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2018年长江大学工程管理825结构力学考研核心题库

  摘要

一、计算题

1. 图(a )所示结构,荷载(EI=常数)

已知,杆件C 端与地面光滑接触,问

为何值时C 端离开地面?

【答案】在C 点加一竖向虚单位力,画出(c )、(d )。在

图和在

如单独作用下的弯矩图,见图(b )、

作用下C 点的竖向位移为:

单独作用下,C 点的竖向位移为:

可求得当

时,C 端离开地面。

2. 图示两种结构在静力等效荷载作用下,内力有哪些不同?

图1(荷载单位kN )

【答案】用结点法求出桁架各杆件的内力,图中只标注了一半。比较二者,只有ABC 这样六个小桁架的内力和DE 杆的内力发生变化,其余内力保持不变,也即当静定结构的一个内部几何

不变部分上的荷载作等效变换时,其余部分的内力不变。

图上。

等效荷载部分结构上的轴力比图

小,因为结构内部不相同,受力将分散到各个杆件

图2

3. 计算图a 所示结构左部双层刚架时,可采用图b 所示计算简图。在下列两种情形下试求弹性支座A 的刚度系数k 值:

为刚性水平支杆?

为常数。并讨论:

什么情况下支座A 可简化

对图b 所示结构选择较简便的计算方法。

【答案】题意是将链杆AB 和立柱BC 看作双层刚架的弹性支座。弹簧刚度系数k 是指当A 点产生单位水平位移

(1)

时弹簧中的反力。

时,水平力

时,链杆无轴向变形,k 值就是使立柱顶端B 产生单位水平位移时所需的水平

力(图c ), 此即立柱BC 的抗侧移刚度,

(2)当EA 为常数时,链杆为弹性杆,可发生轴向变形。如图d 所示,当

k 与链杆轴向变形的关系为而对立柱来说

可解得

又因链杆的抗拉压刚度立柱侧移刚度

代入上式得弹性支座的总侧移刚度为

这就是链杆刚度(3)讨论 ①当

与立柱刚度串联时构成体系的总侧移刚度的计算方法。

图b 的支座A 可简化为刚性支杆。

作用于基本结构

,用

②图b 所示刚架(横梁不变形)可采用力法与剪力分配法联合求解。首先,解除A 处弹性约束得力法超静定基本体系如图e 所示,

力法方程为

剪力分配法求得弯矩

图。将

图,计算

将荷载单独作用于基本结构求

再将

f ),

求得固端弯矩

图及支杆反力

图。先在结点附加水平支杆(图

根据

艘反向加于刚架结点,用剪力分配法求

叠加即得荷载q 作用于基本结构的弯矩图

图可求出解力法方程求出和最后弯矩图。

4. 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。