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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。

【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 )

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。

【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。

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

连接相应数值,即可绘出