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2017年暨南大学理论力学、结构力学、弹性力学之结构力学复试实战预测五套卷

  摘要

一、计算题

1. 试用两种方法求图1示结构的临界荷载

假定弹性支座的刚度系数为

图1

【答案】(1)解法一,按大烧度理论计算体系变形图,如图所示。

图2

平衡条件为整理得到,

所以分支点的临界荷载为

或者

(2)解法二,按小挠度理论计算平衡条件为,

整理得到,

所以分支点的临界荷载为

或者

2. 图所示为一个对称二层刚架,底层横梁刚度为示,杆的轴向变形均不计。

其他梁柱的线刚度均为i ,所受荷载如图所

(1)试根据对称结构的对称性特点,选取合适的简化计算模型,并画出计算简图。 (2)利用所选用的结构简化计算模型,选取适当的方程进行简化计算,画出结构的弯矩图。(3)定性地画出结构在图示荷载作用下的变形图。

【答案】(1)由于忽略轴向变形,结构可认为所受荷载为反对称(正对称荷载部分为自平衡体系不产生弯矩),简化半结构如图(a )所示。

(2)半结构中的附属部分BCG 是静定结构,可直接绘出其弯矩图如图(b )所示,再将附属部分的支座反力等值反向作用于基本部分ABH 上,并选基本体系如图(c )所示,列出力法方程

绘此基本体系的

解得

图和

图如图(d )、(e )所示。求得

原结构M 图如图(f )所示。

(3)根据弯矩图的受拉侧可作出变形图形状如图(g )所示。

3. 试用力法解图(a )所示结构,各杆EI=常数。欲使结点B 的转角为零,

的比值应为多少?

【答案】原结构为二次超静定结构,取基本体系如图(b )所示,其力法方程为:

图、

图和

图如图(c )〜(e )所示,可求系数和自由项:

将系数和自由项代入力法方程,解得:

根据叠加公式

图如图(g )所示,由图乘法可得:

绘制结构弯矩图如图(f )所示。

求B 点的转角时,在任一基本结构(这里选静定悬臂刚架)的B 点虚设单位力偶并绘其弯矩