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结构力学(二)作业答案

结构力学(二)作业答案
结构力学(二)作业答案

结构力学(二)作业答案

1. 力法的求解思路是什么?

力法的基本原理:

有一个多于约束的超静定结构,有四个反力,只有三个方程。

只要满足

因此必须设法补充方程

超静定计算简图

解除约束转化成静定的

By F 1为任意值,均平衡。

-=-+=i

By i i A By

Ay l F a F M F F F F 1P 11P2P11

基本结构承受荷载和多余未知力

基本体系受力、变形解法已知

用已掌握的方法,分析单个基本未知力作用下的受力和变形

同样方法分析“荷载”下的受力、变形

为消除基本结构与原结构差别,建立位移协调条件

由此可解得基本未知力,从而解决受力变形分析问题

2.功的互等定理是什么?有什么作用?

如果将功能方程

应用于同一弹性体的两

种不同的受力和变形状态,则可以得到功的互等定理。 假设第一种状态的体力为

, 在面力边界S σ上的面力为 ,在位移已知的边界S u 的位移为

,弹性体内部的应力,应变和位移分别为

; 第二种状态的体力,面力,应力,应变和位移分别为 ,

,

。由于两种状态的应力和应变分量都是真实解,所以它们当然

也就是静力可能的和几何可能的。

现在把第一种状态的应力作为静力可能的应力,而把第二种状态的位移和应变作为几何可能的位移和应变。将上述两种状态的应力和位移分别代入功能方程,有

2 P 2 22 21 1

P 1 12 11 ?=?+?+??=?+?+?

同理,把第二种状态的应力取为静力可能的应力,而把第一种状态的位移和应变作为几何可能的位移和应变分别代入功能方程,有

对于上述公式的右边,由于

所以

上式称为功的互等定理。功的互等定理可以叙述为:作用在弹性体上的第一种状态的外力,包括体力和面力,在第二种状态对应的位移上所做的功等于第二种状态的外力在第一种状态对应的位移上所做的功。

功的互等定理是一个十分重要的力学概念。主要用于推导有关的力学公式,也可以直接用于求解力学问题。

3. 简述桁架结构的截面法。

截面法就是假想用一截面把桁架切开,分成两部分,其中任一部分都在约束力,外荷载,和被切开杠件内力的作用下保持平衡,因此可以应用平面任意力系的平衡方程求出被切开杠件的内力。

2020华南理工结构力学(二)-随堂练习答案

2020华工结构力学(二)随堂练习第二章平面体系的机动分析

A. 几何不变,无多余约束 B. 几何不变,有一个多余约束 C. 瞬变体系 D. 几何不变,有2个多余约束 答题: A. B. C. D. (已提交)参考答案:B 问题解析: 5.(单选题) 图示体系为。 A. 几何常变体系 B. 无多余约束的几何不变体系 C. 瞬变体系 D. 有多余联系的几何不变体系 答题: A. B. C. D. (已提交)参考答案:C 问题解析:

A. 几何常变体系 B. 无多余约束的几何不变体系 C. 瞬变体系 D. 有多余联系的几何不变体系 答题: A. B. C. D. (已提交) 参考答案:C 问题解析: 8.(判断题) 下图的体系为几何不变体系。() 答题:对. 错. (已提交) 参考答案:× 问题解析:

10.(单选题) 下图所示正六边形体系为。 A. 几何常变体系 B. 无多余约束的几何不变体系 C. 瞬变体系 D. 有多余联系的几何不变体系 答题: A. B. C. D. (已提交) 参考答案:C 问题解析:

第三章静定梁与静定刚架 问题解析: 4.(判断题) 如图所示力作用在梁上,最右边支座反力不为0。()答题:对. 错. (已提交)

6.(单选题) 图示两结构及其受载状态,它们的内力符合:() A. 弯矩相同,剪力不同 B. 弯矩相同,轴力不同 C. 弯矩不同,剪力相同 D. 弯矩不同,轴力不同 答题: A. B. C. D. (已提交) 参考答案:B 问题解析: 7.(单选题) 图示结构MDC(设下侧受拉为正)为:() A. -Pa B. Pa C. -Pa/2 D. -Pa/2 答题: A. B. C. D. (已提交) 参考答案:C

结构力学作业答案推荐

[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.√

、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。14.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.√

结构力学_习题集(含答案)

《结构力学》课程习题集 西南科技大学成人、网络教育学院版权所有 习题 【说明】:本课程《结构力学》(编号为06014)共有单选题,判断题,计算题1,计算题2,计算题3,计算题4,几何构造分析等多种试题类型,其中,本习题集中有[计算题4]等试题类型未进入。 一、单选题 1.弯矩图肯定发生突变的截面是()。 A.有集中力作用的截面; B.剪力为零的截面; C.荷载为零的截面; D.有集中力偶作用的截面。 2.图示梁中C截面的弯矩是()。 4m2m 4m 下拉);上拉); 下拉);下拉)。 3.静定结构有变温时,()。 A.无变形,无位移,无内力; B.有变形,有位移,有内力; C.有变形,有位移,无内力; D.无变形,有位移,无内力。 4.图示桁架a杆的内力是()。 ; B.-2P;; D.-3P。 5.图示桁架,各杆EA为常数,除支座链杆外,零杆数为()。

A.四根; B.二根; C.一根; D.零根。 P a l = a P P P 6 6. 图示梁A 点的竖向位移为(向下为正)( )。 A.)24/(3EI Pl ; B.)16/(3EI Pl ; C.)96/(53EI Pl ; D.)48/(53EI Pl 。 P EI EI A l/l/22 2 7. 静定结构的内力计算与( )。 无关; 相对值有关; 绝对值有关; 无关,I 有关。 8. 图示桁架,零杆的数目为:( )。 ; ; ; 。 9. 图示结构的零杆数目为( )。 ; ; ; 。 10. 图示两结构及其受力状态,它们的内力符合( )。 A.弯矩相同,剪力不同; B.弯矩相同,轴力不同; C.弯矩不同,剪力相同; D.弯矩不同,轴力不同。

结构力学全部作业答案 2

名师整理优秀资源 1:[论述题] 1、(本题10分)作图示结构的弯矩图。各杆EI相同,为常数。图 参考答案: 先对右下铰支座取整体矩平衡方程求得左上活动铰支座反力为0,再对整体竖向投影平衡求得右下铰支座竖向反力为0;再取右下直杆作为隔离体可求出右下铰支座水平反力为m/l(向右),回到整体水平投影平衡求出左下活动铰支座反力为m/l(向左)。反力求出后,即可绘出弯矩图如图所示。图 2:[填空题]2、(本题3分)力矩分配法适用于计算无结点超静定刚 架。参考答案:线位移 3:[单选题]

7、(本题3分)对称结构在对称荷载作用下,内力图为反对称的是 :弯矩图和剪力图D:轴力图C:剪力图B:弯矩图A 名师整理优秀资源 参考答案:B 4:[填空题]1、(本题5分)图示梁截面C的弯矩M = (以下侧受拉C 为正)图 参考答案:aF P5:[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 6:[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 7:[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。 参考答案:错误 8:[论述题]2、(本小题10分)试对下图所示体系进行几何组成分析。 参考答案:结论:无多余约束的几何不变体系。 9:[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:B 10:[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:B 11:[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。参考答案:错误 12:[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

更新版结构力学网上作业题参考答案

东北农业大学网络教育学院 结构力学网上作业题参考答案(2015 更新版) 第一章绪论 一、填空 1、答案:杆件;板壳;实体;杆件 2、答案:从实际出发;分清主次,略去细节 3、答案:滚轴支座;铰支座;定向支座;固定支座 4、答案:相对移动;相对转动;力;力矩 5、答案:相对移动;相对转动;力;力矩 6、答案:平面杆件结构;空间杆件结构;静定结构;超静定结构 7、答案:恒载;活载;固定荷载;移动荷载 8、答案:静力荷载;动力荷载;集中荷载;分布荷载 第二章平面体系的几何组成分析 一、填空 1、答案:几何不变;无,有 2、答案:材料应变;几何形状和位置;W 0 3、答案:n 1;2n 3 4、答案:-12 5、答案:-3 6、答案:-10 二、选择 1、答案:A 2、答案:B 3、答案:A4 答案:A5、答案:A6、答案:A7、答案:D 三、判断 1、答案:X 2、答案:X 3、答案:“ 4、答案:X 5、答案:“ 6、答案:X 7、答案:“ 四、计算分析题 (一)试分析图示体系的几何组成,要求有分析过程。 1、取刚片AB与基础为研究对象,两者通过不交于一点的三根链杆1、 2、3相联,构成扩大基础I。 2、取扩大基础I与刚片BC为研究对象,两者通过铰B和不通过该铰的链杆4相联,构成扩大基础n。 3、取扩大基础II与刚片CD为研究对象,两者通过铰C和不通过该铰的链杆5相联,构成扩大

基础Ho 结论:该体系为无多余约束的几何不变体系。 (二)试分析图示体系的几何组成,要求有分析过程。 1取刚片AB与基础为研究对象,两者通过不交于一点的三根链杆1、2、3相联,构成扩大基 础I。 2、取扩大基础I与刚片CD为研究对象,两者通过不交于一点的三根链杆BC 4、5相联,构 成扩大基础Ho 结论:该体系为无多余约束的几何不变体系。 (三)试分析图示体系的几何组成,要求有分析过程。 1将铰结三角形ADF与铰结三角形BEG看作扩大刚片I、H。 2、取扩大刚片I、H为研究对象,两者通过铰C和不通过该铰的链杆DE相联,构成扩大刚片 ACBE O 3、取扩大刚片ACBE与基础为研究对象,两者通过不交于一点的三根链杆相联,扩大刚片ACBED 被固定于基础之上。 结论:该体系为无多余约束的几何不变体系。 (四)试分析图示体系的几何组成,要求有分析过程。 1将铰结三角形ADE与铰结三角形BCF t作扩大刚片I、H o 2、取扩大刚片I、H为研究对象,两者通过不交于一点的三根链杆AB CD EF相联,构成扩大刚片ABCDEF 3、取扩大刚片ABCDEF与基础为研究对象,两者通过不交于一点的三根链杆相联,扩大刚片ABCDE被固定于基础之上。 结论:该体系为无多余约束的几何不变体系。 (五)试分析图示体系的几何组成,要求有分析过程。 1将两端有铰的曲杆AC和BD等效为直链杆1和2o 2、取刚片CDE和基础为研究对象,两者通过交于一点的三根链杆1、2、3相联,则体系几何 可变,有多余约束。 结论:该体系为有多余约束的几何可变体系。 (六)试分析图示体系的几何组成,要求有分析过程。 1将铰结三角形ABD与铰结三角形ACE f作扩大刚片I、H。 2、取扩大刚片I、H和基础为研究对象,扩大刚片I、H通过铰A相联;扩大刚片I和基础 通过链杆1和DF相联,相当于虚铰于G点;扩大刚片H和基础通过链杆2和EF相联,相当于虚铰于H点,铰A、G H不在一条直线上,则扩大刚片I、H被固定于基础之上,且没有多余约束。 结论:该体系为无多余约束的几何不变体系。 (七)试分析图示体系的几何组成,要求有分析过程。 1、去掉由铰I 所联二元体,对体系的几何组成无影响。

《结构力学》作业2答案

1. 求图示体系的计算自由度,并分析其几何构造。 答W=-4,有多余约束的不变体系。 2. 求图示多跨静定梁的弯矩和剪力图。 rm 3. 试作下图所示结构的弯矩图。 lin 2iii lin I Jin

答. 4 . 答. L L L L Bl c d L ni/ L 利用静定结构的一般性质求图示桁架结构的内 力。 在F P作用下,只有右柱受了压力,而其它杆件的内力均为零。 5.用静力法求作图示多跨连续梁甩、RD M、F QE的影响线。 O D L h 4 C

A 支座往下位移了 b , B 支座往右位移了 a ,求 C 点的竖向位移 A cv 和C 1 , I b a —X b — — — — (向下) 2 4 2 4 下 7.试利用力法求解图示超静定结构,作出弯矩图,并求 答. R A 影响线 F D 影响线 M E 影响线 F QE 影响线 点的相对转角 2KN/in 6.图示三铰刚架 C 点水平位移。

答. 取BC 杆的轴力为基本未知量 X i , 则 X i =-3/2 M Dc =6KN- m (左侧受拉) C 点水平位移: 用位移法求解图示结构。 ¥ 牛1 J U llll II 1 zl t H 确定未制量, (2)尸斓穹範表达式 基本方程: II X I IP 0, 求得: 11 128 近T 仃 64 E? " ■ 6x2/ ,也 I 匚片=旳刊 —xA- — … 12J',空尸 3/ 、r M U gH + Al 虻=0 心+討 V F = O 卜g _打眩— 9/ 27/ 、&L L n 句 —H + - X uA — — Fp =0 h h … la If 2 9.试利用弯矩分配法求图示超静定结构,作出弯矩图。 EI=常数。 -m AB =n BA =30KN- m c =-20KN ?m 6麻N JL BC=3/7 2QKN/D] B J I J J I J Jc X 2 in lb 4in 20KN 最终弯矩: M A B =10KN- m (左侧受拉) Xr

最新结构力学2课后概念题答案(龙驭球)

1.1 结构动力计算与静力计算的主要区别是什么? 答:主要区别表现在:(1) 在动力分析中要计入惯性力,静力分析中无惯性力;(2) 在动力分析中,结构的内力、位移等是时间的函数,静力分析中则是不随时间变化的量;(3) 动力分析方法常与荷载类型有关,而静力分析方法一般与荷载类型无关。 1.2 什么是动力自由度,确定体系动力自由度的目的是什么? 答:确定体系在振动过程中任一时刻体系全部质量位置或变形形态所需要的独立参数的个数,称为体系的动力自由度(质点处的基本位移未知量)。 确定动力自由度的目的是:(1) 根据自由度的数目确定所需建立的方程个数(运动方程 数=自由度数),自由度不同所用的分析方法也不同;(2) 因为结构的动力响应(动力内力和 动位移)与结构的动力特性有密切关系,而动力特性又与质量的可能位置有关。 1.3 结构动力自由度与体系几何分析中的自由度有何区别? 答:二者的区别是:几何组成分析中的自由度是确定刚体系位置所需独立参数的数目,分析的目的是要确定体系能否发生刚体运动。结构动力分析自由度是确定结构上各质量位置所需的独立参数数目,分析的目的是要确定结构振动形状。 1.4 结构的动力特性一般指什么? 答:结构的动力特性是指:频率(周期)、振型和阻尼。动力特性是结构固有的,这是因为它们是由体系的基本参数(质量、刚度)所确定的、表征结构动力响应特性的量。动力特性不同,在振动中的响应特点亦不同。 1.5 什么是阻尼、阻尼力,产生阻尼的原因一般有哪些?什么是等效粘滞阻尼? 答:振动过程的能量耗散称为阻尼。 产生阻尼的原因主要有:材料的内摩擦、构件间接触面的摩擦、介质的阻力等等。当然,也包括结构中安装的各种阻尼器、耗能器。阻尼力是根据所假设的阻尼理论作用于质量上用于代替能量耗散的一种假想力。粘滞阻尼理论假定阻尼力与质量的速度成比例。 粘滞阻尼理论的优点是便于求解,但其缺点是与往往实际不符,为扬长避短,按能量等 效原则将实际的阻尼耗能换算成粘滞阻尼理论的相关参数,这种阻尼假设称为等效粘滞阻尼。 1.6 采用集中质量法、广义位移法(坐标法)和有限元法都可使无限自由度体系简化为有限自由度体系,它们采用的手法有何不同? 答:集中质量法:将结构的分布质量按一定规则集中到结构的某个或某些位置上,认为其他地方没有质量。质量集中后,结构杆件仍具有可变形性质,称为“无重杆”。 广义坐标法:在数学中常采用级数展开法求解微分方程,在结构动力分析中,也可采用 相同的方法求解,这就是广义坐标法的理论依据。所假设的形状曲线数目代表在这个理想化形式中所考虑的自由度个数。考虑了质点间均匀分布质量的影响(形状函数),一般来说,对于一个给定自由度数目的动力分析,用理想化的形状函数法比用集中质量法更为精确。有限元法:有限元法可以看成是广义坐标法的一种特殊的应用。一般的广义坐标中,广 义坐标是形函数的幅值,有时没有明确的物理意义,并且在广义坐标中,形状函数是针对整个结构定义的。而有限元法则采用具有明确物理意义的参数作为广义坐标,且形函数是定义在分片区域的。在有限元分析中,形函数被称为插值函数。 综上所述,有限元法综合了集中质量法和广义坐标法的特点:(l) 与广义坐标法相似, 有限元法采用了形函数的概念。但不同于广义坐标法在整体结构上插值(即定义形函数),而是采用了分片的插值,因此形函数的表达式(形状)可以相对简单。(2) 与集中质量法相比,有限元法中的广义坐标也采用了真实的物理量,具有直接、直观的优点,这与集中质量

《结构力学》作业复习答案

《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.√

《结构力学》课后习题答案

《结构力学》课后习题答案 习 题 7-1 试确定图示结构的位移法基本未知量数目,并绘出基本结构。 (a) (b) (c) 1个角位移 3个角位移,1个线位移 4个角位移,3个线位移 (d) (e) (f) 3个角位移,1个线位移 2个线位移 3个角位移,2个线位移 (g) (h) (i) 一个角位移,一个线位移 一个角位移,一个线位移 三个角位移,一个线位移 7-2 试回答:位移法基本未知量选取的原则是什么?为何将这些基本未知位移称为关键位移?是否可以将静定部分的结点位移也选作位移法未知量? 7-3 试说出位移法方程的物理意义,并说明位移法中是如何运用变形协调条件的。 7-4 试回答:若考虑刚架杆件的轴向变形,位移法基本未知量的数目有无变化?如何变化? 7-5 试用位移法计算图示结构,并绘出其力图。 (a) 解:(1)确定基本未知量和基本结构 有一个角位移未知量,基本结构见图。 (2)位移法典型方程 11110p r Z R += (3)确定系数并解方程 i ql Z ql iZ ql R i r p 24031831 ,82 12 12 111= =-∴-== (4)画M 图 l

(b) 解:(1)确定基本未知量 1个角位移未知量,各弯矩图如下 (2)位移法典型方程 11110p r Z R += (3)确定系数并解方程 1115 ,352 p r EI R = =- 15 3502 EIZ -= 114Z EI = (4)画M 图 (c) 解:(1)确定基本未知量 一个线位移未知量,各种M 图如下 6m 6m 9m 4m 4m 4 m

《结构力学》作业2答案

1.求图示体系的计算自由度,并分析其几何构造。 Q - 7Z7 7TT 答W=-4,有多余约束的不变体系 2.求图示多跨静定梁的弯矩和剪力图。 H G U.V I 2kX/m \ FM ITMTl 1 & 1 . IM UH c 3.试作下图所示结构的弯矩图。

泌(qj 4.利用静定结构的一般性质求图示桁架结构的力。 答?在F P作用下,只有右柱受了压力,而其它杆件的力均为零。5?用静力法求作图示多跨连续梁F A Fl、M E、F QE的影响线。 R

(向下) 7.试利用力法求解图示超静定结构,作出弯矩图,并求 C 点水平位移。 严 T ---------- ------------ c C > -51^ 2KN/m T T T -J A n 4 m 答. R A 影响线 F D 影响线 D “ ac/L L M E 影响线 F QE 影响线 6. 图示三铰刚架 A 支座往下位移了 b , B 支座往右位移了 a ,求C 点的竖向位移 A CV 和 C I f 点的相对转角?

答 .取BC杆的轴力为基本未知量X i, 基本方程: 11 X1 1P 0, 求得:11 128 64 3EI,1P El 则X i=-3/2 (2)尸端肴也表达弍 9.试利用弯矩分配法求图示超静定结构,作出弯矩图。EI=常数。 最终弯矩: M A E=10KN- m (左侧受 拉) M D C=6KN- m (左侧受 C点水平位 移: CH ) 用位移法求解图示结 构。

答.卩BA=4/7,卩BC=3/7 -m AE=n BA=30KN-m m c=-20KN?m 最终弯 矩: M AB=-32.86KN?m M B A=-M BC=24.29KN? m M C B=- M oD=40KN-m 10. 写出连续梁单元和桁架单元在局部坐标下的单元刚度矩阵。 答. 连续梁单元: ■ EA EA' 丁EA 丁 EA EA ~ I 1 -1 -1 1 I I 桁架单元: 或

西南大学结构力学作业答案Word版

结构力学 1:[论述题] 简答题 1、简述刚架内力计算步骤。 参考答案: 答:(1)求支座反力。简单刚架可由三个整体平衡方程求出支座反力,三铰刚架及主从刚架等,一般要利用整体平衡和局部平衡求支座反力。(2)求控制截面的内力。控制截面一般选在支承点、结点、集中荷载作用点、分布荷载不连续点。控制截面把刚架划分成受力简单的区段。运用截面法或直接由截面一边的外力求出控制截面的内力值。(3)根据每区段内的荷载情况,利用"零平斜弯”及叠加法作出弯矩图。作刚架Q、N图有两种方法,一是通过求控制截面的内力作出;另一种方法是首先作出M 图;然后取杆件为分离体,建立矩平衡方程,由杆端弯矩求杆端剪力;最后取结点为分离体,利用投影平衡由杆端剪力求杆端轴力。当刚架构造较复杂(如有斜杆),计算内力较麻烦事,采用第二种方法。(4)结点处有不同的杆端截面。各截面上的内力用该杆两端字母作为下标来表示,并把该端字母列在前面。(5)注意结点的平衡条件。 2:[论述题] 简答题 2、简述力法的基本思路。 参考答案: 答:力法的基本思路:将超静定结构的计算转化为静定结构的计算,首先选择基本结构和基本体系,然后利用基本体系与原结构之间在多余约束方向的位移一致性和变形叠加列出力法典型方程,最后求出多余未知力和原结构的内力。第一步:去掉原结构的多余约束,代之以多余未知力,得到静定的基本体系。第二步:基本体系和原结构的变形相同,特别是基本体系上与多余未知力相应的位移与原超静定结构上多余约束处的位移条件一致,这是确定多余未知力大小的依据。一般情况下,当原结构上在多余约束处没有支座位移时,则基本体系应满足的变形条件是:与多余未知力相应的位移为零。 3:[论述题] 简答题 3、简述结构力学研究方法。 参考答案: 答:结构力学问题的研究手段包含理论分析、实验研究和数值计算,本课程只进行理论分析和计算。结构力学的计算方法很多,但都要考虑以下三方面的条件:(1)力系的平衡条件或运动条件。(2)变形的几何连续条件。(3)应力与变形间的物理条件(本构方程)。利用以上三方面进行计算的,又称为"平衡-几何”解法。采用虚功和能量形式来表述时候,则称为"虚功-能量”解法。随着计算机的进一步发展和应用,结构力学的计算由过去的手算正逐步由计算机所代替,本课程的学习将为进一步学习和掌握其他现代结构分析方法打下基础。 4:[论述题] 简答题 4、简述位移法计算超静定刚架的一般步骤。 参考答案: 答:用位移法计算超静定刚架的步骤如下:1)确定基本未知量;2)由转角位移方程,写出各杆端力表达式;3)在由结点角位移处,建立结点的力矩平衡方程,在由结点线位移处,建立截面的剪力平衡方程,得到位移法方程;4)解方程,求基本未知量;5)将已知的结点位移代入各杆端力表达式,得到杆端力;6)按杆端力作弯矩图;7)校核。 5:[单选题]

结构力学第2章习题及参考答案

第2章 习 题 2-1 试判断图示桁架中的零杆。 2-1(a ) 解 静定结构受局部平衡力作用,平衡力作用区域以外的构件均不受力。所有零杆如图(a-1)所示。 2-1 (b) 解 从A 点开始,可以依次判断AB 杆、BC 杆、CD

杆均为无结点荷载作用的结点单杆,都是零杆。同理,从H点开始,也可以依次判断HI杆、IF杆、FD杆为零杆。最后,DE杆也变成了无结点荷载作用的结点D的单杆,也是零杆。所有零杆如图(b-1)所示。

2-1(c) 解该结构在竖向荷载下,水平反力为零。因此,本题属对称结构承受对称荷载的情况。AC、FG、EB和ML 均为无结点荷载作用的结点单杆,都是零杆。 在NCP三角形中,O结点为“K”结点,所以 F N OG=-F N OH(a) 同理,G、H结点也为“K”结点,故

F N OG=-F N GH(b) F N HG=-F N OH(c) 由式(a)、(b)和(c)得 F N OG=F N GH=F N OH=0 同理,可判断在TRE三角形中 F N SK=F N KL=F N SL=0 D结点也是“K”结点,且处于对称荷载作用下的对称轴上,故ID、JD杆都是零杆。所有零杆如图(c-1)所示。 2-2试用结点法求图示桁架中的各杆轴力。 2-2(a) (a)

解(1)判断零杆 ①二杆结点的情况。N、V结点为无结点荷载作用的二杆结点,故NA、NO杆件和VI、VU杆件都是零杆;接着,O、U结点又变成无结点荷载作用的二杆结点,故OP、OJ、UT、UM杆件也是零杆。②结点单杆的情况。BJ、DK、QK、RE、HM、SL、LF杆件均为无结点荷载作用的结点单杆,都是零杆;接着,JC、CK、GM、LG杆件又变成了无结点荷载作用的结点单杆,也都是零杆。所有零杆如图

结构力学试题及参考答案

《结构力学》作业参考答案 一、判断题(将判断结果填入括弧内,以 √表示正确 ,以 × 表示错误。) 1.图示桁架结构中有3个杆件轴力为0 。(×) 2.图示悬臂梁截面A 的弯矩值是ql 2。 (×) l l A 3.静定多跨梁中基本部分、附属部分的划分和所承受的荷载无关。(√ ) 4.一般来说静定多跨梁的计算是先计算基本部分后计算附属部分。(× ) 5.用平衡条件能求出全部内力的结构是静定结构。( √ ) 6.求桁架内力时截面法所截取的隔离体包含两个或两个以上的结点。(√ ) 7.超静定结构的力法基本结构不是唯一的。(√) 8.在桁架结构中,杆件内力不是只有轴力。(×) 9.超静定结构由于支座位移可以产生内力。 (√ ) 10.超静定结构的内力和材料的性质无关。(× ) 11.力法典型方程的等号右端项不一定为0。 (√ ) 12.计算超静定结构的位移时,虚设力状态可以在力法的基本结构上设。(√) 13.用力矩分配法计算结构时,汇交于每一结点各杆端分配系数总和为1,则表明分配系 数的计算无错误。 (× ) 14.力矩分配法适用于所有超静定结构的计算。(×) 15.当AB 杆件刚度系数i S AB 3 时,杆件的B 端为定向支座。 (×) 二、单项选择题(在每小题的四个备选答案中选出一个正确答案,并将其代号填在题干后面的括号内。不选、错选或多选者,该题无分。) 1.图示简支梁中间截面的弯矩为( A ) F P

q l A.82 ql B.42 ql C.22 ql D. 2 ql 2.超静定结构在荷载作用下产生的内力和刚度(B) A.无关 B.相对值有关 C.绝对值有关 D.相对值绝对值都有关 3.超静定结构的超静定次数等于结构中(B ) A.约束的数目 B.多余约束的数目 C.结点数 D.杆件数 4.力法典型方程是根据以下哪个条件得到的(C)。 A.结构的平衡条件B.结构的物理条件 C.多余约束处的位移协调条件D.同时满足A、B两个条件 5.图示对称结构作用反对称荷载,杆件EI为常量,利用对称性简化后的一半结构为(A )。 P P P P P P 6.超静定结构产生内力的原因有(D) A.荷载作用和温度变化 B.支座位移 C.制造误差 D.以上四种原因 7.超静定结构的超静定次数等于结构中(B) A.约束的数目 B.多余约束的数目 C.结点数 D.杆件数 8.图示超静定结构独立结点角位移的个数是(B ) A. 2 B. 3

结构力学课后习题答案

习题 7-1 试确定图示结构的位移法基本未知量数目,并绘出基本结构。 (a) (b) (c) 1个角位移3个角位移,1个线位移4个角位移,3个线位移 (d) (e) (f) 3个角位移,1个线位移2个线位移3个角位移,2个线位移 (g) (h) (i) 一个角位移,一个线位移一个角位移,一个线位移三个角位移,一个线位移 7-2 试回答:位移法基本未知量选取的原则是什么?为何将这些基本未知位移称为关键位移?是否可以将静定部分的结点位移也选作位移法未知量? 7-3 试说出位移法方程的物理意义,并说明位移法中是如何运用变形协调条件的。 7-4 试回答:若考虑刚架杆件的轴向变形,位移法基本未知量的数目

有无变化?如何变化? 7-5 试用位移法计算图示结构,并绘出其力图。 (a) 解:(1)确定基本未知量和基本结构 有一个角位移未知量,基本结构见图。 (2)位移法典型方程 111 10p r Z R += (3)确定系数并解方程 i ql Z ql iZ ql R i r p 24031 831 ,82 1212 111= =-∴-== (4)画M 图 (b) l l l

解:(1)确定基本未知量 1个角位移未知量,各弯矩图如下 (2)位移法典型方程 111 10p r Z R += (3)确定系数并解方程 1115 ,35 2 p r EI R = =- 15 3502EIZ -= 114Z EI = (4)画M 图 (c) 6m 6m 9m 4m 4m 4m

解:(1)确定基本未知量 一个线位移未知量,各种M 图如下 1M 图 243 EI 243 EI 1243 EI (2)位移法典型方程 111 10p r Z R += (3)确定系数并解方程 1114 ,243 p p r EI R F = =- 14 0243p EIZ F -= 12434Z EI = (4)画M 图 (d) a 2a a 2a a F P

结构力学2课后思考题答案

概念题 1.1 结构动力计算与静力计算的主要区别是什么? 答:主要区别表现在:(1) 在动力分析中要计入惯性力,静力分析中无惯性力;(2) 在动力分析中,结构的内力、位移等是时间的函数,静力分析中则是不随时间变化的量;(3) 动力分析方法常与荷载类型有关,而静力分析方法一般与荷载类型无关。 1.2 什么是动力自由度,确定体系动力自由度的目的是什么? 答:确定体系在振动过程中任一时刻体系全部质量位置或变形形态所需要的独立参数的个数,称为体系的动力自由度(质点处的基本位移未知量)。 确定动力自由度的目的是:(1) 根据自由度的数目确定所需建立的方程个数(运动方程 数=自由度数),自由度不同所用的分析方法也不同;(2) 因为结构的动力响应(动力内力和动位移)与结构的动力特性有密切关系,而动力特性又与质量的可能位置有关。 1.3 结构动力自由度与体系几何分析中的自由度有何区别? 答:二者的区别是:几何组成分析中的自由度是确定刚体系位置所需独立参数的数目,分析的目的是要确定体系能否发生刚体运动。结构动力分析自由度是确定结构上各质量位置所需的独立参数数目,分析的目的是要确定结构振动形状。 1.4 结构的动力特性一般指什么? 答:结构的动力特性是指:频率(周期)、振型和阻尼。动力特性是结构固有的,这是因为它们是由体系的基本参数(质量、刚度)所确定的、表征结构动力响应特性的量。动力特性不同,在振动中的响应特点亦不同。 1.5 什么是阻尼、阻尼力,产生阻尼的原因一般有哪些?什么是等效粘滞阻尼? 答:振动过程的能量耗散称为阻尼。 产生阻尼的原因主要有:材料的内摩擦、构件间接触面的摩擦、介质的阻力等等。当然,也包括结构中安装的各种阻尼器、耗能器。阻尼力是根据所假设的阻尼理论作用于质量上用于代替能量耗散的一种假想力。粘滞阻尼理论假定阻尼力与质量的速度成比例。 粘滞阻尼理论的优点是便于求解,但其缺点是与往往实际不符,为扬长避短,按能量等 效原则将实际的阻尼耗能换算成粘滞阻尼理论的相关参数,这种阻尼假设称为等效粘滞阻尼。 1.6 采用集中质量法、广义位移法(坐标法)和有限元法都可使无限自由度体系简化为有限自由度体系,它们采用的手法有何不同? 答:集中质量法:将结构的分布质量按一定规则集中到结构的某个或某些位置上,认为其他地方没有质量。质量集中后,结构杆件仍具有可变形性质,称为“无重杆”。 广义坐标法:在数学中常采用级数展开法求解微分方程,在结构动力分析中,也可采用 相同的方法求解,这就是广义坐标法的理论依据。所假设的形状曲线数目代表在这个理想化形式中所考虑的自由度个数。考虑了质点间均匀分布质量的影响(形状函数),一般来说,对于一个给定自由度数目的动力分析,用理想化的形状函数法比用集中质量法更为精确。有限元法:有限元法可以看成是广义坐标法的一种特殊的应用。一般的广义坐标中,广 义坐标是形函数的幅值,有时没有明确的物理意义,并且在广义坐标中,形状函数是针对整个结构定义的。而有限元法则采用具有明确物理意义的参数作为广义坐标,且形函数是定义在分片区域的。在有限元分析中,形函数被称为插值函数。 综上所述,有限元法综合了集中质量法和广义坐标法的特点:(l) 与广义坐标法相似, 有限元法采用了形函数的概念。但不同于广义坐标法在整体结构上插值(即定义形函数),而是采用了分片的插值,因此形函数的表达式(形状)可以相对简单。(2) 与集中质量法相比,有限元法中的广义坐标也采用了真实的物理量,具有直接、直观的优点,这与集中质量法相同。

结构力学课后习题答案

附录B 部分习题答案 2 平面体系的几何组成分析 2-1 (1)× (2)× (3)√ (4)× (5)× (6)×。 2-2 (1)无多余约束几何不变体系 ;(2)无多余约束几何不变体系;(3)6个;(4)9个 ; (5)几何不变体系,0个;(6)几何不变体系,2个。 2-3 几何不变,有1个多余约束。 2-4 几何不变,无多余约束。 2-5 几何可变。 2-6 几何瞬变。 2-7 几何可变。 2-8 几何不变,无多余约束。 2-9几何瞬变。 2-10几何不变,无多余约束。 2-11几何不变,有2个多余约束。 2-12几何不变,无多余约束。 2-13几何不变,无多余约束。 2-14几何不变,无多余约束。 5-15几何不变,无多余约束。 2-16几何不变,无多余约束。 2-17几何不变,有1个多余约束。 2-18几何不变,无多余约束。 2-19几何瞬变。 2-20几何不变,无多余约束。 2-21几何不变,无多余约束。 2-22几何不变,有2个多余约束。 2-23几何不变,有12个多余约束。 2-24几何不变,有2个多余约束。 2-25几何不变,无多余约束。 2-26几何瞬变。 3 静定梁和静定刚架 3-1 (1) √;(2) ×;(3) ×;(4) √;(5) ×;(6) √;(7) √;(8) √。 3-2 (1) 2,下;(2) CDE ,CDE ,CDEF ;(3) 15,上,45,上;(4) 53,-67,105,下; (5) 16,右,128,右;(6) 27,下,93,左。 3-3 (a) 298AC M ql =-,Q 3 2 AC F ql =; (b) M C = 50kN·m ,F Q C = 25kN ,M D = 35kN·m ,F Q D = -35kN ; (c) M CA = 8kN·m ,M CB = 18kN·m ,M B = -4kN·m ,F Q BC = -20kN ,F Q BD = 13kN ; (d) M A = 2F P a ,M C = F P a ,M B = -F P a ,F Q A = -F P ,F Q B 左 = -2F P ,F Q C 左 = -F P 。 3-4 (a) M B = -6kN·m ,F Q B 左 = -8kN ,F Q B 右 = 2kN ; (b) M A = -24kN·m ,F Q AB = 4kN ,F Q BC = F Q CD = 2kN ; (c) M B = -21kN·m ,M E = 28.5kN·m ,F Q A 右 = 13.5kN ,F Q E 右 = -16.5kN ;

最新结构力学作业答案

精品文档 [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.× 精品文档. 精品文档 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.×

《结构力学》课后习题答案

《结构力学》课后习题答案 习题 7-1 试确定图示结构的位移法基本未知量数目,并绘出基本结构。 (a) (b) (c) 1个角位移3个角位移,1个线位移4个角位移,3个线位移 (d) (e) (f) < 3个角位移,1个线位移2个线位移3个角位移,2个线位移 (g) (h) (i) 一个角位移,一个线位移一个角位移,一个线位移三个角位移,一个线位移7-2 试回答:位移法基本未知量选取的原则是什么为何将这些基本未知位移称为关键位移是否可以将静定部分的结点位移也选作位移法未知量 7-3 试说出位移法方程的物理意义,并说明位移法中是如何运用变形协调条件的。 7-4 试回答:若考虑刚架杆件的轴向变形,位移法基本未知量的数目有无变化如何变化 7-5 试用位移法计算图示结构,并绘出其内力图。 (a) 《 l( l

解:(1)确定基本未知量和基本结构 有一个角位移未知量,基本结构见图。 Z 1M 图 ~ (2)位移法典型方程 11110p r Z R += (3)确定系数并解方程 i ql Z ql iZ ql R i r p 24031831 ,82 12 12 111= =-∴-== (4)画M 图 M 图 (b) 、 解:(1)确定基本未知量 1个角位移未知量,各弯矩图如下 4m 4m | 4m

1Z =1M 图 3 EI p M 图 - (2)位移法典型方程 11110p r Z R += (3)确定系数并解方程 1115 ,352 p r EI R = =- 15 3502 EIZ -= 114Z EI = (4)画M 图 () KN m M ?图 (c) ` 解:(1)确定基本未知量 一个线位移未知量,各种M 图如下 6m 【 9m

秋季0729结构力学作业及练习答案教学内容

2014年秋结构力学0729第一次作业 1、简述结构几何组成分析的目的。 答: 1、研究结构正确的连接方式,确保所设计的结构能承受并传递荷载,维持平衡,不至 于发生刚体运动。 2、在结构计算时,可根据其几何组成情况,选择适当的计算方法;分析其组成顺序, 寻找简便的解题途径。 2、简述多跨静定梁的特点。 答:1 多跨静定梁的几何组成特点从几何构造看,多跨静定梁由基本部分及附属部分组成,将各段梁之间的约束解除仍能 平衡其上外力的称为基本部分,不能独立平衡其上外力的称为附属部分,附属部分是支承在 基本部分的。 2 多跨静定梁的受力特点由构造层次图可得到多跨静定梁的受力特点为:作用在基本部分的力不影响附属部分,作用在附属部分的力反过来影响基本部分。因此, 多跨静定梁的解题顺序为先附属部分后基本部分。为了更好地分析梁的受力,往往先画出能 够表示多跨静定梁各个部分相互依赖关系的层次图 3 多跨静定梁的计算特点为了避免解联立方程,计算多跨静定梁时,应遵守以下原则: 先计算附属部分后计算基本部分。将附属部分的支座反力反向指向,作用在基本部分上,

把多跨梁拆成多个单跨梁,依次解决。将单跨梁的内力图连在一起,就是多跨梁的内力图。 弯矩图和剪力图的画法同单跨梁相同。 1、力法和位移法既能用于求超静定结构的内力,又能用于求静定结构的内力。(错误 2、静定结构在非荷载外因(支座移动、温度改变、制造误差)作用下,不产生内力,但产 生位移。正确 3、图示结构,去掉其中任意两根支座链杆后余下部分都可作为力法计算的基本体系。图 错误 4、体系几何组成分析中,链杆都能看作刚片,刚片有时能看作链杆,有时不能看作链杆。错 误 5、体系的多余约束对体系的计算自由度、自由度及受力状态都没有影响,故称多余约束。错 误 6、不受外力作用的任何结构,内力一定为零。(错误 7、引起结构变形的因素只有三种:荷载作用、温度改变和支座位移。(错误 8、虚位移原理中的虚功方程等价于静力平衡方程,虚力原理中虚功方程等价于变形协调方

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