结构力学大题及答案.docx
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结构力学大题及答案
一、作图示结构的M、Q图。
d=2m。
(20分)
二、用力法计算,并作图示对称结构M图。
EI=常数。
(20分)
三、作图示梁的
的影响线,并利用影响线求给定荷载作用下
的值。
(12分)
一、(20分)
支座反力20KN→,10KN↑,20KN↓,10KN↑每个图形10分,每根杆2分
每根杆符号错扣1分
二、.(20分)
(2分)
(3分)
力法方程
(2分)
(2分)
(2分)
系数:
(2分)
(2分)
解得:
(1分)
最后弯矩图
(4分)
选择其它基本体系可参照以上给分。
三、(12分)
(7分)
(5分)
图6
三、计算题(共60分)
1、作图7示刚架弯矩、剪力图。
(15分)
4、用力法解图10示刚架,并作刚架的最后弯矩图。
图10
四、作图题(本题15分)
作图示刚架的轴力,剪力,弯矩图
六、计算题(本题15分)
用力法计算图示结构,并作弯矩图。
四、作图题(本题15分)
作图示刚架的轴力,剪力,弯矩图
解:
(1)求解支座反力
由
,得
由
,得
由
,得
(2)作内力图
六、计算题(本题15分)
用力法计算图示结构,并作弯矩图。
解:
图示结构为一次超静定结构,取基本结构如下图:
计算其系数及自由项为:
列力法方程:
解得:
杆端弯矩:
,
,
,
五、作图示结构
、
的影响线,并利用影响线求图示结构在移动集中荷载作用下截面K弯矩的最大值(绝对值)
,已知P=10kN。
(15分)
五、 (18分) P=10KN
的影响线 (5分)
的影响线 (5分)
(5分)
四、(本大题4分)
分析图示体系的几何组成。
十、(本大题10分)
用力法计算,并作图示结构由于支座移动引起的M图。
EI=常数,不考虑链杆的轴向变形。
十一、(本大题18分)
试用力矩分配法作图示刚架的弯矩图。
EI=常数。
(计算二轮)
四、(本大题4分)
几何不变,有一个多余约束。
(4分)
十、(本大题10分)
,
(10分)
十一、(本大题18分)
(12分)
M图(kN
m) (6分)
二、P=1在如图所示的静定多跨梁ABCD上移动。
(1)作截面E的弯矩影响线;
(2)画出使ME达最大值和最小值时可动均布荷载的最不利布置;(3)当可动均布荷载q=5kN/m时,求MEmax的值。
1m2m2m2m
四、用力法计算如图所示刚架,画M图,EI=常数。
D
EI6m
ABC
EI2EI
6m6m
六、用力矩分配法计算如图(a)所示连续梁,画M图,EI=常数。
固端弯矩表如图(b)所示。
(a)(b)
2kN·m8kNq
A
2EIBEICEIDAB
l
P
4m8m3m3mMFAB=-1/12·ql2
MFBA=1/12·ql2
APB
l/2l/2
MFAB=-3/16Pl
二、解:
1、ME的影响线(m)
2/3
2/32/3
2、MEmax的最不利布置如图(a);MEmin最不利布置如图(b);
(a)
(b)
3、MEmax=∑qω=5×1/2×2/3×3=5kN·m
四、解、1、一次超静定,基本体系和基本未知量,如图(a)
2、列力法方程:
δ11•x1+△1P=0
3、作M1图,如图(b);作MP图,如图(c)
4、计算δ11、△1P
δ11=1/2EI×1/2×6×6×4+1/EI×6×6×6=252/EI
△1P=1/EI×6×36×6=1296/EI
5、解方程:
X1=-△1P/δ11=-1296/252=-5.14kN
6、作M图,如图(d)
(a)(b)
基本体系M1(m)
6
x16x1
(c)(d)
36MP(kN·m)36M(kN·m)
30.86
六、解:
(1)计算转动刚度与分配系数(令EI=1)
SBA=4iBA=4×1/4=1,SBC=4iBC=4×2/8=1,SCB=4iCB=4×2/8=1,SCD=3iCD=3×3/6=1.5
μBA=0.5,μBC=0.5,μCB=0.4,μCD=0.6
(2)计算固端弯矩:
MFBC=-MFCB=-1/12×ql2=-1/12×3×82=-64(kN·m)
MFCD=-3/16×Pl=-3/16×8×6=-9(kN·m)
(3)分配与传递:
0.50.50.40.6
-16+16-9
-1.4-2.8-4.2
4.358.78.74.35
-0.87-1.74-2.59
0.220.440.440.22
-0.09-0.13
4.579.14-9.1315.94-15.94
(4)画M图(kN·m)
9.14(24)
(12)
4.574.03
11.46
三(本大题5分)对图示体系进行几何组成分析。
图示体系为具有一个多余约束的几何不变体系
7.(9分)试用力矩分配法求作图示结构弯矩图(计算两轮),EI=常数,FP=28kN。
S
3i
4i
4i
3i
μ
3/7
4/7
4/7
3/7
Mf
0.00
21.00
-28.00
28.00
0.00
0.00
Mμ
-8.00
-16.00
-12.00
&
6.43
8.57
4.28
MC
-1.22
-2.45
-1.83
0.52
0.70
M
0.00
27.95
-27.95
13.83
-13.83
0.00
四(本大题4分)对图示体系作几何组成分析
七(本大题8分)已知图示结构的M图,作FQ,FN图。
八(本大题10分)作图示结构FQB左,MF的影响线。
九(本大题12分)用力矩分配法计算并作图示对称结构的M图。
已知:
q=40kN/m各杆EI相同。
一、几何组成分析:
有一个多余约束的几何不变体系
七、内力图如下所示
八、影响线如下所示
九、按对称性取半进行计算
ADDA
DBBD
DCCD
分配系数
3/8
1/4
3/8
固端力
00
120-120
00
分配、传递
0-45
-30-15
-450
杆端力
0-45
90-135
-450
一、(本大题14分)
用力矩分配法计算图示结构(可利用对称性),并作弯矩图。
已知各杆EI=常数。
二、(本大题5分)
试分析图示体系的几何组成。
三根链杆连接两刚片,为无多余约束的几何不变体系。
分析(3分)
结论(3分)
三、(本大题14分)
用力矩分配法计算图示结构(可利用对称性),并作弯矩图。
已知各杆EI=常数。
解:
半结构
(3分)
,
,
(分配系数3分)
(固端弯矩2分)
(分配2分)
(结论1分)
(3分)
三分析计算题(4小题,共计50分)
1分析图示体系的几何组成,说明分析过程并作出结论。
(5分)
2作图示简支梁MC、FQC影响线,并求图示移动荷载作用下截面C的最大弯矩值。
(13分)
40kN60kN20kN30kN
2m2m2m
C
3m9m
3用力法计算图示刚架,并绘其M图,EI为常数。
(18分)
20kN/m
40kN
6m
6m
三分析计算题(4小题,共计50分)
1分析图示体系的几何组成,说明分析过程并作出结论。
(5分)
常变体系(5分)
2作图示简支梁MC、FQC影响线,求移动荷载作用下截面C最大弯矩值。
(13分)
①作梁MC、FQC影响线(6分)
②判断移动荷载的最不利位置(2分)
③求移动荷载作用下MCMAX(5分)
9/4m
+MC影响线
3/4
(+)FQC影响线
1/4
3用力法计算图示刚架,并绘其M图,EI为常数。
(18分)
①选取力法基本结构如图(1分)
②力法方程(1分)
③求系数和自由项(3+3分)
,
6m6m240156
24084
X1X1=1
基本结构M1图(m)MP图(kN.m)M图(kN.m)
(2+2分)
④求X1(2分)X1=26kN
2、用力矩分配法作图示对称结构的M图。
已知:
,各杆EI相同。
(15分)
、解:
取半结构分析:
,
,
,
,
固段弯矩
,
分配过程:
,
,
由
,有
,所以
由
,有
,所以
BC杆中点处弯矩大小为:
作弯矩图:
4、图示结构,用矩阵位移法计算时(先处理法,计轴向变形),请标注编码,并给出各单元的定位向量。
(10分)
4、解:
2、请用力矩分配法作图示结构的弯矩图,并求D点竖向位移。
(25分)
2、解:
分配系数
固端弯矩
分配弯矩
AB
C
分配系数
2/3
1/3
固端弯矩
48
-58
分配弯矩
220/3
110/3
杆端弯矩
121.33
-21.33
弯矩图为:
取如下图所示的静定结构,在D点施加单位荷载后弯矩图如下
利用图乘法,计算D点位移:
求得
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