超静定影响线
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§9-5 超静定力的影响线1、影响线的特征与求解方法1)影响线的特征静定结构——反力、内力影响线均为直线;位移影响线为曲线。
超静定结构——各量值的影响线均为曲线。
2)影响线的求作方法静力法——利用静力平衡条件求影响线方程,进而绘制影响线。
但对超静定力的影响线须解超静定问题,复杂、少用。
机动法——利用影响线与移动载荷作用点位移(挠度)图的比拟关系,快速绘制影响线轮廓。
简便、实用。
2、机动法求作超静定力影响线以图9-14连续梁(超静定梁)M K的影响线为例,说明用机动法求作超静定力影响线的方法。
1)取基本结构(超静定、几何不变体系)图b——去掉与XK 相应的约束,代之以(暴露出)约束反力XK ;A B C D EF P=1K(a)原结构A B C D EF P=1X K(M K)(下拉为正)(b)基本结构图9-14§9-5 超静定力的影响线2)建立力法典型方程k kk kp X δδ+=1()kp k pk kk kkX x δδδδ∴=-=-⋅()()pk kp x x δδ=ABCD EF P =1K ABCD E F P =1X K (M K )(下拉为正)(b)基本结构§9-5 超静定力的影响线K 截面相对转角为0式中δkk ——常数,不随X 而变化。
δpk ——载荷F P =1位置参数X 的函数,即δPK =δPK (x),其位移图如图9-14c 所示。
互等定理图9-14ABCDEX K (M K )(下拉为正)θB(c)挠度图⏹写成更明确的形式:()()1pk kkk x x X δδ=-ABCD EK+图9-15X k (M k )的影响线结论:X k 与δpk 成正比;挠度图即为影响线轮廓线图9-14ABCDEX K (M K )(下拉为正)θB(c)作用挠度图1kM=§9-5 超静定力的影响线X k 向上为正δpk 以向下为正(与p=1同向)X k 与δpk 反向3、求做超静定力影响线的步骤⏹1)撤去与所求约束力(或量值)相应的约束,代之以反力X K ;●2)使体系沿X K 正方向发生位移,作出移动载荷作用点的挠度δPK =δPK (x)(位移)图即为影响线X K (x)的形状;●3)将δPK 图除以常数δKK 使可确定影响线的具体数值;●4)横坐标以上图形为正号,横坐标以下图形为负号。
1.图示结构位移法最少未知量个数为( B )。
A. 1; C. 2;B.3; D. 4。
2.图示超静定刚架以去除C各杆EI等于常数,δ11和Δ1P为( C )。
A. EIδ11=288;EIΔ1P=8640;B. EIδ11=216;EIΔ1P=8640;C. EIδ11=288;EIΔ1P=-8640;D. EIδ11=216;EIΔ1P=-8640。
3. 超静定结构影响线的外形为( C )。
A.一定为曲线;B.一定为折线;C.可能为曲线,也可能为直线;D.一定为直线。
4.图示结构EI=常数,截面A右侧的弯矩为:( A )A.2/M;B.M;C.0; D. )2/(EIM。
5.图示桁架下弦承载,下面画出的杆件内力影响线,此杆件是:(B )A.ch; B.ci; C.dj; D.cj.2=16. 图a 结构的最后弯矩图为:( A )A. 图b;B. 图c;C. 图d;D.都不对。
( a) (b) (c) (d) 7. 用图乘法求位移的必要条件之一是:( B ) A.单位荷载下的弯矩图为一直线; B.结构可分为等截面直杆段; C.所有杆件EI 为常数且相同; D.结构必须是静定的。
8. 图示梁A 点的竖向位移为(向下为正):( C ) A.F P l 3/(24EI ); B . F P l 3/(!6EI ); C . 5F P l 3/(96EI ); D. 5F P l 3/(48EI ).9. 连续梁和M 图如图所示,则支座B 的竖向反力F By 是:( D ) A. 1.21(↑) B.5.07( ↑) C.11.07(↓) D.17.07(↑)。
10. 在位移法中,将铰接端的角位移,滑动支撑端的线位移作为基本未知量:( C )A,绝对不可; B.一定条件下可以;F P20 kN15.85C.可以,但不必;D.必须。
11.图示体系为:( C )A. 几何不变无多余约束B. 几何不变有多余约束C. 几何常变D. 几何瞬变12.静定结构在温度变化作用下 (B ) A 不产生变形也不产生内力; B. 产生变形但不产生内力; C. 即产生变形也产生内力; D. 产生内力但不产生变形。
一.是非题(将判断结果填入括弧:以O 表示正确,X 表示错误)(本大题分4小题,共11分)1 . (本小题 3分)图示结构中DE 杆的轴力F NDE =F P /3。
( ).2 . (本小题 4分)用力法解超静定结构时,只能采用多余约束力作为基本未知量。
( )3 . (本小题 2分)力矩分配中的传递系数等于传递弯矩与分配弯矩之比,它与外因无关。
( )4 . (本小题 2分)用位移法解超静定结构时,基本结构超静定次数一定比原结构高。
( )二.选择题(将选中答案的字母填入括弧内)(本大题分5小题,共21分) 1 (本小题6分)图示结构EI=常数,截面A 右侧的弯矩为:( )A .2/M ;B .M ;C .0; D. )2/(EI M 。
2. (本小题4分)图示桁架下弦承载,下面画出的杆件内力影响线,此杆件是:( ) A.ch; B.ci; C.dj; D.cj.F p /2M2a2a a aa aA F p /2F p /2 F p /2F p F pa a aa F PED3. (本小题 4分)图a 结构的最后弯矩图为:A. 图b;B. 图c;C. 图d;D.都不对。
( )( a) (b) (c) (d)4. (本小题 4分)用图乘法求位移的必要条件之一是: A.单位荷载下的弯矩图为一直线; B.结构可分为等截面直杆段; C.所有杆件EI 为常数且相同; D.结构必须是静定的。
( ) 5. (本小题3分)图示梁A 点的竖向位移为(向下为正):( ) A.F P l 3/(24EI); B. F P l 3/(!6EI); C. 5F P l 3/(96EI); D. 5F P l 3/(48EI).三(本大题 5分)对图示体系进行几何组成分析。
A l /2l /2EI 2EIF Pa d c eb fgh iklF P =11j llM /4 3M /4M /43M /43M /4M /4M /8 M /2EIEIM四(本大题 9分)图示结构B 支座下沉4 mm ,各杆EI=2.0×105 kN ·m 2,用力法计算并作M 图。
结构力学复习题及答案3:[判断题]1、(本小题2分)在竖向均布荷载作用下,三铰拱的合理轴线为圆弧线。
答案:错误4:[判断题]2、(本小题2分)几何可变体系在任何荷载作用下都不能平衡。
考参答案:错误5:[判断题]3、(本小题2分)在温度变化与支座移动因素作用下静定与超静定结构都有内力。
参考答案:错误6:[判断题]4、(本小题2分)静定结构受外界因素影响均产生内力,内力大小与杆件截面尺寸无关。
参考答案:错误7:[判断题]5、(本小题2分) 按虚荷载原理所建立的虚功方程等价于几何方程。
参考答案:正确8:[单选题]1、(本小题3分)力法的基本未知量是A:结点角位移和线位移B:多余约束力C:广义位移D:广义力参考答案:B9:[单选题]2、(本小题3分)静定结构有温度变化时A:无变形,无位移,无内力B:有变形,有位移.无内力C:有变形.有位移,有内力D:无变形.有位移,无内力参考答案:B10:[单选题]3、(本小题3分)变形体虚功原理A:只适用于静定结构B:只适用于线弹性体C:只适用于超静定结构D:适用于任何变形体系参考答案:D11:[单选题]4、(本小题3分)由于静定结构内力仅由平衡条件决定,故在温度改变作用下静定结构将A:产生内力B:不产生内力C:产生内力和位移D:不产生内力和位移参考答案:B12:[单选题]5、(本小题3分)常用的杆件结构类型包括A:梁、拱、排架等B:梁、拱、刚架等C:梁、拱、悬索结构等D:梁、刚架、悬索结构等参考答案:B1:[判断题]1、(本小题2分)有多余约束的体系一定是几何不变体系。
参考答案:错误2:[判断题]2、(本小题2分)静定结构的内力与荷载有关,而与材料的性质、截面的形状及大小无关。
参考答案:正确3:[判断题]3、(本小题2分)三个刚片由三个铰相联的体系一定是静定结构。
参考答案:错误4:[判断题]4、(本小题2分)位移法未知量的数目与结构的超静定次数有关。
参考答案:错误5:[判断题]5、(本小题2分)力矩分配法中的分配系数、传递系数与外来因素(荷载、温度变化等)有关。