结构力学 纸质作业答案

发布 2022-07-05 02:16:28 阅读 3994

中国石油大学(北京)远程教育学院。

结构力学》纸质作业答案。

第一章重点要求掌握:

第一章介绍结构力学基本概念、结构力学研究对象、结构力学的任务、解题方法、结构计算简图及其简化要点、—纸质作业答案[1]

结构力学》纸质作业答案。

第一章重点要求掌握:

第一章介绍结构力学基本概念、结构力学研究对象、结构力学的任务、解题方法、结构计算简图及其简化要点、结构与基础间连接的简化、计算简图、杆件结构的分类、载荷的分类。

要求掌握明确结构力学求解方法、会画计算简图,明确铰结点、刚结点、滚轴支座、铰支座、定向支座、固定支座的力学特点。

作业题:无。

第二章重点要求掌握:

第二章介绍几何不变体系和几何可变体系的构造规律和判断方法,以及平面杆系体要求掌握几何不变体系的构造规律,会进行几何分析,判定静定结构和超静定结构。

作业题:2-1对图示体系作几何组成分析,如果是具有多于约束的几何不变体系,指出多于约束的数目。

解:从基础开始分析:将地基看成刚片,刚片ab与地基有三个链杆连接,三链杆不交同一点,组成几何不变体;刚片cd与扩大的地基有三个链杆连接三链杆不交同一点,组成几何不变体;刚片ef与扩大的地基有三个链杆连接三链杆不交同一点,组成几何不变体。

总计,图示体系为几何不变体,没有多于约束。

2-2对图示体系作几何组成分析,如果是具有多于约束的几何不变体系,指出多于约束的数目。

解:从基础开始分析:a点由两个链杆固定在地基上,成为地基一部分;bc杆由三根不交同一点的链杆固定在基础上;d点由两根链杆固定在基础上,组成没有多于约束的几何不变体。

2-3对图示体系作几何组成分析,如果是具有多于约束的几何不变体系,指出多于约束的数目。

解:把地基看成刚片,杆ab和杆bc是两外两个刚片,三个刚片由铰a、b、c链接,三铰共线,所示体系为几何瞬变体(几何可变体的一种)

2-4对图示体系作几何组成分析,如果是具有多于约束的几何不变体系,指出多于约束的数目。

解:将abc看成一个刚片,将cde看成另一个刚片,地基是第三个刚片,三个刚片由铰a、c、e链接,三铰不共线,组成没有多于约束的几何不变体。

2-5对图示体系作几何组成分析,如果是具有多于约束的几何不变体系,指出多于约束的数目。

解:用一根链杆将bb’连接起来,所示体系按照二元体规则,a、a’、e、e’点拆掉,然后,将体系按照h、d、d’、c、c’、g顺序逐步拆完,剩下一个三角形bfb’(几何不变体),原来体系缺少一个必要约束(图中的bb’杆),所以原来体系是几何可变体。

2-6对图示体系作几何组成分析,如果是具有多于约束的几何不变体系,指出多于约束的数目。

解:按照二元体规则,adc可以看成刚片,与地基通过瞬铰f相连,同样,bec可以看成刚片,与地基通过瞬铰g相连,刚片adc和刚片bec通过铰c相连,f、c、g三铰不共线,图示结构为没有多于约束的几何不变体。

2-7对图示体系作几何组成分析,如果是具有多于约束的几何不变体系,指出多于约束的数目。

解:杆ade和杆be通过铰e相连,在通过铰a、b与地基相连,a、b、e三铰不共线,组成几何不变体成为扩大的地基,刚片ce通过两根杆与地基连接,所以图示体系缺少一个必要约束,是几何可变体。

2-8对图示体系作几何组成分析,如果是具有多于约束的几何不变体系,指出多于约束的数目。

解:将曲杆ac和曲杆bd看成刚片,两刚片通过瞬铰g相连,地基为第三个刚片,三个刚片通过a、b、g三铰相连,三铰不共线,所示体系是没有多于约束的几何不变体。

2-9对图示体系作几何组成分析,如果是具有多于约束的几何不变体系,指出多于约束的数目。

解:从左侧开始分析,ae是固定在地基上,是基础的一部分,刚片bg通过链杆ef和铰b固定在地基上;刚片ch通过链杆gh和铰c固定在地基上;刚片di通过链杆hi和铰d固定在地基上;所示体系为没有多于约束的几何不变体。

2-10对图示体系作几何组成分析,如果是具有多于约束的几何不变体系,指出多于约束的数目。

解:杆ae和杆di固定在地基上,成为地基的一部分,刚片ch通过铰c和链杆hi固定在基础上,成为不变体,刚片bg通过三根杆约束到地基上,整个体系是没有多于约束的几何不变体。

2-11对图示体系作几何组成分析,如果是具有多于约束的几何不变体系,指出多于约束的数目。

解:节点d通过两根链杆固定在地基上,同样节点c、e分别通过两根链杆固定在地基上,构成几何不变体,扩大了基础,在从左向右分析,刚片fg通过不交一点的三根链杆连接到基础上,节点h、i、j分别用两根链杆约束,整个体系是没有多于约束的几何不变体。

2-12对图示体系作几何组成分析,如果是具有多于约束的几何不变体系,指出多于约束的数目。

解:刚片ab由三根不交一点的小链杆固定在基础上,节点d有三根链杆固定,所以体系为有一个多于约束的几何不变体,即一次超静定结构。

2-13对图示体系作几何组成分析,如果是具有多于约束的几何不变体系,指出多于约束的数目。

解:杆ac和bd固定在基础上,成为基础的一部分,cd杆为多于约束,整个结构是有一个多于约束的几何不变体,即一次超静定结构。

2-14对图示体系作几何组成分析,如果是具有多于约束的几何不变体系,指出多于约束的数目。

解:先分析内部,杆ac、af、fd组成的三角形为一个刚片,杆bc、bg、ge组成的三角形为另一个刚片,ef为第三个刚片,三个刚片通过不再同一条直线上的三铰c、f、g相连,构成一个大刚片,大刚片再由三个小链杆与基础相连,整个体系是没有多于约束的几何不变体。

2-15对图示体系作几何组成分析,如果是具有多于约束的几何不变体系,指出多于约束的数目。

解:先分析内部,杆ac、ad、dc组成的三角形为一个刚片,中间多余一个链杆df,杆bc、be、ec组成的三角形为另一个刚片,中间多余一个链杆eg,de为第三个刚片,三个刚片通过不再同一条直线上的三铰d、e、c相连,构成一个大刚片,大刚片再由三个小链杆与基础相连,整个体系是有两个多于约束的几何不变体,即两次超静定结构。

2-16对图示体系作几何组成分析,如果是具有多于约束的几何不变体系,指出多于约束的数目。

解:约束对象(刚片或结点)的选择至关重要,若选择不当将给构造分析带来很大困难,特别是在分析较复杂的三刚片体系时。这时,应考虑改变约束对象的选择方案。

例如上图所示体系,一般容易将地基和abd、bcf分别看作刚片ⅰ、ⅱ约束对象)。此时刚片ⅰ、ⅲ之间既无实饺也无瞬铰连接,无法进行分析。若改变约束对象,将刚片ⅱ换成杆de(见上图),而链杆ab 、bd、da变成约束。

于是,刚片i、ⅱ由瞬铰e连接,刚片ⅱ、ⅲ由∞点瞬铰o相连,刚片ⅰ、ⅲ由瞬铰c相连。再判定三瞬铰是否共线即可得到正确结论。可以看出,新方案中每两个刚片间均以两链杆形成的瞬铰相连;原方案中刚片i、ⅱ间和刚片ⅱ、ⅲ间均以实佼紧密相连,造成刚片ⅰ、ⅲ间无法实现有效连接。

第三章重点要求掌握:

本章结合几种常用的典型结构型式讨论静定结构的受力分析问题,涉梁、刚架、桁架、组合结构、拱等。内容包括支座反力和内力的计算、内力图、受力特性分析等,讲解内容是在材料力学等课程的基础上进行的,但在讨论问题的深度和广度上有显著的提高,要求掌握静定多跨梁和静定平面刚架的受力分析,静定平面桁架的受力分析,组合结构和三铰拱的受力分析,隔离体方法、构造和受力的对偶关系。

作业题:3-1试作图示静定多跨梁的弯矩图和剪力图。

解:1)求支座反力,此题为静定组合梁,abe为基本部分,ec为附加部分,先分析附加部分。

也就是说,基础部分在e点向上给附加部分支撑,反过来,附加部分在e点给基础部分向下的压力。

2)求剪力,逐步取隔离体。

剪力图。3)求弯矩,采用取隔离体方法,求出关键点弯矩,其中匀布载荷作用的db部分,叠加上匀布载荷作用在简支梁的效果。

bd杆中点弯矩。

3-2试作图示静定多跨梁的弯矩图和剪力图。

解:1)求支座反力,此题为静定组合梁,abf为基本部分,gd为附加部分,先分析附加部分。

对abf基本部分。

2)求剪力,逐步取隔离体。

剪力图。3)求弯矩,采用取隔离体方法,求出关键点弯矩,其中匀布载荷作用的fb部分,叠加上匀布载荷作用在简支梁的效果。

3-3试作图示静定多跨梁的弯矩图、剪力图和轴力图,并校核所得结果。

解:1)支座反力

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结构力学 纸质作业答案。第一章重点要求掌握 第一章介绍结构力学基本概念 结构力学研究对象 结构力学的任务 解题方法 结构计算简图及其简化要点 结构与基础间连接的简化 计算简图 杆件结构的分类 载荷的分类。要求掌握明确结构力学求解方法 会画计算简图,明确铰结点 刚结点 滚轴支座 铰支座 定向支座 固定...

《结构力学》作业答案

0729 结构力学 1 桁架计算的结点法所选分离体包含几个结点。a.单个。2 固定铰支座有几个约束反力分量。b.2个。3 从一个无多余约束的几何不变体系上去除二元体后得到的新体系是。a.无多余约束的几何不变体系。4 两刚片用三根延长线交于一点的链杆相连组成。a.瞬变体系。5 定向滑动支座有几个约束反...

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