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2018年长江大学工程管理825结构力学考研仿真模拟五套题

  摘要

一、计算题

1. 求图所示结构在任意长度可动均布荷载20kN/m作用下截面K 的最大弯矩

【答案】可求出:

2. 试用零载法检验图1a 所示体系是否几何不变。

【答案】计算自由度

可采用零载法分析。

的弯矩影响线(假设

下侧受拉),如图所示,再将均布荷载在KC 之间满布,

图1

在零载状态下,设支座A 竖反力轴力

为任意值),由平衡条件得

找出六根零杆,如图b 所示。逐次由结点B 、E 、C 、D 的平衡条件求得

支座B 、E 水平反力及各杆轴力(斜杆以分量表示),最后由结点H 平衡条件得

当X 为任意值时均满足上式,可见,反力、内力除零解外,存在无穷多组非零解均满足平衡条件,因此该体系几何可变。

3. 求图(a )所示静定桁架中杆件a 和b 的轴力。

【答案】根据题意,可采用截面法求解。

首先在桁架中用I-I 截面[参见图(c )截取隔离体如图(b )所示,由(拉力);为求b 杆轴力需要取隔离体如图(c )所示,

再由

求出HC 杆轴力的竖向分量

得到a 杆轴力求出支座F

的竖向反力(拉力);最后在图(c )用

(拉力),

II-II 截面截取隔离体如图(d )所示,由由此得到b 杆轴力

(拉力)。

可求出b 杆轴力的竖向分量

4. 图(a )所示刚架结构,各杆EI=常数。已知结点C 处作用一外力偶M , 支座A 发生了的逆时针转动,支座B 发生了

作用下的

的竖向位移。试用力法计算,并作结构的弯矩图。

作基本体系仅在

图如图

图如图(c )所示,

作荷载作用下

解得:

【答案】取力法的基本体系如图(b )所示,列力法方程:

(图和有位移支座的支座反力

(d )所示,由图乘法求得:

求得

最后做出弯矩图如图(e )所示。

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5. 绘制图1制图1

所示结构弯矩图形状;已知图1

结构弯矩图,绘制其荷载图;不经过计算,绘

所示结构弯矩图。

1

【答案】(1)图1(2)图1

为对称结构,

由对称结构的性质绘制弯矩图,如下图题2

所示。

自右向左进行分析。

悬臂端有弯矩,则端部有一集中力偶

横杆弯矩图有尖端

,则在尖端位置有一集中力作用,得:

竖杆弯矩斜率保持不变,则刚结点有水平荷载作用,得:

绘制荷载图,如下图题2(3)图1

所示。

铰结多点弯矩为零可知右端支座对铰结点产生的弯矩值为

中间支座的弯矩由相似性得:

左端为滚动支座,无外力作用,弯矩不变。

得到各关键截面的弯矩,用直线连接绘制弯矩图,如下图2

所示: