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2017年江西理工大学结构工程(加试)之结构力学复试实战预测五套卷

  摘要

一、计算题

1. 试求图(a )所示体系的自振周期。杆AC 、CD 的质量不计,EI 为常数。不计阻尼。

【答案】将图(a )所示体系简化成图(b )按弹性支座计算,故关键是确定弹性支座的刚度系数k 。在余下的部分加单位弯矩并画

由此求得柔度系数:

图如图(c )所示。

得:

则刚度系数:

画动平衡受力图如图(d )所示,由整理得:自振频率

所以 自振周期

2. 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:

解得:

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

3. 用位移法作图(a )所示结构的弯矩图。各杆EI 相同且为常数。

【答案】先大致画出变形图见图(b ), 从图中可以看出,整个结构为中心对称结构,有两个转角和一个水平位移,由于荷载反对称,因此两个转角的绝对值是相等的,方向也从图中容易看出,所以本题采用两个未知量计算,基本体系见图(c )。

再画出的弯矩。

位移法方程为:

求刚度系数和自由项应注意,

将各系数代入位移法方程并求解,得:

叠加得最后弯矩图见图(g )。

4. 用力法计算,并作出图1示结构的M 图。已知EI=常数,EA=常数。

应等于两个附加刚臂上的力之和。

和MP 图,

图中AB 杆弯矩为两端固定杆在两端同时发生支座转角时产生

图1

【答案】图中结构为一次超静定,切断多余链杆,在切口处代以未知轴力的基本体系:

得到如下图所示

图2

基本结构在荷载作用下,各杆没有轴力,其中

图3

在基本结构切口处加单位力

各杆中轴力可由结点法求得,

图如下图所示: