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2018年山东建筑大学交通工程学院911结构力学A考研基础五套测试题

  摘要

一、计算题

1. 试用零载法检验图所示体系是否几何不变。

图1

【答案】(a )荷载为零,即支反力为零,再逐个取出二元体和零杆,可知所有桁架杆件内力都为零,如下图所示,所以体系是几何不变的。

图2

(b )荷载为零,即支反力为零。去除二元体,可知桁架各杆都是零杆,如下图所示,所以体系几何不变。

图3

(c )按照零杆判断原则,中间竖杆为零杆,去掉后再逐个去掉二元体,故体系几何不变。

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图4

(d )如图所示,假设其中一杆的内力为X ,运用结点法可求出各杆内力。计算可知,内力是平衡的。所以X

可以不为0, 所以体系是几何可变的。

图5

2. 试求图1示连续梁的极限荷载。

图1

【答案】当第一跨破坏时,如图所示

二跨破坏时,如图

所示

比较两种情况可知,

图2

当第

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3. 计算图a 所示结构左部双层刚架时,可采用图b 所示计算简图。在下列两种情形下试求弹性支座A 的刚度系数k 值:

为刚性水平支杆?

为常数。并讨论:

什么情况下支座A 可简化

对图b 所示结构选择较简便的计算方法。

【答案】题意是将链杆AB 和立柱BC 看作双层刚架的弹性支座。弹簧刚度系数k 是指当A 点产生单位水平位移

(1)

时弹簧中的反力。

时,水平力

时,链杆无轴向变形,k 值就是使立柱顶端B 产生单位水平位移时所需的水平

力(图c ), 此即立柱BC 的抗侧移刚度,

(2)当EA 为常数时,链杆为弹性杆,可发生轴向变形。如图d 所示,当k 与链杆轴向变形的关系为

而对立柱来说

又因链杆的抗拉压刚度

立柱侧移刚度

这就是链杆刚度(3)讨论 ①当

图b 的支座A 可简化为刚性支杆。

与立柱刚度串联时构成体系的总侧移刚度的计算方法。

可解得

代入上式得弹性支座的总侧移刚度为

②图b 所示刚架(横梁不变形)可采用力法与剪力分配法联合求解。首先,解除A 处弹性约束得力法超静定基本体系如图e 所示,力法方程为剪力分配法求得弯矩

图。

图,计算与

将荷载单独作用于基本结构求

再将

f ),

求得固端弯矩

图及支杆反力

作用于基本结构,用

图。先在结点附加水平支杆(图

根据

艘反向加于刚架结点,用剪力分配法求

叠加即得荷载q

作用于基本结构的弯矩图