4时，轴力均已求出，故以此二结点的平衡条件进行校核。
3—19 试用截面法求3—18中杆23、62、67的内力。
解：支反力已求出。
作截面Ⅰ-Ⅰ，取左部分为隔离体。
由06=∑M 得
031545.22432=⨯+⨯-⨯-N F 得 F N32=-11.25KN
同理由02=∑M 得 得 F N67=3.75KN
把F N62 沿力的作用线平移到2点，并分解为水平力F X62和竖向力F Y62 由0=∑X F 0=∑Y F 得F X62=7.5KN F Y62=10KN
F 4X F 5X 5kN 5kN 5kN
F 4X F 5X
Y62。