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2017年西安理工大学757结构力学复试实战预测五套卷

  摘要

一、计算题

1. 用位移法作图(a )所示结构,并作M 图。

【答案】此为杆件局部存在无穷刚问题,分析未知量个数时应注意,A 点转角、B 点转角以及B 点线位移三者只有一个未知量是独立的,可取其中任意一个作为未知量,再加上刚结点C 的转角位移,故本题只有两个基本未知量。

方法一:取C 点的转角示。绘

绘制

图、

图、

和B 点的竖向线位移

作为未知量,其基本体系如图(b )所

图如图(c )〜(e )所示。

图时,应注意BC 杆B 端向下移动单位线位移的同时还顺时针转了一个单位转角[见

图 (c )],其弯矩图的作法为先画出BC 杆弯矩图,由于此时结点A 也顺时针转了一个单位转角,再绘出左边柱的弯矩图,最后由结点平衡条件绘出AB 杆的弯矩图。

位移法方程:

求得方程中的系数和自由项为:

代入位移法典型方程,得

:由叠加公式

绘结构弯矩图如图(f )所示。

方法二:取A 和C 点的转角作为未知量,基本体系如图(a )所示。绘如图(b )〜(e )所示。

绘制即可。

典型方程同方法一,其系数和自由项为:

图、图、图

图时,应注意AC 杆弯矩图的作法,先画出AC 杆的变形图如图(c )所示,根据变

形图作出BC 段弯矩图,因为AC 段无外荷载作用,故其弯矩图应是直线,所以直接延长至A 点

代入方程得:

弯矩图亦如图(f )所示。

2. 用力法计算图(a )所示结构并作其弯矩图。各杆EI=常数。

【答案】根据题意,该结构为一次超静定组合刚架,为画基本结构的图(b )所示的基本体系,其力法方程为

图、

解得:

绘制最后弯矩图如图(e )所示。

图与

图方便选取如

图如图(c )、(d )所示,则

3. 试用矩阵位移法重做题。

【答案】

图1

编码如图所示,各单元的定位向量为

所以集合为总体刚度矩阵为,

驻值条件由于对称性

代入解得

(b )利用反对称性

方程变为有非零解,所以