工程力学静定结构的内力分析B详解
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第五节静定结构的内力分析四、静定平面桁架静定桁架是由若干根直杆在其两端用铰连接而成的静定结构。
在结点荷载作用下,桁架各杆均为只受轴力的二力杆。
静定桁架架内力分析的一般步骤是先求支座反力,再计算杆件内力。
计算杆件内力(轴力)的基本方法是结点法和截面法。
1 .节点法和截面法截取析架的结点为隔离体,利用各结点的静力平衡条件来计算各杆件内力的方法,称为结点法。
对每一结点,可列出两个独立的投影平衡方程进行解算。
桁架计算中的截面法与其他结构计算的截面法原理相同。
截面法截取的隔离体上的各力(包括荷载、反力和杆件轴力)通常组成一个平面任意力系,因此只要未知力不多于三个,就可直接由三个平衡方程求出各未知力。
截面法中的平衡方程可以是力矩方程,也可以是投影方程。
【例 3 一18 】求图3 一47 (a )所示桁架 1 、2 杆的内力。
该桁架是从一个基本铰接三角形ACF 开始,依次增加二元体FGC 、FDC 、GHD 、GED 、HIE 、H 刀E 和IJB 所组成,这种桁架称为简单桁架。
对于简单桁架,在求出支座反力后,如果采用结点法,则按照撤除二元体的顺序依次选取结点(本例可按J , I , B , H , E , G , D , C 顺序取),即可顺利求出所有杆件的内力。
本例只需求两根指定杆件的内力,为简化计算,可以联合应用结点法和截面法。
利用结点法,由结点I 可直接求出腹杆IE 的内力,再由结点 E 可求得1 杆的内力。
有了 1 杆的内力,在该杆所在节间截开,利用截面法可求得 2 杆的内力。
( 1 )求支座反力由整体结构的∑M A=0和∑M B=0 ,可得由∑Y=0校核计算无误。
(2 )求2 杆内力取出结点I (图 3 -47b ),根据∑Y=0,有再取结点E (图3 -47c ),由∑Y=0得(3 )求1 杆内力作截面m-m,并取左半部分为隔离体(图3 -47 d),根据∑Y=0。
有结点法和截面法是析架内力计算的通用方法。
第3章 静定结构的力分析习题解答习题3.1 是非判断题(1) 在使用力图特征绘制某受弯杆段的弯矩图时,必须先求出该杆段两端的端弯矩。
( )(2) 区段叠加法仅适用于弯矩图的绘制,不适用于剪力图的绘制。
( ) (3) 多跨静定梁在附属部分受竖向荷载作用时,必会引起基本部分的力。
( ) (4) 习题3.1(4)图所示多跨静定梁中,CDE 和EF 部分均为附属部分。
( )习题3.1(4)图(5) 三铰拱的水平推力不仅与三个铰的位置有关,还与拱轴线的形状有关。
( ) (6) 所谓合理拱轴线,是指在任意荷载作用下都能使拱处于无弯矩状态的轴线。
( ) (7) 改变荷载值的大小,三铰拱的合理拱轴线形状也将发生改变。
( ) (8) 利用结点法求解桁架结构时,可从任意结点开始。
( )【解】(1)正确;(2)错误; (3)正确;(4)正确;EF 为第二层次附属部分,CDE 为第一层次附属部分;(5)错误。
从公式0H /C F M f 可知,三铰拱的水平推力与拱轴线的形状无关;(6)错误。
荷载发生改变时,合理拱轴线将发生变化; (7)错误。
合理拱轴线与荷载大小无关;(8)错误。
一般从仅包含两个未知轴力的结点开始。
习题3.2 填空(1)习题3.2(1)图所示受荷的多跨静定梁,其定向联系C 所传递的弯矩M C 的大小为______;截面B 的弯矩大小为______,____侧受拉。
P习题3.2(1)图(2) 习题3.2(2)图所示风载作用下的悬臂刚架,其梁端弯矩M AB =______kN·m ,____侧受拉;左柱B 截面弯矩M B =______kN·m ,____侧受拉。
习题3.2(2)图 (3) 习题3.2(3)图所示三铰拱的水平推力F H 等于 。
习题3.2(3)图 (4) 习题3.2(4)图所示桁架中有 根零杆。
习题3.2(4)图【解】(1)M C = 0;M C = F P l,上侧受拉。
第3章静定结构的内力分析习题解答习题3.1是非判断题(1)在使用内力图特征绘制某受弯杆段的弯矩图时,必须先求出该杆段两端的端弯矩。
()(2)区段叠加法仅适用于弯矩图的绘制,不适用于剪力图的绘制。
()(3)多跨静定梁在附属部分受竖向荷载作用时,必会引起基本部分的内力。
()(4)习题3.1(4)图所示多跨静定梁中,CDE和EF部分均为附属部分。
()ABCDEF习题3.1(4)图(5)三铰拱的水平推力不仅与三个铰的位置有关,还与拱轴线的形状有关。
()(6)所谓合理拱轴线,是指在任意荷载作用下都能使拱处于无弯矩状态的轴线。
()(7)改变荷载值的大小,三铰拱的合理拱轴线形状也将发生改变。
()(8)利用结点法求解桁架结构时,可从任意结点开始。
()【解】(1)正确;(2)错误;(3)正确;(4)正确;EF为第二层次附属部分,CDE为第一层次附属部分;(5)错误。
从公式F H M C/f可知,三铰拱的水平推力与拱轴线的形状无关;(6)错误。
荷载发生改变时,合理拱轴线将发生变化;(7)错误。
合理拱轴线与荷载大小无关;(8)错误。
一般从仅包含两个未知轴力的结点开始。
习题3.2填空(1)习题3.2(1)图所示受荷的多跨静定梁,其定向联系C所传递的弯矩M C的大小为______;截面B的弯矩大小为______,____侧受拉。
F P FPF PF PAB DEClllll习题3.2(1)图(2)习题3.2(2)图所示风载作用下的悬臂刚架,其梁端弯矩M AB=______kN·m,____侧受拉;左柱B截面弯矩M B=______kN·m,____侧受拉。
CBm/Nk m4/Nk6A D m 4 m 46m习题3.2(2)图(3)习题3.2(3)图所示三铰拱的水平推力F H等于。
FPaaa习题3.2(3)图(4)习题3.2(4)图所示桁架中有根零杆。
F P F P习题3.2(4)图【解】(1)M C=0;M C=F P l,上侧受拉。
3静定结构的内力分析习题解答(总22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3章 静定结构的内力分析习题解答习题 是非判断题(1) 在使用内力图特征绘制某受弯杆段的弯矩图时,必须先求出该杆段两端的端弯矩。
( )(2) 区段叠加法仅适用于弯矩图的绘制,不适用于剪力图的绘制。
( ) (3) 多跨静定梁在附属部分受竖向荷载作用时,必会引起基本部分的内力。
( )(4) 习题(4)图所示多跨静定梁中,CDE 和EF 部分均为附属部分。
( )习题(4)图(5) 三铰拱的水平推力不仅与三个铰的位置有关,还与拱轴线的形状有关。
( )(6) 所谓合理拱轴线,是指在任意荷载作用下都能使拱处于无弯矩状态的轴线。
( )(7) 改变荷载值的大小,三铰拱的合理拱轴线形状也将发生改变。
( ) (8) 利用结点法求解桁架结构时,可从任意结点开始。
( ) 【解】(1)正确; (2)错误; (3)正确;(4)正确;EF 为第二层次附属部分,CDE 为第一层次附属部分;(5)错误。
从公式0H /C F M f 可知,三铰拱的水平推力与拱轴线的形状无关;(6)错误。
荷载发生改变时,合理拱轴线将发生变化; (7)错误。
合理拱轴线与荷载大小无关;(8)错误。
一般从仅包含两个未知轴力的结点开始。
习题 填空(1)习题(1)图所示受荷的多跨静定梁,其定向联系C 所传递的弯矩M C 的大小为______;截面B 的弯矩大小为______,____侧受拉。
P习题(1)图(2) 习题(2)图所示风载作用下的悬臂刚架,其梁端弯矩M AB =______kN ·m ,____侧受拉;左柱B 截面弯矩M B =______kN ·m ,____侧受拉。
习题(2)图(3) 习题(3)图所示三铰拱的水平推力F H等于。
习题(3)图(4) 习题(4)图所示桁架中有根零杆。
习题(4)图【解】(1)M C = 0;M C = F P l,上侧受拉。