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2016年山东科技大学土木工程与建筑学院材料力学考研复试题库

  摘要

一、计算题

1. 图1所示梁AB ,梁的抗弯刚度为EI ,因强度和刚度不足,现用同一材料和同样截面的短梁AC 加固。试求:

(l )两梁接触处的压力F RC 。 (2)加固后,梁AB 的最大弯矩。

图1

【答案】(l )解除C 处铰链,代之以约束反力,如图2所示

图2

取AB 梁进行受力分析,知AB 梁为一次静不定结构。 作F 单独作用下弯矩图如图3所示。

图3

作C 点单位力作用下弯矩图如图4所示

图4

F 作用时,位移为:

单位力作用时位移为:代入正则方程为:

解得

即两梁接触处的压力为

(2)梁AB 的弯矩图4所示,知,最大弯矩在C 点,其值为

2. 如图1所示,圆轴AB 两端固定,矩形截面梁CD 和AB 焊接

,弹性模量E=210GPa,切变模量G=84GPa,

结构受集中载荷F=1kN。 (l )计算轴AB 危险点的(2)计算截面D 的转角

。 和挠度

1

图2

【答案】(1)计算轴AB 危险点的曲静不定问题。

。轴AB 的载荷图如图(a )所示,问题可分解为扭转与弯

对于扭转静不定问题(图2(b )),利用对称性,可求得其扭矩图,如图2(c )所示。 ,取简支梁的相当系统,如图2(e ),变形协调条件对于弯曲静不定问题(图2(d ))

,即

解得

弯矩图如图2(f )所示。

+-+-由轴的扭矩图和弯矩图可知,截面B 、C 、C 和A 同样危险,危险点在截面顶部或底部。危险点

弯矩。扭矩,则