武汉理工大学结构力学上册试题及其答案解析.doc

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1、,试卷一一、对图示体系进行几何构造分析，并指出有无多余约束，若有，指出其数量。（答题时应有必要的分析过程）（ 10 分 ) （5分2）解：a.几何瞬变体系（用三刚片法则，三铰共线）； b.几何不变体系且无多余约束（体系内部用三刚片法则，三铰不共线）； 二、画出图示结构弯矩图的形状。其中图 c 各杆件长相等， EI 常数（ 15 分）参考答案： 三、计算题（应有主要计算过程和步骤） 参考答案：3. 大小、方向和作用位置随时间改变，有机械振动、风、地震和爆炸力 1.（ 16 分）对于图示体系，试求： （ 1 ） R C 、 Q CL 的影响线； （ 2 ）在图示移动荷载作用下，利用 R C 、 Q

2、 CL 的影响线，求 （正号最大值）和 （负号最小值）的荷载最不利位置，并计算其大小。设 P 30kN ， q 30kN/m ，并设均布荷载的长度可以任意选取 . 参考答案： RC影响线（3分）QCL的影响线（3分）:将均布荷载布置在BC段，集中荷载布置在D点。（2分）=90KN:将均布荷载布置在BC段，集中荷载布置在D点。（2分）=60KN 2 、如图所示，各杆件长 L ， EI 常数，计算 D 点的水平位移 DH 。（ 12 分）参考答案：（12分）解：取一半结构计算：DH 3 、用力法计算图示，并作 M 图（各杆 EI 常数）。（ 16 分） 参考答案：（16分）解：取四分之一结构计算：

3、 计算简图（2分）图（2分）图（2分M图（3分(1分)；（2分）；M=MP+ 1X1 （2分） 4 、已知图示结构的荷载 P 10kN ， q 12kN/m ， m 50kN.m ， L 4m ，结构在荷载作用下结点 A 产生的角位移 = （顺时针转动）；线位移 ，画出结构 M 图，并求 E 点得水平支反力 F Ex 。（各杆线刚度 i 常数）（ 17 分） 参考答案：（17分）解：BCDG部分为静定体系，可直接作内力图。（1分）AE杆：KN.mKN.MBF杆：KN.M;AB杆：;作M图：（5分）即FEx5.4kN（） （3分） 5 、用力矩分配法计算图示结构，并画出弯矩图和求 D 支座的竖向

4、反力。（ 14 分） 参考答案： 5 、（ 14 分）解： 计算固端弯矩： ； 将 E 点竖向荷载 10kN 向 D 点简化为向下的竖向荷载 10kN 和顺时针的弯矩 10kN.m ，因此 （ 3 分） 计算分配系数： S CA ； S CD ； CA CD 0.5 （ 2 分） 分配及传递：（ 4 分） 分配系数 CB CA 0 0.5 CD 0.5 固端弯矩（ kN.m ） 30 40 10 杆端弯矩（ kN.m ） 分配及传递 M AC M CB M CA 2.5 0 5 2.5 30 5 M CD M DC 5 0 35 10 （ 1 ）作 M 图：（ 3 分） （ 2 ） D 支座的

5、竖向反力： Q DE 10kN （ ）； Q DC kN （ ） R Dy 10 15.83 25.83 kN （ ） （ 2 分试卷二 一、对图示体系进行几何构造分析，并指出有无多余约束，若有，指出其数量。 （答题时应有必要的分析过程）（ 10 分） 参考答案： a. 体系内部用二刚片法则，若三个链杆交于一点，则为几何瞬变体系；若三个链杆不交于一点，则为几何不变体系。b.几何不变体系且无多余约束（体系内部用三刚片法则，三铰不共线）； 二、画出图示结构弯矩图的形状。其中图 b 各杆件长相等， EI 常数（ 15 分） a.b.c. 参考答案： 三、计算题（应有主要计算过程和步骤） 参考答案：3

6、. 大小、方向和作用位置随时间改变，有机械振动、风、地震和爆炸力 1.（ 16 分）对于图示体系，试求： （ 1 ） M E 、 Q E 的影响线（设 R C 向上为正）； （ 2 ）在图示移动荷载作用下，利用 M E 、 Q E 的影响线，求 （正号最大值）和 （负号最小值）的荷载最不利位置，并计算其大小。设 P 30kN ， q 30kN/m ，并设均布荷载的长度可以任意选取 . 参考答案： ME影响线（3分）QE的影响线（3分）:将P布置在ME影响线的E点处，均布荷载q布置在EB段。（2分）=60KN:将P布置在QE影响线的E点左侧处，均布荷载q布置在ED段。（2分）=-20KN 2 、

7、如图所示，各杆件长 L ，计算 D 点的水平位移 DH 。（ 14 分） 参考答案：（12分）解：将原结构体系分解为图1和图2。其中图1中D点没有水平位移，图2取一半结构计算。 DH 3 、 用力法计算图示排架，已知 q 8kN/m ，并作 M 图。（ 16 分）参考答案：（16分）解： MP图图（2分）M图（2分(1分)；11 ( 66) ( 6) 2 (3分)1p= ( 618q) ( 6)= (3分) X1=1p/11=( )( ) = 9（kN）； M=MP+ 1X1 (2分) （2分） 4 、 已知图示结构的荷载 q 30kN/m ， L 4m ，结构在荷载作用下结点 A 、 B 产

8、生的角位移 = （逆时针转动）； （逆时针转动），画出结构 M 图。（各杆线刚度 i 常数）（ 16 分） 参考答案：（17分）解：各杆端弯矩：AC杆：MCA0，MAC 240kN.m；（2分）AB杆：MAB =124 kN.m，MBA 74 kN.m；（3分）AD杆：MAD 116 kN.m，MDA 58 kN.m；（2分）BE杆：MBE 102 kN.m，MEB0；（2分）BF杆：MBF 176 kN.m，MFB 64 kN.m；（3分） 5 、 用力矩分配法计算图示结构，其中 q 6kN/m ， a 4m ，各杆 EI 常数， 并画出弯矩图和求 B 支座的竖向反力。（ 13 分） 参考答

9、案： 解： 计算固端弯矩： ； ； （ 2 分） 计算分配系数： S ab S ad 4i ； S ba 4i ， S bc i AB AD 0.5 ； BA 0.8 ， BC 0.2 （ 2 分） 分配及传递：（ 5 分） 分配系数 0.5 0.5 0.8 0.2 固端弯矩 0 8 8 32 16 杆端弯矩 放 B 锁 A 放 A 锁 B 放 B 锁 A 放 A 锁 B M da M ad 0.4 0.8 0.04 0.08 M ab M ba 9.6 19.2 0.8 0.40.16 0.32 0.08 M bc M cb 4.8 4.8 0.32 0.32 杆端弯矩（ kN.m ） 0.44 0.88 0.88 27.12 27.12 21.12 （ 1 ）作 M 图：（ 2 分） （ 2 ） B 支座的竖向反力：（ 2 分） Q BA kN （ ）； Q BC kN （ ） R B 19 24.06 43.06kN （ ）