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2018年内蒙古科技大学建筑学院812材料力学考研仿真模拟五套题

  摘要

一、解答题

1. 利用叠加法求图所示阶梯状简支梁的跨中截面挠度

。已知

【答案】由变形的对称性可知,跨度中点截面C 的转角为零,挠曲线在C 点的切线是水平的,可以把变截面梁的CB 部分看做是悬臂梁,自由端B 的挠度度。

(l )把BD 看做为D 截面固定的悬臂梁。查表得B 挠度:

也等于原来AB 的跨度中点C 的挠

(2)截面D 上的剪力和弯矩分别为和求得:

,由于这两个因素引起的截面D 的转角和挠度,查表

B 端由于和。而引起的挠度为:

(3)由上叠加得:

2. 某钢梁结构如图所示,钢梁材料的弹性模量E=200GPa,泊松比μ=0.3,当重物缓慢施加于 AB 梁的跨中时,测得CD 梁中性层点K 处沿图示u 和v

方向的线应变分别为

。试求:

(l )重物的重量;

(2)当重物从高H=0.lm处自由下落击中AB 梁的跨中时,AB 梁和CD 梁在铰B 处的转角。

【答案】(1)CD 梁各截面上静荷下的剪力因此其应变为

,中性层上点K 为纯剪应力状态,

由式①解得

又因为矩形截面杆的切应力:

联立②式和③式可解得:所以

F=60kN

(2)当重物F 静载时,点C 静位移为

转角为:

冲击点静位移为

因此可得动荷因数为

故在冲击作用下转角为: CD 梁在铰B 处的转角:

AB 梁在铰B 处的转角:

3. 单位长度重q 、抗弯刚度为EI 的均匀钢条放置在刚性水平面上,钢条的一端伸出水平面一小

段CD ,如图(a )所示,若伸出段长度为a ,试求钢条翘起而不与水平面接触的BC 段的长度b 。

【答案】AB 段贴于平面上,曲率为零,故此段各截面的弯矩为零,B 截面的弯矩和挠度均为零,