結(jié)構(gòu)力學(xué)深刻復(fù)習(xí)思考題2016年度

1、一、單項(xiàng)選擇題結(jié)構(gòu)力學(xué)復(fù)習(xí)思考題題干答案）。指出圖示體系的幾何組成為（A .幾何不變體系B.機(jī)動(dòng)體系C.瞬變體系出圖1.1所示體系的幾何組成為）。圖1.1A 幾何不變體系B.機(jī)動(dòng)體系 c.瞬變體系指出圖示體系的幾何組成為（A .幾何體系不變體系B.機(jī)動(dòng)體系C.瞬變體系圖1.2所示結(jié)構(gòu)作用一個(gè)集中力 P,當(dāng)P作用在BCD上不同位置時(shí)，A支座的豎向分力（圖1.2A .保持不變B.隨作用位置而變C.無法確定圖1.2所示結(jié)構(gòu)作用一個(gè)集中力 P,當(dāng)P作用在BCD上不同位置時(shí)，A支座的豎向分力（A .保持不變B.隨作用位置而變C.無法確定圖1.2指出圖示結(jié)構(gòu)，彎矩圖繪制正確的是（）。(1C圖1.3對(duì)下面圖

2、示的兩個(gè)完全相同的結(jié)構(gòu)，而力偶M作用在不同位置，則兩結(jié)構(gòu)的支座反力的關(guān)系為（）。M7井CA.RRRR2B.RRRR2C.RiRi, R2R2F面繪制的彎矩圖中，正確的是（）。B不考慮桿件的軸向變形，圖1.4所示結(jié)構(gòu)分別用力法和位移法分析時(shí)，其未知量的數(shù)量（圖1.4A 力法2個(gè)，位移法2個(gè) B.力法2個(gè)，位移法1個(gè)C.力法1個(gè)，位移法2個(gè)不考慮桿件的軸向變形,圖1.4所示結(jié)構(gòu)分別用力法和位移法分析時(shí)，其未知量的數(shù)量（A .力法2個(gè)，位移法B.力法2個(gè)，位移法C.力法1個(gè)，位移法圖1.4F面結(jié)構(gòu)當(dāng)采用力法和位移法分析時(shí)，未知量的數(shù)目為（A .力法5，位移法1B.力法4，位移法2F面結(jié)構(gòu)當(dāng)采用力法和

3、位移法分析時(shí)，未知量的數(shù)目為（A .力法4，位移法3B.力法4，位移法2二、問答題題干答案功的互等定理中，體系的兩種狀態(tài)應(yīng)具備什么條件力狀態(tài)與變形狀態(tài)是互相獨(dú)立的，且變形是小變形。應(yīng)用圖乘法計(jì)算位移時(shí)，正負(fù)號(hào)怎樣定義?正負(fù)號(hào)確定原則：A與yc如果在基線同一側(cè)時(shí)為正，否則為負(fù)。為什么支座處的角位移可不選作基本未知量？試比因?yàn)殂q支座處的角位移并非獨(dú)立的，它依較當(dāng)支座處角位移選做與不選做基本未知量時(shí)兩種計(jì)算方法的優(yōu)缺點(diǎn)?賴于剛結(jié)點(diǎn)的角位移，因此，可以不選作為基本未知量。選作基本未知量與不選作基本未知量時(shí)優(yōu)缺點(diǎn)：對(duì)于手算，宜采用不選作基本未知量，主要考慮到未知量少，計(jì)算簡(jiǎn)便；但對(duì)于電算，以選作基本未知

4、量，這樣可將各桿統(tǒng)一為兩端固定梁，便于編寫計(jì)算程序。靜定多跨梁當(dāng)荷載作用在基本部分上時(shí)，在附屬部分不會(huì)。因?yàn)榛静糠譃橐粋€(gè)獨(dú)立的幾何不上是否引起內(nèi)力？為什么?變部分，而基本部分是一個(gè)只有依賴基本部分才能維持其幾何不變性，也就是說，基本部分的幾何不變形不受附屬部分的影響。為什么求內(nèi)力時(shí)可采用剛度的相對(duì)值，而求位移時(shí)則超靜定結(jié)構(gòu)的反力和內(nèi)力計(jì)算時(shí)必須考慮需要采用絕對(duì)值?變形協(xié)調(diào)條件，因此，超靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力狀態(tài)與結(jié)構(gòu)的材料性質(zhì)和截面尺寸有關(guān)。在荷載作用下，超靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力只與各桿件的相對(duì)比值有關(guān)，而與其絕對(duì)值無關(guān)。對(duì)于超靜定結(jié)構(gòu)由于存在著多余約束，當(dāng)結(jié)構(gòu)受到這些因素影響而發(fā)生位移時(shí)，都會(huì)受到多余約束

5、的限制,因而相應(yīng)產(chǎn)生內(nèi)力，而且內(nèi)力的大小與各桿剛度的絕對(duì)值有關(guān)。一般來說，各桿絕對(duì)剛度值增大，內(nèi)力也隨之增大。應(yīng)用虛力原理求位移時(shí)，怎樣選擇虛設(shè)單位荷載?根據(jù)結(jié)構(gòu)某一部位所要求解的位移的具體形式給出虛設(shè)單位力。例如，虛設(shè)單位力偶求 解某一點(diǎn)的轉(zhuǎn)角；虛設(shè)一對(duì)作用在一條直線的單位力求解兩點(diǎn)之間的相對(duì)位移，等等。圖乘法的適用條件是什么？求變截面梁和拱的位移圖乘法的適用條件：（1）桿段的EI為常數(shù);時(shí)是否可用圖乘法?（2）桿段軸線為直線；（3）各桿段的M圖和M圖中至少有一個(gè)為直線圖形。對(duì)于變截面梁以 及拱不能采用圖乘法，因?yàn)樗鼈兌疾荒芡瑫r(shí)滿足以上三個(gè)條件。剛架與梁相比，力學(xué)性能有什么不同？?jī)?nèi)力計(jì)算上有

6、梁是由受彎構(gòu)件組成的結(jié)構(gòu)。在受彎構(gòu)件哪些異同?中,由于彎曲變形引起截面上的應(yīng)力分布不均勻,使材料強(qiáng)度得不到充分利用，當(dāng)跨度較大時(shí),一般不宜采用梁作為承重結(jié)構(gòu)。剛架是由梁和柱所組成的結(jié)構(gòu)，屬于推力結(jié)構(gòu)，由于水 平推力的作用，可以使桿件截面的彎矩值減小相對(duì)于梁結(jié)構(gòu)，它能做成較大的結(jié)構(gòu)形式。用力法解超靜定結(jié)構(gòu)的思路是什么？什么是力法的思路：首先將超靜定結(jié)構(gòu)的多余約束去掉,基本體系和基本未知量?使它變成一個(gè)沒有多余約束的靜定結(jié)構(gòu)，在靜定結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的去掉多余約束處代之以多余未知 力；然后，根據(jù)去掉約束處的位移協(xié)調(diào)條件, 建立力法方程，求出未知力；最后，將求出的三、計(jì)算題題干答案改正圖示結(jié)構(gòu)的M圖。4in求

7、圖示結(jié)構(gòu)指定桿件1、2、3的內(nèi)力（各跨長(zhǎng)度與高度由截面法得:Fn14P Fn2 0 Fn3 4.5P相等）。f ;if ; rF N1計(jì)算圖示桁架指定桿件的內(nèi)力。計(jì)算圖示桁架指定桿件的內(nèi)力。皿5kN3F N13.75kNFn212.5kNFN 311.25kN由截面法得:NiN3N23N43、4的內(nèi)力。3求圖示桁架結(jié)構(gòu)桿1和桿2的軸力。A；=-L414P . N. = 0計(jì)算圖示結(jié)構(gòu)內(nèi)力，并作M、Fq 圖。M BA M BD 26kNmq-12K. mApmix_一 M 如 十 dm dm *計(jì)算并繪出圖示結(jié)構(gòu)的彎矩圖，并求出D點(diǎn)的支座反力:豎向位移，EI為常數(shù)。ii-.|作出M圖:作出P=1

8、作用D的M圖:1111 1D-1(-EI 2243圖乘法D的位移為:-ql2 -丄ql2)丄丄丄I -丄ql223422434畫出圖示結(jié)構(gòu)的彎矩內(nèi)力圖，并計(jì)算C點(diǎn)的豎向位移。TNq14()32EI彎矩圖:計(jì)算并繪出圖3.1所示結(jié)構(gòu)的彎矩圖，并求出 D點(diǎn)的豎向位移，El為常數(shù)。eVM圖:A22321 2C ir(2'3(求支座反力:Xb 0，Yb¥（），YaD點(diǎn)的豎向位移:圖3.111 lD 百2l2m16EI1 12 M1 ll2M2 （3M 3 -r）2 42321做出圖示鋼架的 M圖，并求出鉸A點(diǎn)的轉(zhuǎn)角。答案:MdIkNm （里面受拉）做出圖示鋼架的 M圖，并求出鉸C的相

9、對(duì)轉(zhuǎn)角。Md（里面受拉）E匸常數(shù)計(jì)算圖示結(jié)構(gòu)B點(diǎn)的水平位移。計(jì)算過程:BH o.833cm（）E=210 GFag 224 000 cn? £A計(jì)算圖示結(jié)構(gòu)M圖。C：計(jì)算圖示結(jié)構(gòu)，并作 M、Fq圖。_Fpl32 pMab竽4計(jì)算并繪出圖3.1所示結(jié)構(gòu)的彎矩圖，并求出求支座反力:的豎向位移，EI為常數(shù)。0 : Xbe圖3.1MbP2P0 : Yb20 : Ya由此結(jié)構(gòu)彎矩圖如下:dID作出M圖如下:D點(diǎn)的豎向位移由圖乘法得:1 1 D EI(2 船()用力法計(jì)算并繪出圖3.2所示結(jié)構(gòu)的彎矩圖，EI為取基本體系如下:常數(shù)。圖3.2用力法計(jì)算并繪出圖3.2所示結(jié)構(gòu)的彎矩圖，EI為常數(shù)。分別

10、作出Mi,M2, Mp圖為:Ml11 二 II4l1 1 3E? 225Pl 21PJ6EI力法方法:3EI 也Xi6EI2l3SEI2P6EI X2著X2512作出彎矩圖如下:122Pl3SEI5Pl26EI2Pl33EI取基本體系，作出5l221雨圖為:Xi 0x2 pa：斗作M p圖如下:圖3.2A,JtA用位移法計(jì)算并繪出圖 3.3a所示結(jié)構(gòu)的彎矩圖，其中M圖如圖3.3b所示，M P圖如圖3.3c所示，EI為常數(shù),i=EI/l 。以A點(diǎn)力水平分量做Xi1p11X1MbMM pdxEIM1M1,dxEI3M苛M；X1 M p Ml2EI亠33EI-M4彎矩圖為:34由圖由圖3.3b3.3

11、C彎矩圖:得：Y11 =5i1得：Rp pl11E1Rp 0 Z140i4plA<PgpL IV(3.3a)Ic >r B 一kL14iA；(3.3b(3.3c)圖3.3繪制圖示連續(xù)梁的彎矩圖。 EI為常數(shù)。2S3617.4430 kN4 kN 111I.門彳M 樹 i kN in IS.720.0179P尸/7 逆時(shí)針）圖示結(jié)構(gòu)EI =常數(shù)，已知其在給定荷載作用下的 M圖如圖所示，求其截面C的轉(zhuǎn)角。計(jì)算并繪出圖示結(jié)構(gòu)的彎矩圖，并計(jì)算B點(diǎn)轉(zhuǎn)角位移 B段=丄二小疋丄丄疋21)Sr 3 K 2343 丿24因(R)圖示體系的幾何組成為幾何不變，無多余聯(lián)系。（T.正確F.錯(cuò)誤圖2.1所示結(jié)構(gòu)為沒有多余約束的幾何不變體系。（T.正確圖示簡(jiǎn)支梁，當(dāng)P1 = 1 , P2 = 0時(shí)，1點(diǎn)的撓度為0.0165 I3 /El,2點(diǎn)撓度為0.077'3 /EI 。當(dāng) P1 = 0 , P2 = 1 時(shí),則1點(diǎn)的撓度為0.021 I3 /Elo（）T.正確F.錯(cuò)誤圖a、b兩種狀態(tài)中，粱的轉(zhuǎn)