任務(wù)二十七單跨超靜定梁的內(nèi)力計算及內(nèi)力圖繪制

1、任務(wù)二十七單跨超靜定梁的內(nèi)力計算及內(nèi)力圖繪制一、填空題.超靜定結(jié)構(gòu)是具有多余約束的幾何不變體系，僅根據(jù)靜力平衡條件不能求出其全 部支座反力和內(nèi)力，還須考慮（變形協(xié)調(diào)條件）。.計算超靜定結(jié)構(gòu)的基本方法是（力法）和（位移法）。.對稱荷載包括（正對稱荷載）和（反對稱荷載）。.去掉一個固定端支座或者切斷一根梁式桿，相當(dāng)于去掉（三個約束）。將一個固定端支座改為較支座或者將一剛性連接改為單較連接，相當(dāng)于去掉（一個約束）。去掉一個固定端支座或者切斷一根梁式桿，相當(dāng)于去掉 （三個約束）。將一個 固定端支座改為較支座或者將一剛性連接改為單較連接，相當(dāng)于去掉（一個約束）。.力法基本結(jié)構(gòu)必須是幾何不變的（靜定結(jié)構(gòu)）

2、。二、選擇題.力法典型方程的物理意義是（C ）。A.結(jié)構(gòu)的平衡條件B.結(jié)點的平衡條件C.結(jié)構(gòu)的變形協(xié)調(diào)條件D.結(jié)構(gòu)的平衡條件和變形協(xié)調(diào)條件.當(dāng)結(jié)構(gòu)對稱，荷載也對稱時，反力與內(nèi)力（ B ）。 A.不對稱B. 對稱 C.不一定對稱.下面哪個條件不是應(yīng)用圖乘法的先決條件？ （ B ）A.抗彎剛度為常數(shù)B.最大撓度為常數(shù)C.單位荷載彎矩圖或?qū)嶋H荷載彎矩圖至少有一為直線圖形D.直桿.用圖乘法求位移的必要條件之一是（B ）。A.單位荷載下的彎矩圖為一直線；B.結(jié)構(gòu)可分為等截面直桿段；C.所有桿件EI為常數(shù)且相同；D.結(jié)構(gòu)必須是靜定的。.力法的基本結(jié)構(gòu)是（B ）。A.超靜定結(jié)構(gòu)B .靜定結(jié)構(gòu)C .都可以。.

3、對稱結(jié)構(gòu)在對稱荷載作用下，內(nèi)力圖為反對稱的是（ C ）。A.彎矩圖 B .軸力圖 C.剪力圖.力法以（A ）作為基本未知量。A.多余力 B .結(jié)點位移C .自由度.力法基本結(jié)構(gòu)是在原超靜定結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上( C )A.增加約束 B.變換荷載C.解除多余約束D.變化形狀.用力法計算圖示結(jié)構(gòu)，可取的基本結(jié)構(gòu)為(D ).A.C-跳三、判斷題)1.力法典型方程的實質(zhì)是超靜定結(jié)構(gòu)的平衡條件。)2.圖乘法的正負(fù)號規(guī)定為：面積與縱坐標(biāo)在桿的同一邊時，乘積應(yīng)取正號； 面積與縱坐標(biāo)在桿的不同邊時，乘積應(yīng)取負(fù)號。) 3.只有超靜定結(jié)構(gòu)才可能有裝配應(yīng)力和溫度應(yīng)力。) 4.力法的典型方程是根據(jù)原結(jié)構(gòu)的變形協(xié)調(diào)條件來建立的

4、。()5. 對稱的超靜定結(jié)構(gòu)在對稱荷載作用下，結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和變形都是不對稱的。)6.幾何組成方面靜定結(jié)構(gòu)有多余約束，超靜定結(jié)構(gòu)無多余約束。()四、簡答題.用力法解超靜定結(jié)構(gòu)的思路是什么？什么是力法的基本體系、基本結(jié)構(gòu)和基本未 知量？為什么首先要計算基本未知量？基本體系與原結(jié)構(gòu)有何異同？基本體系與基本 結(jié)構(gòu)有何不同？答：用位移協(xié)調(diào)方程解出多余未知力，然后轉(zhuǎn)化成靜定結(jié)構(gòu)計算。去掉多余約束用 多余未知力代替，并表示上原始荷載的靜定結(jié)構(gòu)稱為力法的基本結(jié)構(gòu)。力法基本未知量 為多余未知力。只有計算出多余未知力，才能解出結(jié)構(gòu)。.在力法中，能否采用超靜定結(jié)構(gòu)作為基本結(jié)構(gòu)？答：不能采用超靜定結(jié)構(gòu)作為基本結(jié)構(gòu)。.力

5、法典型方程的物理意義是什么？答：基本結(jié)構(gòu)在多余未知力和已知荷載共同作用下，沿多余未知力方向的位移與原結(jié)構(gòu)保持一致。.試比較在荷載作用下用力法計算超靜定剛架、桁架、組合結(jié)構(gòu)和排架的異同？答：它們的解題方法是一致的，所不同的是計算系數(shù)和自由項用不同的位移計算公式.為什么說在荷載作用下超靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力大小只與各桿EI (或EA)的相對值有關(guān)，而與其絕對值無關(guān)？答：在求得的多余未知力中只與 EI (EQ相對值有關(guān)。.計算超靜定結(jié)構(gòu)的位移和計算靜定結(jié)構(gòu)的位移，兩者有何異同？答：它們的相同點是都可用單位荷載法計算，不同點是靜定結(jié)構(gòu)的虛擬狀態(tài)必須在原結(jié)構(gòu)上虛設(shè)，超靜定結(jié)構(gòu)的虛擬狀態(tài)可在其任一基本結(jié)構(gòu)上虛設(shè)。

6、.為什么用力法計算超靜定結(jié)構(gòu)的結(jié)果必須進(jìn)行位移條件的校核？答：因為多余未知力是通過位移條件求得的，其計算是否有誤，必須通過位移條件校核。.為什么對稱結(jié)構(gòu)在對稱和反對稱荷載作用時可以取半結(jié)構(gòu)計算？荷載不對稱時還能不能取半結(jié)構(gòu)計算？答：對稱結(jié)構(gòu)在對稱荷載或反對稱荷載作用下其內(nèi)力和位移具有對稱性或反對稱性 因此可取半結(jié)構(gòu)計算.荷載不對稱時不能取半結(jié)構(gòu)計算。(如果結(jié)構(gòu)對稱，荷載經(jīng)過處理 也能用半結(jié)構(gòu)計算).用力法計算超靜定結(jié)構(gòu)時，考慮支座移動的影響與考慮荷載作用的影響，兩者有何異同？答：相同點是力法原理不變，所不同的是力法方程中的系數(shù)與自由項的物理意義不 同，在支座移動時力法方程中等號右邊有可能不為零

7、.結(jié)構(gòu)上沒有荷載就沒有內(nèi)力，這個結(jié)論在什么情況下適用？在什么情況下不適 用？答:對于靜定結(jié)構(gòu)適用.對于超靜定結(jié)構(gòu)不適用。11.講述用力法求解超靜定結(jié)構(gòu)的一般步驟？答:根據(jù)以上力法原理，用力法求解超靜定結(jié)構(gòu)的一般步驟為：(1)去掉多余約束，選取基本結(jié)構(gòu)。，(2)建立力法典型方程。(3)分別作出基本結(jié)構(gòu)在荷載P及單位未知力Xi作用下的彎矩圖Mp(4)利用圖乘求方程中的自由項 ip和系數(shù)項6 ij(5)解力法方程，求出多余未知力 Xi(6)用疊加方法畫出彎矩圖，進(jìn)而得到剪力圖和軸力圖。五、計算題.試確定如圖所示各結(jié)構(gòu)的超靜定次數(shù)。1 X X Xa)*h)g)答：a)2 次 b)6 次 c)7 次 d

8、) 10 次 e)3次f)21次g)3次h)5次i)3 次j)3 次.試用力法計算圖示超靜定梁的內(nèi)力解：此梁為一次超靜定結(jié)構(gòu)，其基本體系如圖所示。6iiXi+Aip=0作M1圖及M圖如圖所示.1l2liil -lEI233EI1p1112 3 l ql -lEI 324ql48EI代入力法方程解，得:331 c“=守=83則MA=ql1 2 , -ql (上側(cè)受拉)M B =0q原結(jié)構(gòu)3.試用力法計算圖示超靜定梁的內(nèi)力汽 1 L I - I :ip、ii 二M圖12EI解:6 iiXi+Aip=02il(l)33 37Fpl38iEIiill2l一 X- X- X- X- X-EI23333；

9、il Ml？l%Nl / 2l =W2EI 2 33 3 3.J 2 3 3 3 3 3 力 8iEIiXi=&Fp(T)則M bc= Fl(下側(cè))6i _2 _ i _,.M AB4X FpFp=Fpl(上側(cè))4 .已知如圖(a)所示，橫梁I=10000cm4,鏈桿A=10cm2, E=常數(shù)，求鏈桿的軸 力及作梁的彎矩圖。Fp=100KNFp=100KN(d)/圖(KN m)、Fpn 圖(KN)-122.32M(KN - m)、Fn 圖(KN)Fp=100A0 時的 M 圖(KN m)A一oo時的 M 圖(KN m)(h)確定基本未知量，選基本體系，如圖(b)所示。(g)解：(1)確定基本體系。(2)列力法方程。由于在切口的相對位移為零。變形協(xié)調(diào)方程為:(3)求系數(shù)和自由項而圖和鏈桿的，N1及梁的Mp將Xi=1和原外荷載分別作用在基本體系上，求出梁的 圖和鏈桿的Fnp,如圖(c)、(d)、(e)所示。2 2、:11M1ds、工 =-2-(工 2 4 - 2) - ( -5)2 2. 5 2 12 2EIEA EI 23 EA 211 ,99 10410,675,52 _ 10,67 10813.18 104 TOC o 1-5 h z EI EA- 10000 E10EM1MpFn1FNp二% ds -、l- EIEA1