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2017年华东交通大学土木建筑学院801材料力学考研题库

  摘要

一、解答题

1. 己知静定梁的弯矩图如图(a )所示,试绘出该梁的剪力图、载荷图和支座图,图中曲线均为二次曲线(D 点为M 图线与梁轴相切点)。

【答案】AB 段的M 图是斜率为正的斜直线,由A 截面突变,表明A 面上有集中力作用,该段正到负,突变即M 有极大值,为零,而C 面的

,表明该面作用有逆时针向集中力偶

知此段剪力为正的常数,且在

表明该段上无分布载荷,B 截面弯矩从

作用。CD 段为上凸的二次曲线,

为负,分布载荷方向向下。D 点为M 曲线与梁轴线相切点,即该点剪力

,即C 截面右侧

截面剪力等于qa 。

BC 段,C 截面处M 图斜率不连续。该面一定是外力(约束力)作用面,BC 段M 图为上凸的二次曲线,由图(a )知该段上一定作用同CD 段等值的向下分布载荷C 截面左侧中力向上为

面上剪力为

。作

, 得

图。C 面突变值为

,即

,故C 点集

,图及载荷图如图(b )(c )所示。由于BC , CD 段q 相等,故

两段剪力图斜线平等,即。

一般在该梁上作用的外力完全满足静力平衡条件下,梁可有多种静定支座形式。如在A ,B 处为铰支座; 也可为在A ,C 处为铰支座; 同样也可以A 面处是固定端等等。图(c )仅给出一种。

2. 求图1所示受均布载荷q 作用的静不定梁的支反力。

图1

【答案】本题为静不定梁问题,静不定度为6-3=3。对小变形梁,轴向变形可忽略,故有两个多余未知力。

选取相当系统:图2(a )和(b )都合适,下面选图2(a )。

图2

图2(a )的变形协调条件为

联立方程(l )和(2)求解,得

3. 一根等截面直梁AB ,长为L ,重量为F ,放在刚性平面上,如图1(a )所示,如在其A 端用F/4 力铅直向上提起,试求:

(l )该梁离开刚性平面被提起部分的长度及最大弯矩; (2)A 点的铅垂位移。

图1

【答案】

图2

(l )在梁的A 端加F/4力之后,梁的左部分在长度但该截面有剪力

,右面部分仍落内被提起来(见图2(b ))

在刚性平面上,是直的,因此右段所有断面的弯矩都等于零,其中x=a的横截面内弯矩也为零,

,为梁单位长度重量。

根据被悬起部分的平衡条件,有

代入,解得被悬起部分的长度

与截面C 的剪力

作出梁被提起部分的弯矩图,如图2(c )所示,最大弯矩为