2348電大建筑力學(xué)作圖計(jì)算題匯總

1、二、做圖題1、畫(huà)出梁ABC的受力圖。     答案：  2、畫(huà)出三鉸拱ABC整體的受力圖。（用三力匯交定理）        答案： 3、畫(huà)梁AB的受力圖。               答案： 4、畫(huà)出構(gòu)件ABC的受力圖。（用三力匯交定理）          &

2、#160;          答案： 5、畫(huà)出AB梁的受力圖。 答案：           6、用三力匯交定理畫(huà)圖示剛架整體的受力圖。                 答案： 7、畫(huà)出圖示指定物體ABC的受力圖。     

3、;    答案： 8、作AB梁的剪力和彎矩圖。  答案：9、作ABC梁的剪力圖和彎矩圖。 答案：     10、作ABC梁的剪力圖和彎矩圖。答案： 11、作ABC梁的剪力圖和彎矩圖。  答案： 12、作圖示AB梁的剪力圖和彎矩圖。答案： 13、作圖示梁的Q圖和M圖。答案：14、作圖示梁的Q圖和M圖。答案：四、計(jì)算機(jī)題1計(jì)算下圖所示桁架的支座反力及1、2桿的軸力。（10分）(1)求支座反力 由得，即由得，由得，(2).求桿1、2的軸力 由結(jié)點(diǎn)的平衡條件，得（拉）由截面法的平衡條件，得2畫(huà)

4、出下圖所示外伸梁的內(nèi)力圖（10分）。(1)求支座反力 由，得 即由，得（2）畫(huà)剪力圖和彎矩圖 3、用力矩分配法計(jì)算圖（a）所示連續(xù)梁，并畫(huà)M圖。固端彎矩表見(jiàn)圖（b）和圖（c）所示。（20分）（1）計(jì)算轉(zhuǎn)動(dòng)剛度和分配系數(shù)， ， ，（2）計(jì)算固端彎矩（3）分配與傳遞（4）畫(huà)彎矩圖（）1 如圖2（a）所示桁架，試求a、b兩桿的軸力。解（1）求支座反力 由 可得 FAy=20kN（）由 可得 FBy=40kN（）（2）求桿a和桿b的軸力 以截面截取桁架左半部分為脫離體，畫(huà)受力圖如圖2（b）所示。這時(shí)脫離體上共有四個(gè)未知力，而平衡方程只有三個(gè)，不能解算。為此再取結(jié)點(diǎn)E為脫離體，畫(huà)受力圖，如圖2（c）所示

5、。找出FNa和FNc的關(guān)系。由投影方程得 再由截面用投影方程 圖2得 （壓）然后，由 得 （壓）2利用微分關(guān)系作圖示外伸梁的內(nèi)力圖。解（1）計(jì)算支座反力 由得 FAy=8kN（）由得 FCy=20kN（）根據(jù)本例梁上荷載作用的情況，應(yīng)分AB、BC、CD三段作內(nèi)力圖。（2）作FQ圖AB段：梁上無(wú)荷載，F(xiàn)Q圖應(yīng)為一水平直線，通過(guò)FQA右= FAy=8kN即可畫(huà)出此段水平線。BC段：梁上無(wú)荷載，F(xiàn)Q圖也為一水平直線，通過(guò)FQB右= FAyFP=820=12kN，可畫(huà)出。 在B截面處有集中力FP，F(xiàn)Q由+8kN突變到12kN，（突變值8+12=20 kN=FP）。 CD段：梁上荷載q=常數(shù)0，F(xiàn)Q圖應(yīng)

6、是斜直線，F(xiàn)QC右= FAyFP+ FCy =820+20=8 kN及FQD=0可畫(huà)出此斜直線。 在C截面處有支座反力FCy，F(xiàn)Q由12kN突變到+8kN（突變值12+8=20 kN=FCy）。 作出FQ圖如圖b所示。（3）作M圖AB段：q=0，F(xiàn)Q=常數(shù)，M圖是一條斜直線。由MA=0及MB= FAy×2=8×2=16kN·m作出。 BC段：q=0，F(xiàn)Q=常數(shù)，M圖是一條斜直線。由MB=16kN·m及MC= FAy×4FP×2=8kN·m作出。 CD段：q=常數(shù)，方向向下，M圖是一條下凸的拋物線。由MC=8kN·m

7、、MD=0，可作出大致的曲線形狀。3 外伸梁受力及其截面尺寸如圖（a）所示。已知材料的許用拉應(yīng)力+=40MPa，許用壓應(yīng)力-=70MPa。試校核梁的正應(yīng)力強(qiáng)度。解（1）求最大彎矩作出梁的彎矩圖如圖（b）所示。由圖中可見(jiàn)，B截面有最大負(fù)彎矩，C截面有最大正彎矩。（2）計(jì)算抗彎截面系數(shù)先確定中性軸位置及計(jì)算截面對(duì)中性軸的慣性矩。中性軸必通過(guò)截面形心。截面形心距底邊為截面對(duì)中性軸z的慣性矩為由于截面不對(duì)稱于中性軸，故應(yīng)分別計(jì)算Wz （3）校核強(qiáng)度 由于材料的抗拉性能和抗壓性能不同，且截面又不對(duì)稱于中性軸，所以需對(duì)最大拉應(yīng)力與最大壓應(yīng)力分別進(jìn)行校核。 校核最大拉應(yīng)力 首先分析最大拉應(yīng)力發(fā)生在哪里。 由

8、于截面不對(duì)稱于中性軸，且正負(fù)彎矩又都存在，因此，最大拉應(yīng)力不一定發(fā)生在彎矩絕對(duì)值最大的B截面上。應(yīng)該對(duì)最大正彎矩截面C和最大負(fù)彎矩截面B上的拉應(yīng)力進(jìn)行分析比較。 B截面最大拉應(yīng)力發(fā)生在截面的上邊緣，其值為；C截面最大拉應(yīng)力發(fā)生在截面的下邊緣，其值為。由于不能直觀判斷出二者的大小，故需通過(guò)計(jì)算來(lái)判斷。 B截面 MPa C截面 MPa比較可知，最大拉應(yīng)力發(fā)生在最大正彎矩截面的下邊緣，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行強(qiáng)度校核所以，滿足強(qiáng)度要求。 校核最大壓應(yīng)力 也要首先確定最大壓應(yīng)力發(fā)生在哪里。與分析最大拉應(yīng)力一樣，也要比較兩個(gè)截面。B截面最大壓應(yīng)力發(fā)生在截面下邊緣，其值為，C截面最大壓應(yīng)力發(fā)生在截面上邊緣，其值為。因，

9、所以最大壓應(yīng)力一定發(fā)生在B截面下緣，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行強(qiáng)度校核所以，滿足強(qiáng)度要求。4 試求圖（a）所示剛架結(jié)點(diǎn)B的水平位移Bx，EI為常數(shù)。解 先作出MP圖和圖，如圖（b）、（c）所示。MP圖為荷載單獨(dú)作用下的彎矩圖；圖為在B點(diǎn)水平方向虛設(shè)單位力FP=1情況下結(jié)構(gòu)的彎矩圖。由圖乘法，可得5舉例 作圖（a）所示超靜定剛架的彎矩圖。已知?jiǎng)偧芨鳁UEI均為常數(shù)。 解（1）選擇基本結(jié)構(gòu) 圖（a）為二次超靜定剛架，去掉C支座約束，代之以多余未知力X1、X2得到如圖（b）所示懸臂剛架作為基本結(jié)構(gòu)。 （2）建立力法典型方程 原結(jié)構(gòu)C支座處無(wú)豎向位移和水平位移，故1=O，2=0，則其力法方程為（3）計(jì)算系數(shù)和自由項(xiàng)畫(huà)基

10、本結(jié)構(gòu)荷載彎矩圖MP圖如圖（c）所示。畫(huà)基本結(jié)構(gòu)單位彎矩圖圖和圖分別如圖（d）、（e）所示。用圖乘法計(jì)算各系數(shù)和自由項(xiàng)：（4）求多余未知力將以上所求得的系數(shù)和自由項(xiàng)代入力法方程，得解得其中X1為負(fù)值，說(shuō)明C支座豎向反力的實(shí)際方向與假設(shè)相反，即應(yīng)向上。 （5）根據(jù)疊加原理作M圖，如圖f所示。6試用力矩分配法作圖（a）所示連續(xù)梁的彎矩圖。 解（1）計(jì)算固端彎矩 將兩個(gè)剛結(jié)點(diǎn)B、C均固定起來(lái)，則連續(xù)梁被分隔成三個(gè)單跨超靜定梁。因此，可由表查得各桿的固端彎矩其余各固端彎矩均為零。將各固端彎矩填入圖（b）所示的相應(yīng)位置。由圖可清楚看出，結(jié)點(diǎn)B、C的約束力矩分別為（2）計(jì)算分配系數(shù)分別計(jì)算相交于結(jié)點(diǎn)B和相

11、交于結(jié)點(diǎn)C各桿桿端的分配系數(shù)。由表查得各轉(zhuǎn)動(dòng)剛度S結(jié)點(diǎn)B：結(jié)點(diǎn)C：計(jì)算分配系數(shù)結(jié)點(diǎn)B：校核：，說(shuō)明結(jié)點(diǎn)B計(jì)算無(wú)誤。結(jié)點(diǎn)C：校核：，說(shuō)明結(jié)點(diǎn)C計(jì)算無(wú)誤。 將各分配系數(shù)填入圖（b）的相應(yīng)位置。 （3）傳遞系數(shù) 查表得各桿的傳遞系數(shù)為 有了固端彎矩、分配系數(shù)和傳遞系數(shù)，便可依次進(jìn)行力矩的分配與傳遞。為了使計(jì)算收斂得快，用力矩分配法計(jì)算多結(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)時(shí)，通常從約束力矩大的結(jié)點(diǎn)開(kāi)始。 （4）首先放松結(jié)點(diǎn)C，結(jié)點(diǎn)B仍固定 這相當(dāng)于只有一個(gè)結(jié)點(diǎn)C的情況，因而可按單結(jié)點(diǎn)力矩的分配和傳遞的方法進(jìn)行。 計(jì)算分配彎矩 將它們填入圖（b）中，并在分配彎矩下面劃一條橫線，表示C結(jié)點(diǎn)力矩暫時(shí)平衡。這時(shí)結(jié)點(diǎn)C將有轉(zhuǎn)角，但由于結(jié)點(diǎn)B仍固定，所以這個(gè)轉(zhuǎn)角不是最后位置。計(jì)算傳遞彎矩 在圖（b）中用箭頭表示傳遞力矩。（5）放松結(jié)點(diǎn)B，重新固定結(jié)點(diǎn)C 約束力矩應(yīng)當(dāng)注意的是結(jié)點(diǎn)B不僅有固端彎矩產(chǎn)生的約束力矩，還包括結(jié)點(diǎn)C傳來(lái)的傳遞彎矩，故約束力矩計(jì)算分配彎矩計(jì)算傳遞彎矩 以上均填入圖（b）相應(yīng)位置。結(jié)點(diǎn)B分配彎矩下的橫線說(shuō)明結(jié)點(diǎn)B又暫時(shí)平衡，同時(shí)也轉(zhuǎn)動(dòng)了一個(gè)轉(zhuǎn)角，同樣因?yàn)榻Y(jié)點(diǎn)C又被固定，所以這個(gè)轉(zhuǎn)角也不是最后位置。 （6）由于結(jié)點(diǎn)C又有了約束力矩O.25 kN·m，因此應(yīng)再放松結(jié)點(diǎn)C，固定結(jié)點(diǎn)B進(jìn)行分配和傳遞。這