2018年三峡大学土木与建筑学院801材料力学考研基础五套测试题
● 摘要
一、解答题
1. 图所示BC 梁的右端通过竖杆AB 与弹簧相联,弹簧刚度为且AB 视为刚性杆,BC 梁的EI 已知,
,连接处B 为刚性结点,
。一重量为P 的物体从高度为h 的地方自由落下,
冲击到梁的跨中截面D ,试求B 截面的弯矩。
图
【答案】(1)设静载作用下弹簧的拉力为
,伸长量为
故有
几何条件其中
为竖杆A 点的水平位移
将上式和(1)式代入(2)式。得
解得
(2)梁跨中截面的静挠度
可得在P 自由落体冲击下,动荷因数为:
又B 截面的静弯矩
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所以B 截面的动弯矩
2. 弯曲刚度为EI 的等直梁,已知其挠曲线方程为
试求梁的最大弯矩和最大剪力,以及梁的支承和荷载情况。 【答案】(l )最大弯矩和最大剪力。 将挠曲线方程代入挠曲线近似微分方程,得
由
,得
,代入弯矩方程得
而在边界处(x=或x=l),弯矩均为0,故最大弯矩发生在
由
,得x=0,于是有
而
故最大剪力发生在x=1处,其值为(2)梁的支承及荷载。 由
得
处,其值为
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且由当
。可见,q (x )沿梁轴线为由0至
呈线性变化。
于是,可知梁两端均为铰链支承,得梁的支承及荷载情况如图所示。
图
3. 如图所示简支梁,承受线性分布载荷作用,载荷集度的最大绝对值为与弯矩方程,并画剪力与弯矩图。
,试建立梁的剪力
图
【答案】(l )计算支反力。 线性分布载荷的合力为
并作用在距B 端
处。由平衡方程
得A 与B 端的支反力分别为
(2)建立剪力与弯矩方程。
由图(a )所示可知,在截面x 处,载荷集度的数值为
,所以,梁的剪力与弯矩方程分别为
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