力法计算题1(方案).doc
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结构力学力法习题答案结构力学力法习题答案结构力学是一门研究物体在受力作用下的变形和破坏规律的学科。
在学习结构力学的过程中,习题是必不可少的一部分。
通过解答习题,我们可以更好地理解和应用力学原理,提高解决实际问题的能力。
下面,我将为大家提供一些结构力学力法习题的详细解答,希望对大家的学习有所帮助。
习题一:一根悬臂梁的长度为L,截面为矩形,宽度为b,高度为h,材料的弹性模量为E。
在悬臂梁的自重和外力作用下,求悬臂梁的最大弯矩和最大挠度。
解答:首先,我们需要根据悬臂梁的几何形状和受力情况,绘制出受力图。
在这个问题中,悬臂梁受到自重和外力的作用,自重作用在悬臂梁的重心处,外力作用在悬臂梁的端点处。
根据受力图,我们可以得到悬臂梁在端点处的反力和弯矩分布。
接下来,我们可以根据结构力学的基本原理,利用力平衡和力矩平衡的方程,求解出悬臂梁的最大弯矩和最大挠度。
在这个问题中,我们可以利用弯矩-曲率关系,得到最大弯矩的表达式。
然后,我们可以利用悬臂梁的边界条件,求解出最大挠度的表达式。
习题二:一根悬臂梁的长度为L,截面为圆形,直径为d,材料的弹性模量为E。
在悬臂梁的自重和外力作用下,求悬臂梁的最大弯矩和最大挠度。
解答:与习题一类似,我们需要绘制出悬臂梁的受力图,根据受力图求解出悬臂梁的最大弯矩和最大挠度。
在这个问题中,悬臂梁的截面为圆形,因此我们需要利用圆形截面的惯性矩和弯矩-曲率关系,求解出最大弯矩的表达式。
习题三:一根梁的长度为L,截面为矩形,宽度为b,高度为h,材料的弹性模量为E。
梁的两端固定,受到均布载荷q的作用,求梁的最大弯矩和最大挠度。
解答:在这个问题中,梁的两端固定,因此我们需要考虑边界条件对梁的受力和变形的影响。
首先,我们需要绘制出梁的受力图,根据受力图求解出梁的最大弯矩。
然后,我们可以利用梁的边界条件,求解出最大挠度的表达式。
通过以上三个习题的解答,我们可以看到,在结构力学的学习中,我们需要灵活运用力学原理,结合具体的问题,综合考虑几何形状、材料性质和边界条件等因素,才能得到准确的解答。
变力做功一、微元求和法变力始终与速度在同一直线上或成某一固定角度时,可把曲线运动或往复运动的路线拉直考虑,在各小段位移上将变力转化为恒力用W Fs =cos θ计算功,而且变力所做功应等于变力在各小段所做功之和,化曲为直的思想在物理学研究中有很重要的应用,研究平抛运动和单摆的运动时,都用到了这种思想。
1. 如图所示,某人用力F 转动半径为R 的转盘,力F 的大小不变,但方向始终与过力的作用点的转盘的切线一致,则转动转盘一周该力做多少功。
答案:W=F2πR解析:在转动转盘一周过程中,力F 的方向时刻变化,但每一瞬时力F 总是与该瞬时的速度同向(切线方向),即F 在每瞬时与转盘转过的极小位移∆∆∆s s s 123、、……∆s n 都与当时的F 方向同向,因而在转动一周过程中,力F 做的功应等于在各极小位移段所做功的代数和,即:W F s F s F s F s F s s s s F Rn n =++++=++++=()()∆∆∆∆∆∆∆∆1231232……·π2. 如图所示,一个人推磨,其推磨杆的力的大小始终为F ,与磨杆始终垂直,作用点到轴心的距离为r ,磨盘绕轴缓慢转动.则在转动一周的过程中推力F 做的功为( )A .0B .2πrFC .2FrD .-2πrF 答案:B解析:磨盘转动一周,力的作用点的位移为03. 【典型例题】将放在地上的木板绕其一端沿地面转动角α,求摩擦力所做的功.已知木板长度为L ,质量为M ,木板与地面间的摩擦因数为μ. 答案:αμMgL 214. 在水平面上,有一弯曲的槽道AB ,由半径分别为和R 的两个半圆构成.如图所示,现用大小恒为F 的拉力将一光滑小球从A 点拉至B 点,若拉力F 的方向时时刻刻均与小球运动方向一致,则此过程中拉力所做的功为( )A .零B .FRC .3πFR /2D .2πFR 答案:C解析:本题中小球受的拉力F 在整个过程中大小不变、方向时刻变化,是变力.但是,如果把圆周分成无数微小的段,每一小段可近似看成直线,拉力F 在每一小段上方向不变,每一小段上可用恒力做功的公式计算,然后将各段累加起来.设每一小段的长度分别为l1、l2、l3…ln,拉力在每一段上做的功W1=Fl1,W2=Fl2…Wn=Fln ,拉力在整个过程中所做的功W =W1+W2+…+Wn =F(l1+l2+…+ln)=F(π•R2+πR)=32πFR.5. 如图所示,一轻绳的一端系在固定粗糙斜面上的O 点,另一端系一小球.给小球一足够大的初速度,使小球在斜面上做圆周运动.在此过程中( ) A .斜面对小球的支持力做功 B .重力对小球不做功C .绳的张力对小球不做功D .在任何一段时间内,小球克服摩擦力所做的功总是等于小球动能的减少量 答案:C解析:斜面的支持力、绳的张力总是与小球的运动方向垂直,故不做功,A 错,C 对;摩擦力总与速度方向相反,做负功;小球在重力方向上有位移,因而做功,B 错;小球动能的变化量等于合外力做的功,即重力与摩擦力做功的和,D 错6. [多选](2018·安庆模拟)如图所示,摆球质量为m ,悬线长度为L ,把悬线拉到水平位置后放手。
经过力的计算习题---力的计算是力学领域中的重要概念。
通过计算力,我们可以了解物体所受到的外力大小以及其对物体运动的影响。
在接下来的题中,我们将通过一些实际情境来练力的计算。
题一某人正在推一辆质量为1000千克的小汽车,使其匀速行驶。
已知小汽车的摩擦系数为0.2,地面的摩擦系数为0.8。
求小汽车所受到的推力大小。
解答:根据牛顿第二定律,物体所受合力等于物体的质量乘以加速度。
在这个情境中,小汽车保持匀速运动,所以加速度为0。
因此,小汽车所受合力为0。
推力大小等于摩擦力,尽量减小摩擦力可以使人更容易推动汽车。
题二一个行李箱放在斜坡上,斜坡的角度为30度。
已知行李箱的质量为20千克,斜坡上的摩擦系数为0.5。
求行李箱在斜坡上所受到的重力分力和摩擦力的大小。
解答:首先,我们需要求出行李箱在斜坡上的重力分力。
重力分力的大小可以通过将重力乘以斜坡的正弦值来计算。
重力分力大小 = 重力大小 ×正弦(30度)重力大小 = 质量 ×重力加速度 = 20千克 × 9.8米/秒^2将这些值带入公式中,我们就可以计算出重力分力。
接下来,我们需要计算行李箱在斜坡上的摩擦力。
摩擦力的大小可以通过将重力分力乘以斜坡的摩擦系数来计算。
摩擦力大小 = 重力分力大小 ×斜坡摩擦系数将之前计算得到的重力分力大小和摩擦系数带入公式中,我们可以得到行李箱在斜坡上所受到的摩擦力。
题三一辆公交车正在以10米/秒的速度匀速行驶。
已知公交车的质量为5000千克,空气对公交车的阻力为1000牛。
求公交车在路面上受到的推力大小。
解答:根据牛顿第二定律,物体所受合力等于物体的质量乘以加速度。
在这个情境中,公交车保持匀速运动,所以加速度为0。
因此,公交车所受合力为0。
推力大小等于阻力大小加上空气阻力,以克服阻力保持匀速运动。
---通过以上习题的实际情境练习,我们可以更好地理解力的计算方法以及其在物体运动中的作用。
1、作如图所示多跨梁各段的受力图。
本题考核的知识点是物体的受力分析方法。
解:作AB段的受力图如图(a),作BC段的受力图如图(b)取梁BC为研究对象。
受主动力1F 作用。
C处是可动铰支座,它的反力是垂直于支承面的C F ,指向假设垂直支承面向上;B处为铰链约束,它的约束力可用两个互相垂直的分力Bx F 、By F 表示,指向假设如图。
取梁AB为研究对象。
A处是固定铰支座,它的反力可用Ax F 、Ay F 表示,指向假设如图;D处是可动铰支座,它的反力是垂直于支承面的D F ,指向假设向上;B处为铰链约束,它的约束力是BxF '、By F ',与作用在梁BC上的Bx F 、By F 是作用力与反作用力的关系,其指向不能再任意假定。
2、桥墩所受的力如图所示,求力系向O点简化的结果,并求合力作用点的位置。
已知kN F P 2740=,kN G 5280=,kN F Q 140=,kN F T 193=,m kN m ⋅=5125。
本题考核的知识点是平面一般力系的平衡方程和解题方法。
本题是一个平面一般力系向向O点简化的问题。
解:坐标系如图kN R X 333)140(193-=-+-=' kN R Y8020)2740(5280-=-+-=' 主矢kN R R R YX 9.802622='+'=' 方向1.243338020tan =--=''=XYR R α 主矩m kN M O ⋅=+⨯+⨯=106765125211937.10140注意:①主矢R '由力系中各力的矢量和确定,所以,主矢与简化中心的位置无关。
对于给定的力系,选取不同的简化中心,所得主矢相同。
②主矩由力系中各力对简化中心的矩的代数和确定,简化中心的位置不同,各点对其的矩不同,所以,主矩一般与简化中心的位置有关。
3、如图所示,简支梁中点受力P F 作用,已知kN F P 20=,求支座A和B的反力。
一、单项选择题(共10 道试题,共30 分。
)1. 超静定结构在荷载作用下产生的内力与刚度A. 相对值有关B. 绝对值有关C. 无关D. 相对值绝对值都有关2. 力法方程中的系数代表基本体系在作用下产生的A.B.C. 方向的位移D. 方向的位移3.用力法计算图示结构时,不能作为基本结构的是图A.B.C.D.4. 在超静定结构计算中,一部分杆考虑弯曲变形,另一部分杆考虑轴向变形,则此结构为A. 梁B. 桁架C. 横梁刚度为无限大的排架D. 组合结构5. 力法的基本体系是A. 一组单跨度超静定梁B. 瞬变体系C. 可变体系D. 几何不变体系6.图所示结构的超静定次数为A. 1B. 2C. 3D. 47.图示结构的超静定次数是A. 2B. 4C. 5D. 68.下图所示对称结构的等代结构为A.B.C.D.9.下图所示对称结构A截面不为零的是A. 竖向位移B. 弯矩C. 转角D. 轴力10.下图所示对称结构的等代结构为A.B.C.D.二、判断题(共10 道试题,共30 分。
)1. 超静定次数一般不等于多余约束的个数。
A. 错误B. 正确2. 在力法计算时,多余未知力由位移条件来求,其他未知力由平衡条件来求。
A. 错误B. 正确3. 温度改变对超静定结构不产生内力和反力。
A. 错误B. 正确4. 同一结构的力法基本体系不是唯一的。
A. 错误B. 正确5. 力法计算的基本体系不能是可变体系。
A. 错误B. 正确6. 用力法计算超静定结构,选取的基本结构不同,则典型方程中的系数和自由项数值也不同。
A. 错误B. 正确7.图示结构的超静定次数是n=3。
A. 错误B. 正确8. 超静定结构由于支座位移可以产生内力。
A. 错误B. 正确9. 力法典型方程的等号右端项不一定为0。
A. 错误B. 正确10.图示结构有两次超静定。
A. 错误B. 正确三、计算题(共 3 道试题,共40 分。
)1.下载计算题,完成后将正确答案(A、B、C或D)写在答题框中。
物理练习题力的计算在物理学中,力的计算是一个基础而重要的知识点。
掌握力的计算方法不仅对于解题有帮助,也有助于理解力的概念和作用。
本文将通过一些物理练习题,来介绍力的计算方法。
1. 问题一一个质量为5kg的物体受到一个10N的水平力,并且处于静止状态。
求物体所受到的摩擦力的大小。
解答:根据题目可知,物体处于静止状态,即受到的合力为零。
根据牛顿第一定律,物体在力的作用下保持静止或匀速直线运动。
所以,物体受到的摩擦力的大小等于10N。
2. 问题二一个质量为2kg的物体放在水平台面上,受到一个10N的向右水平力和一个5N的向左水平力作用在其上。
求物体的加速度。
解答:根据牛顿第二定律,物体的加速度可以通过合力除以物体的质量来计算。
合力等于10N - 5N = 5N,物体的质量为2kg。
所以,物体的加速度为2.5 m/s^2。
3. 问题三一个质量为10kg的物体斜放在一个倾角为30度的斜面上,并且受到斜面上的重力和一个垂直向上的力的作用。
已知斜面上的摩擦系数为0.2,求物体的加速度。
解答:首先,将斜面上的重力分解为平行于斜面和垂直于斜面的两个分量。
平行于斜面的分量为10kg * 9.8m/s^2 * sin(30°) ≈ 49N,垂直于斜面的分量为10kg * 9.8m/s^2 * cos(30°) ≈ 84.85N。
根据题目可知,物体所受到的垂直力的大小等于斜面上的垂直分量,即为84.85N。
摩擦力的大小可以通过斜面上的垂直分量乘以摩擦系数来计算,即0.2 * 84.85N = 16.97N。
物体在斜面上的合力等于平行于斜面的力减去摩擦力,即49N - 16.97N = 32.03N。
最后,根据牛顿第二定律,物体的加速度可以通过合力除以物体的质量来计算。
所以,物体的加速度为3.203m/s^2。
通过以上三个物理练习题,我们可以看到力的计算在解决物理问题中起到了重要的作用。
掌握力的计算方法有助于我们更好地理解物体的力学性质,提高解题能力。
第五章 力法一、是非题1、图示结构用力法求解时,可选切断杆件2、4后的体系作为基本结构。
123452、力法典型方程的实质是超静定结构的平衡条件。
3、图a结构,取图b 为力法基本结构,则其力法方程为δ111X c=。
(a)(b)X 14、图a 所示结构,取图b 为力法基本体系,线胀系数为α,则∆1= t t l h -322α()。
lo +2t 1X (a)(b)5、图a 所示梁在温度变化时的M 图形状如图b 所示。
(a)(b)0C 图 -50C +15M6、超静定结构在荷载作用下的反力和内力,只与各杆件刚度的相对数值有关。
7、在温度变化、支座移动因素作用下,静定与超静定结构都有内力。
8、图示结构中,梁AB 的截面EI 为常数,各链杆的E A 1相同,当EI 增大时,则梁截面D 弯矩代数值M D 增大。
9、图示对称桁架,各杆EA l ,相同,N P AB =。
二、选择题1、图a 所示结构 ,EI =常数 ,取图b 为力法基本体系,则下述结果中错误的是: A .δ230= ; B .δ310= ;C .∆20P = ;D .δ120= 。
()llll/2(a)P (b)2、图示连续梁用力法求解时, 简便的基本结构是: A .拆去B 、C 两支座;B .将A 支座改为固定铰支座,拆去B 支座;C .将A 支座改为滑动支座,拆去B 支座;D .将A 支座改为固定铰支座 ,B 处改为完全铰。
()3、图示结构H B 为:A .P ;B .-P 2 ; C .P ; D .-P 。
()4、在力法方程δij j c i X ∑+=∆∆1中:A B.C. D .;;;.∆∆∆i i i =><000前三种答案都有可能。
()5、图示两刚架的EI 均为常数,并分别为EI = 1和EI = 10,这两刚架的内力关系为:()A.M图相同;B.M图不同;C.图a刚架各截面弯矩大于图b刚架各相应截面弯矩;D.图a刚架各截面弯矩小于图b刚架各相应截面弯矩。
[例题5—3-1]一端固定,一端铰支的超静定梁,梁中受一集中荷载作用,求作内力图。
解:(1)取基本结构(2)作、图(3)求主系数和自由项(4)列力法方程解得:(5)叠加作弯矩图[例题5-3-2]求作连续梁的弯矩图及剪力图。
解法1:(1)取基本结构(2)作、和图(3)求主系数、副系数和自由项(4)列力法方程解方程得:(5)叠加作弯矩图[例题5—3-3]求作刚架的内力图。
解法1:(1)取基本结构(2)作、和图(3)求主系数、副系数和自由项(4)列力法方程解方程得: (5)叠加作弯矩图(6)求剪力与轴力解法2:(1)取基本结构(2)作、和图(3)求主系数、副系数和自由项(4)列力法方程解方程得:(5)叠加作弯矩图[例题5—3-4]求作刚架的内力图. 解:(1)取基本结构(2)作、图(3)求主系数和自由项(4)列力法方程解得:(5)叠加作弯矩图[例题5—3-5]求作刚架的内力图。
解法1:(1)取基本结构(2)作、和图(3)求主系数、副系数和自由项(4)列力法方程解方程得:(5)叠加作弯矩图[例题5—5-2]计算单跨排架结构。
解:(1)取基本结构(2)作和图(3)求主系数和自由项(4)列力法方程解方程得:(5)叠加作弯矩图[例题5-5—4]计算两跨不等高排架结构。
其中(3)求主系数、副系数和自由项解:(1)取基本结构(2)作、和图(4)列力法方程解方法得:(5)叠加作弯矩图[例题5—10-1]校核图示结构的最后内力图。
解:(1)平衡条件的校核1)取结点D为对象满足平衡条件2)取ADE为对象满足平衡条件(2)位移条件的校核1)检查A 点的水平位移2)检查A 点的竖向位移不满足位移条件(3)正确的内力图平衡条件的校核,取ADE 为对象满足平衡条件位移条件的校核,检查A点的竖向位移满足位移条件[例题5—11—1]计算图示刚架,作弯矩图,常数。
解法1:(1)取基本结构(一般解法) (2)作、和图(3)求主系数、副系数和自由项(4)列力法方程解方法得:(5)叠加作弯矩图解法2:(1)取基本结构(利用对称性)(2)作、和图(3)求主系数、副系数和自由项(4)列力法方程解方法得:(5)叠加作弯矩图[例题5—11—3]利用对称性求图示结构的图. 解:取半刚架(2)作、和图(3)求主系数、副系数和自由项(4)列力法方程解方法得:(5)叠加作弯矩图[例题5—11—4]利用对称性求图示结构的图。
三、力法计算举例1、图示为力法基本体系,求力法方程中的系数δ11和自由。
项∆1P ,各杆EI 相同。
l参考答案:1. 作M M P , 1图; 2. δ1123312122353=⎛⎝ ⎫⎭⎪⋅+⎛⎝ ⎫⎭⎪=EIl l l l EI3. ∆138PPl EI=-M P 图M 图12、用力法计算图示结构。
EI = 常 数 。
26l EI EA =。
参考答案:1.取基本体系。
X15、作M图3、用力法计算图示结构。
ql l参考答案:这是一个对称结构。
1.利用对称性,选取基本体系。
()←-==∙∙∙∙=∆=∙∙∙∙+∙∙∙=∆=∆+ql X EI ql L L ql EI EI L L L L EI L L L EI X ,、、、M M 、X 、,、P P P 、P 12118213131323221131430211421311111111111δδδ并求求图作列力法方程基本体系数如图一次超静定结构取半结构如图所示解5、作M 图CBPP P P 、P M ,M M 、ql X EI ql L L ql EI EI L L L L EI L L EI X ,、、、M M 、X 、,、::+=-==∙∙∙∙=∆=∙∙∙∙+∙∙=∆=∆+114213211111111111586213113413221143021图作并求求图作列力法方程基本图形如图一次超静定解δδδ1.用力法计算图示结构,EI=常数。
解:1、二次超静定,基本结构如图:2、列力法方程⎪⎩⎪⎨⎧=∆++=∆++22221211212111ppχδχδχδχδ3、图作p,MM,M214、求11δ、12δ、22δ、21δ、p 1∆、p 2∆ EIEI 366323621111=⨯⨯⨯⨯∙=δ EIEI 1086662112112=⨯⨯⨯∙==δδEIEI 28866646621122=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯+⨯⨯⨯=δ EI EI P 45023602133602111-=⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯⨯+⨯⨯⨯-=∆ EI EI P 54063602112-=⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯⨯-=∆ 5、求得144572521-=-=χχ6、作M 图p M x M x M M ++=22112.建立图示结构的力法方程。
力法历年计算题 [ 按步骤给分 ,考题重复率较高 ]一、三杆刚架力法题1用力法计算图示结构并作弯矩图,EI=常数。
(1201考题)lllPF解:(1)一次超静定结构,基本体系如图 ; (2) 作 1M 图,P M 图如图。
X 1PFlX 1=1lllF P 23/l F P 3/l F P 3/5l F P 3/l F P基本体系 1M 图 P M 图 M 图(3) 列出力法方程011111=∆+=∆P x δ(4)计算 3,32,213P 1311P P F X EI l F EI l =-=∆=δ (5)画M 图 P M X M M +=111-1用力法计算图示结构并作弯矩图,各杆EI=常数。
(1507考题)解: (1)一次超静定结构,基本体系如图所示。
(2) 列力法方程01111=∆+P x δ(3) F=10,m l3=,作单位弯矩图1M 图和荷载弯矩图P M 图 。
(4) 计算:∑⎰==s EI M d 2111δEIEI l l l l l EI EI Ay 542)32213(13220==⨯+⨯⨯=∑,EI EI Fl Fl l Fl l EI EI Ay ds EI M M P P 18032)2.65213121(1322011-=-=⨯-⨯===∆∑∑⎰ ,kN 31031==F X(5) 用叠加原理P M X M M+=11,作弯矩图M 图。
2用力法计算图示结构并作弯矩图,EI=常数。
(0907,1801考题)l lPF解:(1)基本体系如图(a )。
(2)作1M 图如图(b ),作P M 图如图(c )。
1X 1=1F F P 2PF(a )基本体系 (b )1M (c )P M (d )M 图(7/l F P⨯)(3)力法方程01111=∆+P X δ(4)计算EI l 3/7311=δ,EI l F P P /231-=∆ ,7/61P F X =(5)用叠加原理P M X M M+=11, 作总弯矩图如图(d )所示。
2-1用力法计算图示结构并作弯矩图,各杆EI=常数。
(1501考题,上题图形左右对称反转,数据不变)解: (1)基本体系如图(a )所示。
(2)作1M 图如图(b ), 作PM 图如图(c )所示。
(a )基本体系 (b )1M 图 (c )P M (d )M 图(×l F P /7)(3)力法方程01111=∆+P X δ(4)计算EI l 3/7311=δ,EI l F P P /231-=∆ ,7/61P F X =(5)用叠加原理P M X M M+=11,作总弯矩图如图(d )所示。
〖 说明: 除题1特殊外,其余力法题的1M 图都画在刚架内侧,P M 图都画在刚架外侧,旋转或反转后内外关系不变;图形一样,则系数11 计算结果也不变。
完整抄写几个题在一页开卷纸上,按步骤给分。
〗〖1401,1001考题〗l解:(1) 利用对称性荷载分组如图(a )、(b )所示。
(2) 图(a )简化一半刚架如图(c )所示。
(3) 一半刚架弯矩图如图(d )所示。
(4)作弯矩图如图(e )所示。
+(a ) (b )2PF2(c ) (d )(e )ll解:(1)取半边结构如图(a ); (2)作出一半刚架弯矩图如图(b ); (3) 作整个刚架弯矩图如图(c )PlPlPlPl(a ) (b ) (c )4m解:(1) 取半边结构如图A ;(2) 作一半刚架弯矩图如图B ;(3) 作整个刚架弯矩图如图C 所示。
200m kN ⋅200mkN ⋅200mkN ⋅200mkN ⋅200图A 图B 图 C5用力法计算图示结构,作弯矩图。
EI =常数。
(1107考题)解:如图,(1) 取半边结构图(a ),(2) 作一半刚架弯矩图(b ),(3)用对称性作出整个体系的弯矩图(c)。
(a ) (b )(c )解:(1) 选取基本体系 ; (2) 作1M 图、P M 图; (3) 列力法方程 011111=∆+=∆P X δ3Pl /643Pl /6429Pl /128基本体系1M 图 P M 图 M 图(4) 图乘法计算系数和自由项:(5) 由叠加原理作M 图p M X M M +=11)2m2m 4m解:(1) P=10,m l4=,基本体系如图(a )。
(2) 作1M 图(b ), 作P M 图(c )mm(a )基本体系 (b ) (c )(d )M 图 (3) 列力法方程01111=∆+P x δ(4) 计算系数和自由项: 3214564291==P X (kN )(5) 作M 图P M X M M +=11,见图(d )〖本题即是题6中杆长和荷载用具体数字代入之应用〗7用力法计算图示结构,列出典型方程, 并作弯矩图。
各杆EI 为常数。
(1601、1101,1707考题)解:(1) 基本体系及未知量如图所示。
(2) 作1M 图, 作P M 图如图(3)力法典型方程 011111=∆+=∆P X δ(4)系数项 EIl l l l l EI s EI M 34)3221(1d 3222111=⨯+⨯⨯==∑⎰δ自由项EI l F l l F EI ds EI M M P P P P88113211-=⨯⨯-==∆∑⎰ ,P F X 3231=(5)作M 图P M X M M+=11,如图所示用力法计算图示结构并作弯矩图。
EI =常数。
(1301试题,)10k N2m2m4m解: (1)基本体系如图. (2)作1M 图 , P M 图。
X 110kNX 1=14m20kN.m3.753.7516.25基本体系1M 图 P M 图 M 图(m kN ⋅)(3)力法典型方程 011111=∆+=∆P X δ(4)计算:m l 4=,kN P 10=, 系数项EI EI l s EI M 325634d 32111===∑⎰δ自由项EIEI Pl ds EI M M P P 808311-=-==∆∑⎰ ,kN 16153231==P X(5)画M 图 P M X M M +=117-2用力法计算图示结构并作弯矩图,各杆EI=常数。
(1207考题)解:(1) 基本体系如图(a )所示。
(2) 作1M 图, 作P M 图(3) 列力法方程01111=∆+P x δ(4) 计算: P=10,m l 4=, ∑⎰==s EI M d 2111δEIEI l 3256343=,EIEI Pl ds EI M M P P 808311-=-==∆∑⎰ ,kN 16153231==P X(5) 作M 图P M X M M +=11,见图(d )〖6、7两组题约束相同,故弯矩1M 图形状不变,方向可旋转或反转,画在刚架内侧;系数11δ 完全一样。
又6、6-1题荷载相同,故弯矩P M 图相同,自由项P 1∆完全一样(只是符号与具体数值不同)又7、7-1、7-2题荷载相同,故自由项P 1∆公式完全一样(只是符号与数值不同),P M 图相同(均画在刚架外侧,但有旋转或左右反转)。
8用力法计算图示结构,并作弯矩图。
EI =常数。
(1007考题)ll /2l /2P F解:(1)基本体系及未知量如图(a )所示。
(2) 作1M 图,P M 图 。
X 1PFX 1=1lPF 2/l F P 2/l F P2/l F P 2/l F P 4/l F P PF(a )基本体系 (b )1M (c )P M (d ) M 图(3) 列力法方程01111=∆+P X δ(4) 计算: EIl l l EI EI Ay s EI M 332211d 3202111=⨯⨯===∑∑⎰δEIl F lF l EI EI Ay ds EI M M P P P P4221132011-=⨯⨯-===∆∑∑⎰,P F X 431=(5) 作M 图:P M X M M +=119用力法计算图示结构,并作弯矩图,各杆EI=常数。
(1307,1607考题)解:(1) 一次超静定,基本体系如图所示。
(2) 列力法方程01111=∆+P x δ(3) 作1M 图, 作P M 图, 如图所示。
(4) 计算:m l 4=, 刚结点处弯矩 P M =q q ql l ql 8421212122=⨯==⨯∑⎰==s EI M d 2111δEIEI l 36433=,EI qEI ql ds EI M M P P644411-=-==∆∑⎰, q X 31=(5) 作M 图,P M X M M +=11, 如图所示。
[ 8、9两题,约束相同,故1M 图和11δ均相同;荷载不同,故P M 图和对应的P 1∆也不同 ]。