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2018年北京林业大学水土保持学院822结构力学考研强化五套模拟题

  摘要

一、填空题

1. 图所示结构

(上侧受拉),则

_____,_____侧受拉。

【答案】

为上侧受拉,运用叠加法绘弯矩图如图所示,作辅助线EF ,

【解析】根据题意,可先假设再由ADEF 并根据叠加法列方程:

则横梁杆端弯矩

2. 图(a )所示两结构中,若及的大小关系为_____。

【答案】【解析】考虑

时的特殊情况,此时图(a )右图中两竖杆相对于水平杆刚度很小,相

当于铰支座,见图(b )。由图可得

3. 图(a )为桁架,力法基本结构如图(b ),力法典型方程中的系数为_____。

【答案】

_____。设各杆EA=常数。

4. 图所示超静定桁架在荷载作用下,杆件CD 的轴力

【答案】0

【解析】去掉左上角两根零杆,原结构变为对称结构受反对称荷载,根据桁架的对称性结论一一在反对称荷载下对称轴处沿对称轴方向的杆为零杆,可得杆件CD 的轴力为0。

5. 图所示结构按矩阵位移法计算,则与结点位移1、2(正方向见图虚线标示)对应的等效结点荷载向量为

【答案】

【解析】将B 处固结,画出相应荷载下的弯矩图,取B 结点进行受力分析,可得接根据相应荷载下的受力图得到。

6. 刚架受如图(a )所示荷载,试回答,(1)忽略杆件轴向变形,用位移法求解时最少有_____个未知量。考虑杆件轴向变形,用矩阵位移法求解时未知量有_____个;(2)用矩阵位移法后处理法求解时,原始总刚度矩阵为_____阶,处理完位移边界条件后结构刚度矩阵为_____阶; (3)试写出矩阵位移法求解时的荷载矩阵。

【答案】(1)3; 7 (2)12;7 (3)

系x 轴向下,位移编号顺序是先x 轴后y 轴。

(2)用后处理法求解时,先不考虑位移条件,按每个结点均有三个未知量考虑,形成原始刚度矩阵,共12阶;考虑位移边界条件后,将位移为零的行和列划掉,剩下的刚度矩阵有7阶。

(3)单元编号和方向如图(c )所示,①、③单元局部坐标系方向最好假设为与整体坐标系一致,这样便不需坐标变换。②单元需要坐标变换,由于是逆时针坐标系,a 规定从整体坐标系x 轴至局部坐标系I 轴逆时针旋转为正,

原题未给出转角和弯矩的正方向,可自行假设(需

要作出说明),本题假设为顺时针。①、②单元的杆端力分别见图(d )、(e )。还应注意,写单元定位向量时,应按整体坐标系先写x 方向,再写y 方向,即

(弯矩假设沿杆端顺时针为正)

【解析】(1)用位移法和矩阵位移法的基本未知量分别见图(b )、(c ),注意本题的坐标