结构力学—纸质作业答案1
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结构力学课程——作业一1. 荷载类型有哪些?答:荷载按作用时间的久暂可分为恒载和活载;按荷载的作用位置是否变化分为固定荷载和移动荷载;根据荷载对结构所产生的动力效应大小分为静力荷载和动力荷载。
2. 简述支座和结点类型,并画出相应的计算简图。
答:支座分为:活动铰支座、固定铰支座、固定支座、滑动支座。
计算简图如下:结点主要分为:铰结点、刚结点、组合结点。
计算简图如下:3. 名词解释:1)自由度;2)计算自由度;3)联系;4)瞬变体系;5)常变体系;6)刚片;7)几何不变体系;8)几何可变体系;9)拱轴线;10)高跨比自由度:是指体系远动时所具有的独立运动方式数目,也就是体系运动时可以独立变化的几何参数数目,或者说确定体系位置所需的独立坐标数目。
计算自由度:在分析体系是否几何不变时,可以根据体系的自由度W首先判断联系的数目是否足够。
为此,把W称为体系的计算自由度。
联系:限制运动的装置称为联系(或约束),体系的自由度可因加入联系而减少,能减少一个自由度的装置称为一个联系。
原为几何可变,经微小位移后即转化为几何不变的体系,称为瞬变体系。
经微小位移后仍能继续发生刚体运动的几何可变体系称为常变体系。
在机动分析中,由于不考虑材料的变形,因此可以把一根杆件或已知是几何不变的部分看作是一个刚体,在平面体系中又将刚体称为刚片。
由两根杆件与地基组成的胶结三角形,受到任意荷载作用时,若不考虑材料的变形,则其几何形状与位置均能保持不变,这样的体系称为几何不变体系。
胶结四边形,即使不考虑材料的变形,在很小的荷载作用下,也会发生机械运动而不能保持原有的几何形状和位置,这样的体系称为几何可变体系。
拱身各横截面形心的连线称为拱轴线。
拱高与跨度之比f/l称为高跨比。
4. 试述几何不变体系的三个基本组成规则,为什么说它们是同一规则。
答:几何不变体系的三个基本组成规则为:1、三刚片规则:三个刚片用不在同一直线上的三个单铰两两铰联,组成的体系是几何不变的,而且没有多余的联系。
1.叙述结构力学在实际工程领域中的作用。
答:该题涉及甚广,无标准答案,答题要求能联系教学内容列举一二,且叙述过程做到有理有据即可。
2.简单列举平面体系机动分析的基本方法,并举例说明其中一种方法的使用方法。
答:大体分为两刚片法和三刚片法,其中无多余约束的几何不变体系具有下述特征:1.一个刚片与两根链杆通过3个铰相连,且3个铰不在一直线上。
2.两个刚片用一个铰和一根链杆相联结,且3个铰不在同一直线上。
3.三个刚片用3个铰相连,且3个铰不在同一直线上。
4.两个刚片用3根链杆相连,且链杆不交于同一点。
此外,对于桁架也可尝试从计算自由度,零载法等进行分析,举例只需与其中一种方法相适应,且无原则性错误即可。
3.举例说明截面法和结点法计算静定桁架内力的基本方法。
答:结点法:以桁架结点为分析对象,利用平面汇交力系的基本平衡条件,首先计算支座力,再依次计算各杆内力。
截面法:用截面切断拟求内力的杆件,从桁架中截出一部分为隔离体,利用平面任意力系的基本平衡条件,计算各杆中的未知轴力。
如未知轴力只有三个,既不相交也不平行,则截面法可直接求出未知轴力。
举例要求能正确辨别分析对象,并建立相应的平衡方程。
4.举例说明对称性对简化结构力学分析的作用。
答:对称性通常对于结构形式和加载形式而言。
通常对于对称荷载下的对称结构、反对称荷载下的对称结构、任意荷载下的对称结构的几种典型的情况,均可在很大程度上简化问题,可降低结构的复杂性、减少计算的维数、使问题更加便于求解。
举例无标准答案,要求说明上述1种情况,并指出对称性的效用即可。
5.叙述何为三铰拱的合理轴线。
答:当三铰拱的轴线与压力线重合,各截面的弯矩和剪力都为零,此时轴线即为三铰拱的合理轴线。
6.简述梁、刚架结构在受力与变形方面的区别。
答:在外力作用下,梁承受弯矩和剪力的作用,其变形受制于弯矩和剪力,但通常以弯曲变形为主;刚架结构除了承受弯矩和剪力,可能还抵抗轴力的作用,其变形受制于弯矩、剪力以及轴力,同样地,通常也以弯曲变形为主,但还需要考虑刚架结构的几何形式,因此刚架结构的变形较梁复杂得多。
[0729]《结构力学》1、桁架计算的结点法所选分离体包含几个结点A. 单个2、固定铰支座有几个约束反力分量B. 2个3、从一个无多余约束的几何不变体系上去除二元体后得到的新体系是A. 无多余约束的几何不变体系4、两刚片用三根延长线交于一点的链杆相连组成A. 瞬变体系5、定向滑动支座有几个约束反力分量B. 2个6、结构的刚度是指C. 结构抵抗变形的能力7、桁架计算的截面法所选分离体包含几个结点B. 最少两个8、对结构进行强度计算的目的,是为了保证结构A. 既经济又安全9、可动铰支座有几个约束反力分量A. 1个10、固定支座(固定端)有几个约束反力分量C. 3个11、改变荷载值的大小,三铰拱的合理拱轴线不变。
A.√12、多余约束是体系中不需要的约束。
B.×13、复铰是连接三个或三个以上刚片的铰A.√14、结构发生了变形必然会引起位移,结构有位移必然有变形发生。
B.×15、如果梁的截面刚度是截面位置的函数,则它的位移不能用图乘法计算。
A.√16、一根连杆相当于一个约束。
A.√17、单铰是联接两个刚片的铰。
A.√18、连接四个刚片的复铰相当于四个约束。
B.×19、虚功原理中的力状态和位移状态都是虚设的。
B.×20、带拉杆三铰拱中拉杆的拉力等于无拉杆三铰拱的水平推力。
A.√21、瞬变体系在很小的荷载作用下会产生很大的内力,所以不能作为结构使用。
A.√22、一个无铰封闭框有三个多余约束。
A.√23、三铰拱的水平推力不仅与三铰的位置有关,还与拱轴线的形状有关。
B.×24、三铰拱的主要受力特点是:在竖向荷载作用下产生水平反力。
A.√25、两根链杆的约束作用相当于一个单铰。
B.×26、不能用图乘法求三铰拱的位移。
A.√27、零杆不受力,所以它是桁架中不需要的杆,可以撤除。
B.×28、用图乘法可以求等刚度直杆体系的位移。
A.√29、连接四个刚片的复铰相当于四个约束。
《结构力学-1》在线作业一
单选题判断题
一、单选题(共15 道试题,共75 分。
)
1. 支座移动在静定结构中()
A. 会引起内力
B. 不会引起内力
-----------------选择:B
2. 确定一个钢片在平面内的位置需要()个几何参变量
A. 1
B. 2
C. 3
D. 无数
-----------------选择:C
3. 在不考虑材料的应变的假定下,其几何形状和位置可以改变的体系称为()
A. 静定结构
B. 超静定结构
C. 几何可变体系
D. 几何不变体系
-----------------选择:C
4. 制造误差在静定结构中()
A. 会引起位移
B. 不会引起位移
-----------------选择:A
5. 刚架中凡是反力和内力可全部由静平衡条件确定者为()
A. 超静定结构
B. 静定结构
-----------------选择:B
6. 下列不属于计算简图选择原则的是()
A. 正确反映实际结构的受力情况和主要性能
B. 忽略掉次要因素,便于分析和计算
C. 尽量美观
-----------------选择:C
7. 在不考虑材料的应变的假定下,能保持其几何形状和位置的体系称为()
A. 静定结构
B. 超静定结构
C. 几何可变体系
D. 几何不变体系
-----------------选择:D
8. 根据所选用方程的不同,截面法可分为力矩方程法和()。
A. 投影方程法。
第1章1-1 分析图示体系的几何组成。
1-1(a)(a-1)(a)解原体系依次去掉二元体后,得到一个两铰拱(图(a-1))。
因此,原体系为几何不变体系,且有一个多余约束。
1-1 (b)(b)(b-1)(b-2)解原体系依次去掉二元体后,得到一个三角形。
因此,原体系为几何不变体系,且无多余约束。
1-1 (c)(c)(c-1)(c-2)(c-3)解原体系依次去掉二元体后,得到一个三角形。
因此,原体系为几何不变体系,且无多余约束。
1-1 (d)(d)(d-1)(d-2)(d-3)解原体系依次去掉二元体后,得到一个悬臂杆,如图(d-1)-(d-3)所示。
因此,原体系为几何不变体系,且无多余约束。
注意:这个题的二元体中有的是变了形的,分析要注意确认。
1-1 (e)AABB C(e)(e-1)(e-2)解原体系去掉最右边一个二元体后,得到(e-1)所示体系。
在该体系中,阴影所示的刚片与支链杆 C 组成了一个以 C 为顶点的二元体,也可以去掉,得到(e-2)所示体系。
在图(e-2)中阴影所示的刚片与地基只用两个链杆连接,很明显,这是一个几何可变体系,缺少一个必要约束。
因此,原体系为几何可变体系,缺少一个必要约束。
1-1 (f)(f-1)(f )解原体系中阴影所示的刚片与体系的其它部分用一个链杆和一个定向支座相连,符合几何不变体系的组成规律。
因此,可以将该刚片和相应的约束去掉只分析其余部分。
很明显,余下的部分(图(f-1))是一个几何不变体系,且无多余约束。
因此,原体系为几何不变体系,且无多余约束。
1-1 (g)(g)(g-1)(g-2)解原体系中阴影所示的刚片与体系的其它部分用三个链杆相连,符合几何不变体系的组成规律。
因此,可以将该刚片和相应的约束去掉,只分析其余部分。
余下的部分(图(g-1))在去掉一个二元体后,只剩下一个悬臂杆(图(g-2))。
因此,原体系为几何不变体系,且无多余约束。
1-1 (h)(h)(h-1)解原体系与基础用一个铰和一个支链杆相连,符合几何不变体系的组成规律。
结构力学答案《结构力学》第01章在线测试第一题、单项选择题(每题1分,5道题共5分)1、结构力学的研究对象是 BA、单根杆件B、杆件结构C、板壳结构D、实体结构2、对结构进行强度计算目的是为了保证结构AA、既经济又安全B、不致发生过大的变形C、美观实用D、不发生刚体运动3、对结构进行刚度计算,是为了保证结构 CA、不发生刚体运动B、美观实用C、不致发生过大的变形D、既经济又安全4、固定铰支座有几个约束反力分量? BA、一个B、两个C、三个D、四个5、可动铰支座有几个约束反力分量AA、一个B、两个C、三个D、四个第二题、多项选择题(每题2分,5道题共10分)1、结构的稳定性是指DEA、结构抵抗破坏的能力B、不发生刚体运动的能力C、结构抵抗变形的能力D、结构抵抗失稳的能力E、结构保持原有平衡形式的能力2、下列哪种情况不是平面结构BCDEA、所有杆件的轴线都位于同一平面内,荷载也作用在该平面内B、所有杆件的轴线都位于同一平面内,荷载与该平面垂直C、所有杆件的轴线都位于同一平面内,荷载与该平面平行D、所有杆件的轴线都不位于同一平面内E、荷载不作用在结构的平面内3、下列哪种情况应按空间结构处理ABDEA、所有杆件的轴线都位于同一平面内,荷载与该平面垂直B、所有杆件的轴线都不位于同一平面内C、所有杆件的轴线都位于同一平面内,荷载也作用在该平面内D、所有杆件的轴线都位于同一平面内,荷载与该平面平行E、荷载不作用在结构的平面内4、为了保证结构既经济又安全,要计算结构BA、强度B、刚度C、稳定性D、内力E、位移5、刚结点的约束特点是ABA、约束各杆端不能相对移动B、约束各杆端不能相对转动C、约束的各杆端可沿一个方向相对移动D、约束各杆端可相对转动E、约束各杆端可相对移动第三题、判断题(每题1分,5道题共5分)1、板壳结构的厚度远远小于其它两个尺度。
正确2、实体结构的厚度与其它两个尺度是同一量级。
正确3、为了保证结构既经济又安全,要对结构进行刚度计算。
第一章机动分析一、判断题1.( X ) 2.( X ) 3.( X ) 4.( O )二、选择题5.(B) 6.(D) 7.(C) 8.(A) 9.(A) 10.(A) 11.(C) 12.(B) 13.(A)三、填空题14.几何瞬变15. 或不定值16.两刚片用不完全相交及平行的三根链杆连接而的体系。
17.几何不变且无多余约束。
四、分析与计算题18.分析:1、2、3符合三刚片法则,几何不变;它与4、5又符合三刚片法则,几何不变;内部整体与地基符合二刚片三链杆法则。
结论:几何不变且无多余约束。
19.用两刚片法则,三链杆交于一点,几何瞬变。
20.用两刚片三链杆法则,几何不变无多余约束。
21.用两刚片三链杆法则,几何不变无多余约束。
22.用两刚片三链杆法则,几何瞬变。
23.用两刚片三链杆法则(或增加二元件),几何不变无多余约束。
24.W = 1,几何可变。
125.用两刚片三链杆法则,几何不变无多余约束。
26.用三刚片、六链杆法则,几何不变无多余约束。
27.几何不变,有两个多余约束。
28.几何不变无多余约束。
29.用三刚片、六链杆法则,几何不变无多余约束。
30.用三刚片、六链杆法则,几何不变无多余约束。
2第二章静定梁与静定刚架一、判断题1.(O)2.(O)3.(X)4.(X)5.(X)6.( X ) 7.( O ) 8.( O ) 9.( X ) 10.( O ) 11.( O )二、选择题12.(C)13.(D)14.(A)15.( C )16.( D )17.( C ) 18.( C )19.(C)20.(B)21.(C )三、填空题22.不变,零23.无关24.位移,变形,内力25.在任意荷载作用下,所有反力和内力都可由静力平衡条件求得确定的、有限的、唯一的解答。
26.0 ,027.20kN·m ,下28.75kN·m ,右29.2Pa,右30.0.5pa ,上31.Pa, 左四、分析与计算题32.33.20.5q lq l28M图PaM图3434. 35.m 16R A ql H 0M B B ql 0.5( )图M Bql 0.522______A36. 37.1050203050().图 M kN m DC BE Aql 20.5ql 2ql20.5图M DC B A38. 39.图M m CAB().图 M kN m 2020AB 5DC40. 41.BC D40120图 M ()kN .m A 408040图M PlPl2Pl ABC D542. 43.().图 M kN m 4441535图M ql 28ql 223ABDC44. 45.()图 M kN .m AB 151515151515C DE F 1515Pa 2/3图Pa 2/3Pa 2/3Pa 2/3M AB46. 47.Pa 2/3Pa /34AB图MPaPa0.5P a0.5P a 图M48. 49.PaPaPaPa图M图M650. 51.ql20.5ql20.5ql20.5ql20.5图M图M mm52. 53.P aPa0.5P a0.5P a0.5M 图m0.5m54. 55.q56. 57.1k N 1k N3k N1k N Q 图 (3.5)N 图 (3.5)758.PPPQ 图N 图59.qaqa qa /2qaqa qa/2qa /232Q 图 N 图60.61.图M图M qa 22qa 2262.ABC ED F Pa Pa 1328第三章 静 定 拱一、判断题1.(X ) 2.(O )3. ( O )二、选择题4.(C )5.(B ) 6.(D ) 7.(B ) 8.( B ) 9.( D )三、填空题10. 0 , 011. 7.5kN ·m , 下四、分析与计算题12. M K =0Q K =0N qr K =-13. M =-⋅2013()kN m Q =-531()kNN =-+531()kN14. M M Hy k K=-=-⋅010kN m Q Q H K K=-=00c o s s i n ϕϕN Q H K K=--=-010sin cos ϕϕkNs i n ,c o s ϕϕ= = N Q H KK 00201020=⋅==kN m kN kN ,,9第四章 静定桁架一、判断题1.(O ) 2.(O ) 3.(X ) 4.(X ) 5.(X ) 6.(X )二、选择题7. ( D ) 8.( D ) 9.( D ) 10.(D ) 11.(D )三、填空题12. 0 , 013. BC , FG , ED , DB , DF 14. 1.414P , -2P 15. 0.5P ( 拉 ) 16. P四、分析与计算题17. 18.图M 2Pa2Pa 2Pa Pa6Pa 6ABC D E FG图M 2qa 22qa 22qa 22qa 2qa219.ABDC806020M ()kN .m 图1020.N P ED =2取 隔 离 体 如 下 图 ,N N P P P C ∑==-⋅=0243431 ,()//21.取 截 面 I - I ,得 N 10= 由 结 点 A 平 衡 得 N P 22=22.由 I-I 截 面 ,M A =∑0, 得 N 1=P 由 II-II 截 面 ,M B ∑=0, 得N P 22=-23.由 截 面 I-I ,得 N 310kN = 由NA=∑0,得 N 2=44kN11由 截 面 II-II ,N A =∑0 ,得N 125kN =-24.N 10= N P 2233=/25.由 结 点 A 平 衡 求 1 杆 内 力 ,N 10= 由 结 点 B 平 衡 求 2 杆 内 力 ,N P 2= 由 结 点 C 平 衡 求 3 杆 内 力 ,N P 322=/26.N P 12=,N P 22=-。
《结构力学》纸质作业答案第一章重点要求掌握:第一章介绍结构力学基本概念、结构力学研究对象、结构力学的任务、解题方法、结构计算简图及其简化要点、结构与基础间连接的简化、计算简图、杆件结构的分类、载荷的分类。
要求掌握明确结构力学求解方法、会画计算简图,明确铰结点、刚结点、滚轴支座、铰支座、定向支座、固定支座的力学特点作业题:无第二章重点要求掌握:第二章介绍几何不变体系和几何可变体系的构造规律和判断方法,以及平面杆系体要求掌握几何不变体系的构造规律,会进行几何分析,判定静定结构和超静定结构作业题:2-1对图示体系作几何组成分析,如果是具有多于约束的几何不变体系,指出多于约束的数目解:从基础开始分析:将地基看成刚片,刚片AB与地基有三个链杆连接,三链杆不交同一点,组成几何不变体;刚片CD与扩大的地基有三个链杆连接三链杆不交同一点,组成几何不变体;刚片EF与扩大的地基有三个链杆连接三链杆不交同一点,组成几何不变体。
总计,图示体系为几何不变体,没有多于约束2-2对图示体系作几何组成分析,如果是具有多于约束的几何不变体系,指出多于约束的数目解:从基础开始分析:A点由两个链杆固定在地基上,成为地基一部分;BC杆由三根不交同一点的链杆固定在基础上;D点由两根链杆固定在基础上,组成没有多于约束的几何不变体。
2-3对图示体系作几何组成分析,如果是具有多于约束的几何不变体系,指出多于约束的数目解:把地基看成刚片,杆AB和杆BC是两外两个刚片,三个刚片由铰A、B、C链接,三铰共线,所示体系为几何瞬变体(几何可变体的一种)2-4对图示体系作几何组成分析,如果是具有多于约束的几何不变体系,指出多于约束的数目解:将ABC看成一个刚片,将CDE看成另一个刚片,地基是第三个刚片,三个刚片由铰A、C、E链接,三铰不共线,组成没有多于约束的几何不变体2-5对图示体系作几何组成分析,如果是具有多于约束的几何不变体系,指出多于约束的数目解:用一根链杆将BB’连接起来,所示体系按照二元体规则,A、A’、E、E’点拆掉,然后,将体系按照H、D、D’、C、C’、G顺序逐步拆完,剩下一个三角形BFB’(几何不变体),原来体系缺少一个必要约束(图中的BB’杆),所以原来体系是几何可变体。
结构力学课程作业答案第一章绪论1、按照不同的构造特征和受力特点,平面杆件结构可分为哪几类?2、何为静定结构和超静定结构?从几何构造分析的角度看,结构必须是几何不变体系。
根据多余约束 n ,几何不变体系又分为:有多余约束( n > 0)的几何不变体系——超静定结构;无多余约束( n = 0)的几何不变体系——静定结构。
从求解内力和反力的方法也可以认为:静定结构:凡只需要利用静力平衡条件就能计算出结构的全部支座反力和杆件内力的结构。
超静定结构:若结构的全部支座反力和杆件内力,不能只有静力平衡条件来确定的结构。
3、土建、水利等工程中的荷载,根据其不同的特征,主要有哪些分类?第二章平面结构的几何组成分析作业题:1、何为平面体系的几何组成分析?按照机械运动及几何学的观点,对平面结构或体系的组成情况进行分析,称为平面体系的几何组成分析。
2、何为几何不变体系?何为几何可变体系?几何不变体系—若不考虑材料的应变,体系的位置和形状不会改变。
几何可变体系—若不考虑材料的应变,体系的位置和形状是可以改变的。
3、几何组成分析的目的是什么?1)保证结构的几何不变性,以确保结构能承受荷载和维持体系平衡.2)判别某一体系是否为几何不变,从而决定它能否作为结构.3)研究几何不变体系的组成规则,以保证所设计的结构是几何不变体系,从而能承受荷载而维持平衡.4)根据体系的几何组成分析,正确区分静定结构和超静定结构,从而选择适当的计算方法进行结构的反力和内力计算.5)通过几何组成分析,明确结构的构成特点,从而选择结构受力分析的顺序以简化计算.4、何为一个体系的自由度?知悉体系计算自由度的公式。
5、试对下图所示体系进行几何组成分析。
图1图2图3图46、试求图示各体系的计算自由度数W。
7、例2-1 例2-28、习题 2.1~2.12 试对图示体系作几何组成分析。
第三章静定梁、静定平面刚架和三角拱的计算作业题:1、单跨静定梁有简支梁、外伸梁、悬臂梁等形式。
结构力学试卷答案The final revision was on November 23, 2020试卷1一、是非题(每题2分,共10分)1.功的互等定理仅适用于线性变形体系。
()2. 对图2中a图所示桁架用力法计算时,取图b作为基本体系(杆AB被去掉),则其典型方程为:。
()图2图33.图3所示梁在一组移动荷载组作用下,使截面K产生最大弯矩的最不利荷载位置如图(a)所示。
()4. 图示结构用位移法求解时,基本未知量数目为3,用力法求解,则基本未知量数目为5。
()5.位移法典型方程的右端项一定为零。
()二、填空题(共18分)1.图1所示体系是________________体系,它有______个多余约束。
(4分)图1图22.图2所示桁架杆1的内力为。
(4分)3.力法方程中柔度系数代表,自由项代表。
(4分)4.已知荷载作用下结构的M图如图所示,画出其剪力图。
(6分)图4M图 Q图三、作图示结构的M、Q图。
d=2m。
(20分)四、 用力法计算,并作图示对称结构M 图。
EI =常数。
(20分) 五、 用位移法计算图示刚架,并画出M 图。
(20分) 六、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)课程名称:结构力学I (样卷解答) 考试班级: 土木02(1、2、3、水建) 一、是非题(每题2分,共10分)1.( ) 2. ( ) 3. ( ) 4. ( ) 5. ( )二、填空题(共18分)1._几何不变体系(3分), 0 (1分) 2. 0 (4分) 3. 基本结构在1=j X 作用下产生的沿i X 的位移(2分)基本结构在仅荷载作用下产生的沿i X 的位移(2分)4.5ql/88(6分) 正负号各1分三、(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 四、. (20分)半结构2分)X 1力法基本体系(3分)力法方程 0 IP111=∆+X δ(2分)(2分)(2分)系数: ;3/2311EI l =δ (2分);24/4IP EI ql -=∆ (2分) 解得: 16/1ql X = (1分) 最后弯矩图M 图ql 2/163ql 2/32ql 2/163ql 2/32(4分)选择其它基本体系可参照以上给分。
中南大学《结构力学》课程作业一及参考答案一单选题1图示桁架结点A处水平位移不等于零的有()。
AabBacCbcDabc参考答案:A2图示体系的几何组成是()。
A 无多余约束的几何不变体系B 几何可变体系C 有多余约束的几何不变体系D 瞬变体系参考答案:A3图示体系的几何组成是()。
A 无多余约束的几何不变体系B 几何可变体系C 有多余约束的几何不变体系D 瞬变体系参考答案:D4对于图示结构,下面结论是正确的是()。
A 该结构为桁架结构。
B 该结构是组合结构,其中只有杆57是受拉或受压杆(桁杆)。
C 杆123的内力只有轴力。
D 除杆34外,其余各杆均为桁杆。
参考答案:B5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()。
ABCD参考答案:D6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()。
ABCD参考答案:D7图示体系的几何组成是()。
A 无多余约束的几何不变体系B 几何可变体系C 有多余约束的几何不变体系D 瞬变体系参考答案:D8图示刚架,BC杆的B端弯矩为()。
A 25kN.m上拉B 25kN.m下拉C 10kN.m上拉D 10kN.m下拉参考答案:B9图示各体系中,几何不变且无多余约束的体系是()。
A 图aB 图bC 图cD 图d参考答案:D10图示有一切口的圆,外侧降温,内侧升温,切口处水平相对位移、铅直相对位移和相对转角的符号为(设虚力状态分别为图a、图b和图c)()。
A 大于0、小于0,等于0B 大于0、等于0,小于0C 等于0、小于0,大于0参考答案:C11对图示结构,结论正确的是()。
AB ,C ,D ,参考答案:B12图示结构A截面转角为(顺时针转为正)()。
ABCD参考答案:C13图示结构,B截面转角方向是()。
A 顺时针B 逆时针C 等于0参考答案:B14图示结构杆1的轴力以拉为正为()。
A 0BCD 2F参考答案:B15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()。
结构力学课后习题答案(总23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--习题及参考答案【习题2】【习题3】【习题4】【习题5】【习题6】【习题8】【习题9】【习题10】【习题11】【习题12】【习题13】【习题14】【参考答案】习题22-1~2-14试对图示体系进行几何组成分析,如果是具有多余联系的几何不变体系,则应指出多余联系的数目。
题2-1图题2-2图题2-3图题2-4图题2-5图题2-6图题2-7图题2-8图题2-9图题2-10图题2-11图题2-12图 题2-13图 题2-14图习题33-1 试作图示多跨静定梁的M 及Q 图。
(b)(a)20kN10kN40kN20kN/m40kN题3-1图3-2 试不计算反力而绘出梁的M 图。
(b)5kN/m40kN(a)题3-2图习题44-1 作图示刚架的M 、Q 、N 图。
(c)(b)(a)/20kN /m2kN /m题4-1图4-2 作图示刚架的M 图。
P(e)(d)(a)(b)(c)20k N /m4kN题4-2图4-3 作图示三铰刚架的M 图。
(b)(a)题4-3图4-4 作图示刚架的M 图。
(a)题4-4图4-5 已知结构的M 图,试绘出荷载。
(b)(a)题4-5图4-6 检查下列刚架的M 图,并予以改正。
(e)(g)(h)P(d)(c)(a)(b)(f)题4-6图习题55-1 图示抛物线三铰拱轴线方程x x l lfy )(42-=,试求D 截面的内力。
题5-1图5-2 带拉杆拱,拱轴线方程x x l lf y )(42-=,求截面K 的弯矩。
C题5-2图 题5-3图5-3 试求图示带拉杆的半圆三铰拱截面K 的内力。
习题66-1 判定图示桁架中的零杆。
(c)(b)题6-1图6-2 用结点法计算图示桁架中各杆内力。
(b)题6-2 图6-3 用截面法计算图示桁架中指定各杆的内力。
(b)题6-3图6-4 试求图示组合结构中各链杆的轴力并作受弯杆件的M 、Q 图。
结构力学1习题答案结构力学1习题答案结构力学是土木工程中非常重要的一门学科,它研究物体在外力作用下的变形和破坏规律。
在学习过程中,习题是帮助我们巩固知识和提高解题能力的重要途径。
下面将为大家提供一些结构力学1习题的答案,希望能对大家的学习有所帮助。
1. 一根长为L的悬臂梁,在其自重和集中力F的作用下,左端A有一个水平位移δ,求右端B的水平位移。
解答:由于是悬臂梁,右端B受到的力只有集中力F。
根据结构力学的基本原理,我们可以得到以下方程:F * L = k * δ其中,k是悬臂梁的刚度。
根据悬臂梁的刚度公式 k = 3EI / L^3,我们可以将上述方程改写为:F * L = 3EI * δ / L^3整理得到:δ = F * L^3 / 3EI所以,右端B的水平位移为δ = F * L^3 / 3EI。
2. 一根长度为L、截面积为A的均匀梁,在其自重和均匀分布载荷q的作用下,求梁的最大弯矩和最大挠度。
解答:首先求解最大弯矩。
根据梁的平衡条件,我们可以得到以下方程:M_max = q * L^2 / 8其中,M_max为最大弯矩。
根据梁的挠度公式δ = q * L^4 / (8EI),我们可以将上述方程改写为:M_max = δ * EI / L^2所以,梁的最大弯矩为 M_max = q * L^2 / 8,最大挠度为δ = q * L^4 / (8EI)。
3. 一根长度为L、截面积为A的均匀梁,在其自重和均匀分布载荷q的作用下,求梁的中点处的弯矩和挠度。
解答:由于是均匀分布载荷,梁在中点处的受力为 qL/2。
根据梁的平衡条件和挠度公式,我们可以得到以下方程:M_mid = q * L^2 / 8δ_mid = q * L^4 / (192EI)所以,梁在中点处的弯矩为 M_mid = q * L^2 / 8,挠度为δ_mid = q * L^4 / (192EI)。
4. 一根长度为L、截面积为A的均匀梁,在其自重和均匀分布载荷q的作用下,求梁的最大应力和最大挠度。
《结构力学》纸质作业答案
第一章重点要求掌握:
第一章介绍结构力学基本概念、结构力学研究对象、结构力学的任务、解题方法、结构计算简图及其简化要点、结构与基础间连接的简化、计算简图、杆件结构的分类、载荷的分类。
要求掌握明确结构力学求解方法、会画计算简图,明确铰结点、刚结点、滚轴支座、铰支座、定向支座、固定支座的力学特点 作业题:无
第二章重点要求掌握:
第二章介绍几何不变体系和几何可变体系的构造规律和判断方法,以及平面杆系体要求掌握几何不变体系的构造规律,会进行几何分析,判定静定结构和超静定结构
⎪⎪⎩
⎪⎪⎨
⎧⎩⎨⎧⎩⎨⎧瞬变体系
常变体系几何可变体构有多余约束-超静定结无多余约束-静定结构几何不变体体系 作业题:
2-1对图示体系作几何组成分析,如果是具有多于约束的几何不变体系,指出多于约束的数目
解:
从基础开始分析:将地基看成刚片,刚片AB 与地基有三个链杆连接,三链杆不交同一点,组成几何不变体;刚片CD 与扩大的地基有三个链杆连接三链杆不交同一点,组成几何不变体;刚片EF 与扩大的地基有三个链杆连接三链杆不交同一点,组成几何不变体。
总计,图示体系为几何不变体,没有多于约束
2-2对图示体系作几何组成分析,如果是具有多于约束的几何不变体系,指出多于约束的数目
解:
从基础开始分析:A 点由两个链杆固定在地基上,成为地基一部分;BC 杆由三根不交同一点的链杆固定在基础上;D 点由两根链杆固定在基础上,组成没有多于约束的几何不变体。
2-3对图示体系作几何组成分析,如果是具有多于约束的几何不变体系,指出多于约束的数目
解:
把地基看成刚片,杆AB和杆BC是两外两个刚片,三个刚片由铰A、B、C链接,三铰共线,所示体系为几何瞬变体(几何可变体的一种)
2-4对图示体系作几何组成分析,如果是具有多于约束的几何不变体系,指出多于约束的数目
解:
将ABC看成一个刚片,将CDE看成另一个刚片,地基是第三个刚片,三个刚片由铰A、C、E链接,三铰不共线,组成没有多于约束的几何不变体
2-5对图示体系作几何组成分析,如果是具有多于约束的几何不变体系,指出多于约束的数目
解:
用一根链杆将BB’连接起来,所示体系按照二元体规则,A、A’、E、E’点拆掉,然后,将体系按照H、D、D’、C、C’、G顺序逐步拆完,剩下一个三角形BFB’(几何不变体),原来体系缺少一个必要约束(图中的BB’杆),所以原来体系是几何可变体。
2-6对图示体系作几何组成分析,如果是具有多于约束的几何不变体系,指出多于约束的数目
解:
按照二元体规则,ADC可以看成刚片,与地基通过瞬铰F相连,同样,BEC可以看成刚片,与地基通过瞬铰G 相连,刚片ADC和刚片BEC通过铰C相连,F、C、G三铰不共线,图示结构为没有多于约束的几何不变体。
2-7对图示体系作几何组成分析,如果是具有多于约束的几何不变体系,指出多于约束的数目
解:
杆ADE和杆BE通过铰E相连,在通过铰A、B与地基相连,A、B、E三铰不共线,组成几何不变体成为扩大的地基,刚片CE通过两根杆与地基连接,所以图示体系缺少一个必要约束,是几何可变体。
2-8对图示体系作几何组成分析,如果是具有多于约束的几何不变体系,指出多于约束的数目
解:
将曲杆AC和曲杆BD看成刚片,两刚片通过瞬铰G相连,地基为第三个刚片,三个刚片通过A、B、G三铰相连,三铰不共线,所示体系是没有多于约束的几何不变体。
2-9对图示体系作几何组成分析,如果是具有多于约束的几何不变体系,指出多于约束的数目
解:
从左侧开始分析,AE是固定在地基上,是基础的一部分,刚片BG通过链杆EF和铰B固定在地基上;刚片CH通过链杆GH和铰C固定在地基上;刚片DI通过链杆HI和铰D固定在地基上;所示体系为没有多于约束的几何不变体。
2-10对图示体系作几何组成分析,如果是具有多于约束的几何不变体系,指出多于约束的数目
解:
杆AE和杆DI固定在地基上,成为地基的一部分,刚片CH通过铰C和链杆HI固定在基础上,成为不变体,刚片BG通过三根杆约束到地基上,整个体系是没有多于约束的几何不变体。
2-11对图示体系作几何组成分析,如果是具有多于约束的几何不变体系,指出多于约束的数目
解:
节点D通过两根链杆固定在地基上,同样节点C、E分别通过两根链杆固定在地基上,构成几何不变体,扩大了基础,在从左向右分析,刚片FG通过不交一点的三根链杆连接到基础上,节点H、I、J分别用两根链杆约束,整个体系是没有多于约束的几何不变体。
2-12对图示体系作几何组成分析,如果是具有多于约束的几何不变体系,指出多于约束的数目
解:
刚片AB由三根不交一点的小链杆固定在基础上,节点D有三根链杆固定,所以体系为有一个多于约束的几何不变体,即一次超静定结构。
2-13对图示体系作几何组成分析,如果是具有多于约束的几何不变体系,指出多于约束的数目
解:
杆AC和BD固定在基础上,成为基础的一部分,CD杆为多于约束,整个结构是有一个多于约束的几何不变体,即一次超静定结构
2-14对图示体系作几何组成分析,如果是具有多于约束的几何不变体系,指出多于约束的数目
解:
先分析内部,杆AC、AF、FD组成的三角形为一个刚片,杆BC、BG、GE组成的三角形为另一个刚片,EF 为第三个刚片,三个刚片通过不再同一条直线上的三铰C、F、G相连,构成一个大刚片,大刚片再由三个小链杆与基础相连,整个体系是没有多于约束的几何不变体。
2-15对图示体系作几何组成分析,如果是具有多于约束的几何不变体系,指出多于约束的数目
解:
先分析内部,杆AC、AD、DC组成的三角形为一个刚片,中间多余一个链杆DF,杆BC、BE、EC组成的三角形为另一个刚片,中间多余一个链杆EG,DE为第三个刚片,三个刚片通过不再同一条直线上的三铰D、E、C相连,构成一个大刚片,大刚片再由三个小链杆与基础相连,整个体系是有两个多于约束的几何不变体,即两次超静定结构
2-16对图示体系作几何组成分析,如果是具有多于约束的几何不变体系,指出多于约束的数目
解:
约束对象(刚片或结点)的选择至关重要,若选择不当将给构造分析带来很大困难,特别是在分析较复杂的三刚片体系时。
这时,应考虑改变约束对象的选择方案。
例如上图所示体系,一般容易将地基和ABD、BCF分别看作刚片Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ(约束对象)。
此时刚片Ⅰ、Ⅲ之间既无实饺也无瞬铰连接,无法进行分析。
若改变约束对象,将刚片Ⅱ换成杆DE(见上图),而链杆AB 、BD、DA 变成约束。
于是,刚片I、Ⅱ由瞬铰E连接,刚片Ⅱ、Ⅲ由∞点瞬铰O相连,刚片Ⅰ、Ⅲ由瞬铰C相连。
再判定三瞬铰是否共线即可得到正确结论。
可以看出,新方案中每两个刚片间均以两链杆形成的瞬铰相连;原方案中刚片I、Ⅱ间和刚片Ⅱ、Ⅲ间均以实佼紧密相连,造成刚片Ⅰ、Ⅲ间无法实现有效连接。
第三章重点要求掌握:
本章结合几种常用的典型结构型式讨论静定结构的受力分析问题,涉梁、刚架、桁架、组合结构、拱等。
内容包括支座反力和内力的计算、内力图、受力特性分析等,讲解内容是在材料力学等课程的基础上进行的,但在讨论问题的深度和广度上有显著的提高,要求掌握静定多跨梁和静定平面刚架的受力分析,静定平面桁架的受力分析,组合结构和三铰拱的受力分析,隔离体方法、构造和受力的对偶关系。
作业题:
3-1试作图示静定多跨梁的弯矩图和剪力图
解:
(1)求支座反力,此题为静定组合梁,ABE 为基本部分,EC 为附加部分,先分析附加部分
()↑=⇒=⨯-⨯⇒=∑kN F F M RC RC E 320
012030 kN F kN F F F
RE
RC RE y
3
40200=⇒=+⇒=∑ 也就是说,基础部分在E 点向上给附加部分kN 3
40
支撑,反过来,附加部分在E 点给基础部分向下的压力
kN 3
40
kN F m kN F M RB RB A 3
110155.43105.734060=⇒⋅-=⨯⨯+⨯-
⨯⇒=∑ kN
kN kN kN F kN kN F F F
RA RB RA y
3
20
3110340303
40
300=-+=⇒+
=+⇒=∑
(2)求剪力,逐步取隔离体
kN
kN kN F F kN F F kN kN kN F F F kN F F kN F R
QB R QB RB RA L
QB L QB RA RA QD QA 340303130303
703032030,3
20
,320=-=⇒+=+-=-=⇒+====。