2017年浙江工业大学结构力学(同等学力加试)考研复试核心题库
● 摘要
一、计算题
1. 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。
图
【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 ),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 )
取
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 )。
2. 求图(a )所示体系的最大自振频率。EI=常数。
图
【答案】本题有两个振动自由度,由于结构对称,其振动形式也分为正对称振动和反对称振动,故可以取半结构进行计算。
正、反对称半结构如图(b )、(c )所示,均为单自由度体系。画出两个半结构在单位荷载下的弯矩图,柔度系数为各自的弯矩图自己图乘,经比较,易得反对称结构的柔度系数小,因此对应的自振频率大。
则
本题也可以通过振型的复杂程度比较自振频率的大小。分别画出正对称和反对称的振型图形状,见图(d )、(e ), 图形拐点多,可看出反对称振型较为复杂,其对应的自振频率就大一些。
3. 图(a )所示桁架,荷载作用形式为上承。
(1)试绘制1、2杆件的内力影响线; (2)已知A 支座反力
的影响线如图(b )所示(设
,试求图示移动荷载组向左为正)
作用时,A 支座的最大反力绝对值。
【答案】(1)对于1、2杆件的内力影响线,可先标出桁架中的刚片I 、II 、III 如图(a )所示,从而得到影响线特征点为A 、B 、C 、D 、E 、F 。用分段连接法即可绘用在A 、B 、F 结点时,
当当当
作用在C 结点时,作用在D 结点时,作用在E 结点时,
的影响线如图(c )、(d )所示。
影响线。当
作
连接相应数值,即可绘出