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2018年吉林建筑大学结构工程807结构力学考研强化五套模拟题

  摘要

一、计算题

1. 试用两种方法求图1示结构的临界荷载

假定弹性支座的刚度系数为

图1

【答案】(1)解法一,按大烧度理论计算体系变形图,如图所示。

图2

平衡条件为整理得到,

所以分支点的临界荷载为

或者

(2)解法二,按小挠度理论计算平衡条件为,整理得到,

所以分支点的临界荷载为

或者

2. 试求图(a )所示体系的自振周期。杆AC 、CD 的质量不计,EI 为常数。不计阻尼。

【答案】将图(a )所示体系简化成图(b )按弹性支座计算,故关键是确定弹性支座的刚度系数k 。在余下的部分加单位弯矩并画

由此求得柔度系数:

图如图(c )所示。

则刚度系数:

画动平衡受力图如图(d )所示,由整理得:自振频率

所以 自振周期

3. 试建立图(a )所示结构的结构刚度矩阵(忽略轴向变形)。

【答案】本题未规定坐标系以及结点、单元编号等,可自行确定,见图(b )。其中:

单元只有转角未知量,可取2X2的特殊单元刚度矩阵,不需坐标变换;

单元局部坐标系与整体一致,也不需要坐标变换,可以取特殊单元刚度矩阵;

④单元将局部坐标系方向假设为与整体y 轴方向相反,在忽略轴向变形时也不需要坐标变换,取4X4的单元刚度矩阵。则

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集成后的结构总刚度矩阵: