2017年中国矿业大学城市设计原理基础工程、结构力学之结构力学复试实战预测五套卷
● 摘要
一、计算题
1. 图1中单位荷载
在AB 上移动,画出C 处的弯矩影响线和B 点的反力影响线。(C 点
弯矩下侧受拉为正,B 点的反力向上为正)
图1
【答案】(1)求去掉
的影响线。
对应的约束,施加一对力偶,如图2所示:
图2
根据影响线的概念,用力法求解Mc ,见图3(a )〜(d )。
图
3
的求法如下:
当
时,图3 (c )与图3(d )图乘,得:
当
时,图3 (a )与图3(b )图乘,得:
代入力法方程当当(2)求
时,时,的影响线。
得:
的值,画出影响线见图3(g )。
求出六分点处
基本方法同上,见图3 (e )、3 (f )。
代入力法方程
画出
的影响线,见图3(h )。
2. 计算图(a )所示体系的计算自由度,并进行几何构成分析。
图
【答案】(1)求计算自由度
依据题意,可用混合法:取自由的刚片和结点,如图(b )所示,把杆ABED 和杆EGKH 看作2个自由的刚片,两者之间由一单铰E 相连;把结点C 、F 看作两个自由结点,杆1、2、3、4、5、6以及与基础相连的四根链杆看作约束,算式为:
(2)几何构成分析
用三刚片规律分析:见图(c ), 刚片ABED 加二元体BCD 看作刚片I (CE 为多余约束),同理刚片EGKH 加二元体EFG 得刚片II (FH 为多余约束),基础为刚片III 。刚片I 、II 之间由铰E 相连,II 、III 之间由杆9、10组成的瞬铰H 相连,I 、III 之间由杆7、8组成的瞬铰B 相连,三铰共线,故原体系为有三个多余约束的几何瞬变体系(三个多余约束分别是杆CE 、FH ,以及瞬变体系所具有的一个多余约束)。
3. 结合方案试导出单元本构矩阵与整体本构矩阵。
【答案】对
中的三个内力参数
分别求出相应的变形状态,如图所示。由图可
知,单元12所产生的变形分量分别为:
上式可写成:
其中,
这样就导出了从而得到
设整体由n 个单元构成,则其整体本构矩阵为:
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