最新結(jié)構(gòu)力學(xué)課后習(xí)題答案資料

1、精品文檔習(xí)題7-1 試確定圖示結(jié)構(gòu)的位移法基本未知量數(shù)目，并繪出基本結(jié)構(gòu)。(a) (b) (c)(d)1 個(gè)角位移 3 個(gè)角位移， 1 個(gè)線位移(e) (f)4 個(gè)角位移， 3 個(gè)線位移3 個(gè)角位移， 1 個(gè)線位移 2(g) (h)個(gè)線位移 3 個(gè)角位移， 2 個(gè)線位移(i)一個(gè)角位移，一個(gè)線位移 一個(gè)角位移，一個(gè)線位移三個(gè)角位移，一個(gè)線位移7-2 試回答：位移法基本未知量選取的原則是什么？為何將這些基本未知位移稱為關(guān)鍵位移？是否可以將靜 定部分的結(jié)點(diǎn)位移也選作位移法未知量？7-3 試說出位移法方程的物理意義，并說明位移法中是如何運(yùn)用變形協(xié)調(diào)條件的。7-4 試回答：若考慮剛架桿件的軸向變形，位

2、移法基本未知量的數(shù)目有無變化？如何變化？7-5 試用位移法計(jì)算圖示結(jié)構(gòu)，并繪出其內(nèi)力圖精品文檔解：（ 1）確定基本未知量和基本結(jié)構(gòu)有一個(gè)角位移未知量，基本結(jié)構(gòu)見圖M1圖（ 2）位移法典型方程r11Z1 R1p 03）確定系數(shù)并解方程r11 8i,R1p1ql238iZ1 1ql23Z1 ql 211 24i4）畫 M 圖722 ql2 245 ql 224M圖(b)2.5kN/m 10kNA 2EI BEIDEI4m精品文檔C44 m m精品文檔解：（ 1 ）確定基本未知量1 個(gè)角位移未知量，各彎矩圖如下EI Z1 111M1圖EI950M p圖2）位移法典型方程r11Z1R1p03）確定系數(shù)

3、并解方程11 52EI,R1p355EIZ1 35 02Z1 1E4I4）畫 M 圖2614407 M圖(KN m)(c)精品文檔DEA= EEA= FEI2EIEIABCFP9m精品文檔解：（ 1）確定基本未知量一個(gè)線位移未知量，各種 M 圖如下Z1 1M1圖1 EI243EI243EI243RM p圖2）位移法典型方程r11Z1 R1p 03）確定系數(shù)并解方程42443EI ,R1pFp4243EIZ 1 Fp 0Z12434EI4）畫 M 圖精品文檔精品文檔M圖(d)EAEAa2解：（ 1）確定基本未知量CEI1= 2a一個(gè)線位移未知量，各種 M 圖如下M1圖Z11精品文檔簡(jiǎn)化M p 圖

4、R1p2）位移法典型方程r11Z1 R1p 0M1圖精品文檔3）確定系數(shù)并解方程25 EA/a,R1p6FZ12EA5aZ1 6Fp 053aEA4）畫 M 圖(e)解：（ 1）確定基本未知量?jī)蓚€(gè)線位移未知量，各種 M 圖如下精品文檔EA 1 2l42EA4lM1圖精品文檔FpR1 pFpR2 p 02）位移法典型方程r11Z1 r12Z 2 R1p 0r21Z1 r22Z2 R2 p 03）確定系數(shù)并解方程1 2 ,4124R1pFp ,R2 p 0EA r11 11 lEA r22 22 l2EAr12 r2112 21 4l代入，解得Z1122EAFpZ22 1 2 EAFp4 ）畫 M

5、 圖精品文檔精品文檔122FM圖7-6 試用位移法計(jì)算圖示結(jié)構(gòu)，并繪出 M 圖(a)解：( 1)確定基本未知量?jī)蓚€(gè)角位移未知量，各種 M 圖如下精品文檔22EIEI31EI32 EI1EIM2圖r11 2EIr21 13EI11r22 6 EI精品文檔R1p30R1 p 0M p圖2）位移法典型方程r11Z1 r12Z2 R1p 0r21Z1 r22Z2 R2 p 03）確定系數(shù)并解方程1r11 2EI ,r12 r21EI11 12 21 311r22EI22 6R1p 30,R2 p 0代入，解得Z115.47,Z2 2.814）畫最終彎矩圖M圖（b）解：（ 1）確定基本未知量?jī)蓚€(gè)位移未知

6、量，各種 M 圖如下精品文檔精品文檔M1圖30 30R1p2）位移法典型方程r11Z1 r12Z 2 R1p 0r21Z1 r22Z2 R2 p 03）確定系數(shù)并解方程r11 11i ,r12 r21 03ir224R1p 30KN ,R2p30 KN代入，解得Z14030 1,Z211 i4）畫最終彎矩圖精品文檔精品文檔(c)解：（ 1）確定基本未知量精品文檔兩個(gè)位移未知量，各種 M 圖如下精品文檔2) 位移法典型方程r11Z1 r12Z2 R1p 0r21Z1 r22Z2 R2p 03）確定系數(shù)并解方程r1111i ,r12 r213i26ir224R1p 0,R2 p30KN代入，解得6

7、.316EI,Z246.316EI4）求最終彎矩圖(d)精品文檔精品文檔解：（ 1）確定基本未知量?jī)蓚€(gè)位移未知量，各種 M 圖如下M1圖118ql812116 ql 2R1pMp2）位移法典型方程r11Z1 r12Z 2 R1p 0r21Z1 r22Z 2 R2 p 03）確定系數(shù)并解方程精品文檔精品文檔r1113EIl3EI18EIr22l 212R1p 16ql ,R2pql代入，解得66 ql 3211 ql4Z1,Z21 3600 EI 2 3600 EI4）求最終彎矩圖(e)80kN m 10kN m4m20kNEI D4444m 4m 4m50kNmA 2EI8m解：（ 1 ）確定

8、基本未知量?jī)蓚€(gè)角位移未知量，各種 M 圖如下精品文檔M2圖精品文檔2)位移法典型方程r11Z1 r12Z2 R1p 0r21Z1 r22Z2 R2p 03）確定系數(shù)并解方程51 r11EI ,r12 r21EI447 r22EI22 8R1p 45KN m,R2p 0代入，解得Z1 38.18,Z2 10.914）求最終彎矩圖25.9115.913.64M圖7-7 試分析以下結(jié)構(gòu)內(nèi)力的特點(diǎn)，并說明原因。若考慮桿件的軸向變形，結(jié)構(gòu)內(nèi)力有何變化？(a) (b)FP(d) (e) (f)精品文檔精品文檔(a)20kNEI1= 3EIE3EIDEI1= G3EIEICFB3mA6m8m解：( 1)畫出

9、 M1,M2,M p圖由圖可得：112 418112 EI,r12 r21 34EI精品文檔由圖可知：r2214EI精品文檔20KNM p 圖R1p20KNR2p 0（2）列方程及解方程組112 4EIZ1 EIZ 2 20 081 1 3 24 14EIZ1EIZ2 03 1 9 2解得：11Z1 83.38 ,Z271.47EI EI（3）最終彎矩圖（b）精品文檔精品文檔解：C點(diǎn)繞 D 點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，由Cy=1知，Cx3,C4,C CD54知EI9EI3EI3EIr11 EI ,r12r21,r31r13413 128321284EI4EI93327r22EI,r23 r32EIEIEI1081

10、03240160R1p 10KN m,R2p 0,R3p6.25KN求 r33MD 0 知r3327160EI 3 EI403128EI9 EI1289EI128 8140.055EIEI 3EIZ1Z2EIZ3 10 04 128Z117.9 / EIEI 9EI 27Z1Z2 EIZ3 0Z258.5 / EI4 1102 160 32327Z3285.6/ EIEIZ1Z2 0.055EIZ 3 6.25 0128 1 160 2 3(c)精品文檔解：（ 1）作出各 M 圖精品文檔M1圖9EI18 EIM 0 0 r11 a 32 a3 aaa9 2 18 EIr113ao瞬心Mp圖aM

11、 0 0 P 2 R1p a 0PR1p2（2）列出位移法方程r11 Z1 R1p 0解得：Pa32 9 2 18 EI3）最終 M 圖精品文檔精品文檔5PaM圖(d)EI1= B k =4EI CEI D22解：基本結(jié)構(gòu)選取如圖所示。作出 M1及 Mp 圖如下l/2 29l3EI92El2I lR1p由位移法方程得出：r11Z1 R1p 0 Z17ql4348EI作出最終 M 圖精品文檔精品文檔7-9 試不經(jīng)計(jì)算迅速畫出圖示結(jié)構(gòu)的彎矩圖形。qBEA EI= 常數(shù)解：（ 1）畫出 M1,M2,M p圖精品文檔題 7-9 圖7-10 試計(jì)算圖示有剪力靜定桿的剛架，并繪出 M 圖qaFqaD精品文

12、檔由圖可知，得到各系數(shù)：r11 7i,r12 r21 i,r22 8i5 2 13 2 R1pqa ,R2 pqa885312求解得： Z1,Z2440552）求解最終彎矩圖7-11 試?yán)脤?duì)稱性計(jì)算圖示剛架，并繪出 M 圖(a)mABCDEI=常數(shù)EFG6m 6m 6m 6m20kN/6m解：（ 1）利用對(duì)稱性得：精品文檔精品文檔2）由圖可知：r11EI,R1p3300KN m443 EIZ1 300 0可得：Z1 30034EI225EI3）求最終彎矩圖(b)C解：（ 1 ）利用對(duì)稱性，可得：25Mp圖2）由圖可知，各系數(shù)分別為：精品文檔精品文檔r11 EI 4EI 21 EI11 4 5

13、 20R1p20KN m20 EIZ1 20 0解得： Z1 21EI（ 3）求最終彎矩圖如下解：（ 1）在 D下面加一支座，向上作用 1 個(gè)單位位移，由于 BD桿會(huì)在壓力作用下縮短，所以先 分析上半部分，如下圖。D點(diǎn)向上作用 1個(gè)單位，設(shè) B向上移動(dòng) x個(gè)單位，則 3lE3I x 12l3EI 1 x ，得x 45個(gè)單位。（ 2）同理可求出 Mp 圖。精品文檔精品文檔12EI 2 r113 x11 l 312 EI5 l 3132EI5l34,R1p 45 Pl可得： Z1Pl333求最終彎矩圖3(d)(e)精品文檔EI EIEIEEI1=EI1= EI50kN EIBBEI D EIC3m

14、3m精品文檔解：（ 1）利用對(duì)稱性，取左半結(jié)構(gòu)25KNM 1圖225KN2）由圖可知：8 4 20r11EI,r21 r12EI,r22EI11 321 12 922 27R1p 0,R2 p 25KN解得：Z1254EI,Z2753EI3）求得最終彎矩圖5035301252256502256 503125125366235235M圖(f)精品文檔10kNB10kNDCEEI=常數(shù)2m2m2m 2m精品文檔解：由于不產(chǎn)生彎矩，故不予考慮。只需考慮（）所示情況。對(duì)（）又可采用半結(jié)構(gòu)來計(jì)算。如 下圖所示。原圖 =5kN5kN5kNI）5kN5kN5kN5kNII)基本結(jié)構(gòu)Mp圖7-12 試計(jì)算圖示結(jié)構(gòu)在支座位移作用下的彎矩，并繪出 M 圖精品文檔精品文檔(a)A EI B EI C DEI(b)l解：（ 1）求 M1,M2,M 3,Mp圖。2）由圖可知：24il6ir1116i,r12r216i , r23r32 ,r2216i,r3311 1221 2332l 22 3318iR1 p 0,R2 p 8i ,R3 pl代入典型方程，得： Z1 0.426,Z 2 0.374,Z3 0.763l精品文檔精品文檔3）求最