2016年哈尔滨理工大学建筑学院材料力学复试笔试最后押题五套卷
● 摘要
一、计算题
1. 矩形截面bXh 的直梁承受纯弯曲,梁材料可视为弹性-理想塑性,弹性模量为E ,屈服极限为,梁处于弹性-塑性状态时,卸除荷载。试求: σs 。当加载至塑性区达到h/4的深度(如图)(l )卸载后,梁的残余变形(残余曲率);
(2)为使梁轴回复到直线状态,需施加的外力偶矩。
图
【答案】(l )卸载前梁横截面上正应力的分布为:
卸载前弹性区弯矩:卸载前轴线的曲率:卸载需加的反向弯矩:卸载引起的反向曲率:故卸载后梁的残余曲率:
(2)由上可知为使梁轴线恢复到直线状态,需加载的反向外力偶矩:
2. 图所示两根直径为d 的立柱,上、下端分别与强劲的顶、底块刚性连接。试根据杆端的约束条件,分析在总压力F 作用下,立柱微弯时可能的几种挠曲线形状,分别写出对应临界压力的算式(考虑为细长压杆),并确定最小临界力的算式。
【答案】在总压力F 作用下,立柱在不同约束条件下,微弯的情况分为以下三种情况讨论: (l )每根立柱作为两端固定的压杆分别失稳
(2)两根立柱作为下端固定而上端自由的整体在左右方向失稳
(3)两根立柱作为下端固定而上端自由的整体在前后方向失稳
可见,
3. 弯曲刚度为EI 的简支梁AB 承受均布载荷q ,已知其跨中截面C 挠度面积,如图 (b )所示。
,如图(a )
所示。试用功的互等定理,求该梁在跨中承受集中载荷F 时,梁的挠曲线与原始轴线间所包围的
图
【答案】设简支梁在跨中集中载荷F 作用下的挠曲线方程为定理可得
4. 试求如图所示各超静定梁的支反力。
,则由功的互等(图(b ))
【答案】(l )简化梁的受力,如图(a )所示。在铰链B 处代之以约束反力
。
由平衡条件得:
该结构变形协调条件为。
和约束反共同作用下引起的B 点挠度为零,即
如图(a )所示,根据叠加原理知在弯矩
其中,查教材附录得
代入式①可得补充方程:联立静力平衡方程组解得: