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2017年长安大学建筑工程学院828结构力学考研强化模拟题

  摘要

一、计算题

1. 试对图1示受纵横荷载的压杆作二阶分析,并求与一阶分析(即时)结果相比时,最大侧移和最大弯矩的放大系数。

图1

【答案】(1)一阶分析B 点位移A 点弯矩(2)二阶分析 变形后的微分方程为设

则方程可写为

利用边界条件确定积分常数

^

其解为

处,

最大横向位移和最大弯矩分别在B 点和A 点,即

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2. 用位移法分析图(a )所示结构,绘M 图。设各受弯杆EI 值相同,各拉压杆EA 值相同。CD 杆的EI 如图所示。

【答案】结构的上半部分是静定的桁架结构,易得:

,GEC 及HFD 为静定部分,将荷载进行平移化求出桁架对下部结构的反作用力,见图(b )

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,ACDB 部分可以利用结构对称性进行简化。 为图(c )

将荷载分解为正对称与反对称:

正对称荷载作用下取半结构如图(d )所示,C 点不发生线位移和转角,因此AC 杆不产生弯矩,CD 杆刚度无穷大,按照结点弯矩与外力偶平衡画出弯矩图,如图(e )所示。

反对称荷载作用下取半结构,如图(f )所示,只有D' 处有水平位移未知量所示。

由转角位移方程

位移图如图(g )

杆作隔离体[见图(h )],由

有:

解方程得:

代入转角位移方程得:

作出反对称荷载下的弯矩图如图(a )所示,图中刚结点连接的两杆弯矩不相等是因为结点处还作用外力偶。

正反对称弯矩图叠加得原结构弯矩图和各杆轴力,见图(j )。

3. 请用位移法计算图(a )所示结构(只需建立好方程,求出系数、自由项)。

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