《結(jié)構(gòu)力學(xué)》作業(yè)答案.doc

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[0729]《結(jié)構(gòu)力學(xué)》 1、桁架計(jì)算的結(jié)點(diǎn)法所選分離體包含幾個(gè)結(jié)點(diǎn) A. 單個(gè) 2、固定鉸支座有幾個(gè)約束反力分量 B. 2個(gè) 3、從一個(gè)無(wú)多余約束的幾何不變體系上去除二元體后得到的新體系是 A. 無(wú)多余約束的幾何不變體系 4、兩剛片用三根延長(zhǎng)線(xiàn)交于一點(diǎn)的鏈桿相連組成 A. 瞬變體系 5、定向滑動(dòng)支座有幾個(gè)約束反力分量 B. 2個(gè) 6、結(jié)構(gòu)的剛度是指 C. 結(jié)構(gòu)抵抗變形的能力 7、桁架計(jì)算的截面法所選分離體包含幾個(gè)結(jié)點(diǎn) B. 最少兩個(gè) 8、對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算的目的，是為了保證結(jié)構(gòu) A. 既經(jīng)濟(jì)又安全 9、可動(dòng)鉸支座有幾個(gè)約束反力分量 A. 1個(gè) 10、固定支座(固定端)有幾個(gè)約束反力分量 C. 3個(gè) 11、改變荷載值的大小，三鉸拱的合理拱軸線(xiàn)不變。 A.√ 12、多余約束是體系中不需要的約束。 B. 13、復(fù)鉸是連接三個(gè)或三個(gè)以上剛片的鉸 A.√ 14、結(jié)構(gòu)發(fā)生了變形必然會(huì)引起位移，結(jié)構(gòu)有位移必然有變形發(fā)生。 B. 15、如果梁的截面剛度是截面位置的函數(shù)，則它的位移不能用圖乘法計(jì)算。 A.√ 16、一根連桿相當(dāng)于一個(gè)約束。 A.√ 17、單鉸是聯(lián)接兩個(gè)剛片的鉸。 A.√ 18、連接四個(gè)剛片的復(fù)鉸相當(dāng)于四個(gè)約束。 B. 19、虛功原理中的力狀態(tài)和位移狀態(tài)都是虛設(shè)的。 B. 20、帶拉桿三鉸拱中拉桿的拉力等于無(wú)拉桿三鉸拱的水平推力。 A.√ 21、瞬變體系在很小的荷載作用下會(huì)產(chǎn)生很大的內(nèi)力，所以不能作為結(jié)構(gòu)使用。 A.√ 22、一個(gè)無(wú)鉸封閉框有三個(gè)多余約束。 A.√ 23、三鉸拱的水平推力不僅與三鉸的位置有關(guān)，還與拱軸線(xiàn)的形狀有關(guān)。 B. 24、三鉸拱的主要受力特點(diǎn)是：在豎向荷載作用下產(chǎn)生水平反力。 A.√ 25、兩根鏈桿的約束作用相當(dāng)于一個(gè)單鉸。 B. 26、不能用圖乘法求三鉸拱的位移。 A.√ 27、零桿不受力，所以它是桁架中不需要的桿，可以撤除。 B. 28、用圖乘法可以求等剛度直桿體系的位移。 A.√ 29、連接四個(gè)剛片的復(fù)鉸相當(dāng)于四個(gè)約束。 B. 30. 答: 31.幾何組成分析 答：依次去掉二元體剩下如圖所示的并排簡(jiǎn)支梁，故原體系為無(wú)多余約束的幾何不變體系。 32.幾何組成分析 答：依次去掉基礎(chǔ)、二元體，剩下圖示部分為兩剛片用兩個(gè)鉸相聯(lián)，有一個(gè)多余約束，故原體系為有一個(gè)多余約束的幾何不變系。 33、簡(jiǎn)述剛架內(nèi)力計(jì)算步驟。 答：（1）求支座反力。簡(jiǎn)單剛架可由三個(gè)整體平衡方程求出支座反力，三鉸剛架及主從剛架等，一般要利用整體平衡和局部平衡求支座反力。（2）求控制截面的內(nèi)力。控制截面一般選在支承點(diǎn)、結(jié)點(diǎn)、集中荷載作用點(diǎn)、分布荷載不連續(xù)點(diǎn)?？刂平孛姘褎偧軇澐殖墒芰?jiǎn)單的區(qū)段。運(yùn)用截面法或直接由截面一邊的外力求出控制截面的內(nèi)力值。（3）根據(jù)每區(qū)段內(nèi)的荷載情況，利用“零平斜彎”及疊加法作出彎矩圖。作剛架Q、N圖有兩種方法，一是通過(guò)求控制截面的內(nèi)力作出；另一種方法是首先作出M圖；然后取桿件為分離體，建立矩平衡方程，由桿端彎矩求桿端剪力；最后取結(jié)點(diǎn)為分離體，利用投影平衡由桿端剪力求桿端軸力。當(dāng)剛架構(gòu)造較復(fù)雜（如有斜桿），計(jì)算內(nèi)力較麻煩事，采用第二種方法。（4）結(jié)點(diǎn)處有不同的桿端截面。各截面上的內(nèi)力用該桿兩端字母作為下標(biāo)來(lái)表示，并把該端字母列在前面。（5）注意結(jié)點(diǎn)的平衡條件。 34、1、結(jié)構(gòu)力學(xué)的主要研究?jī)?nèi)容。 2、幾何組成分析目的。 3、如何確定獨(dú)立角位移數(shù)目。 4、簡(jiǎn)述剛架內(nèi)力計(jì)算步驟。 5、簡(jiǎn)述計(jì)算結(jié)構(gòu)位移的目的。 6、在位移法中須解決哪些問(wèn)題。 答：1、結(jié)構(gòu)力學(xué)的主要研究?jī)?nèi)容。 答：結(jié)構(gòu)由荷載、支座移動(dòng)、溫度變化、制造誤差引起的內(nèi)力計(jì)算——稱(chēng)為強(qiáng)度計(jì)算； 結(jié)構(gòu)由荷載、支座移動(dòng)、溫度變化、制造誤差引起的變形及位移計(jì)算——稱(chēng)為剛度計(jì)算； 結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定計(jì)算； 結(jié)構(gòu)的組成規(guī)律及計(jì)算簡(jiǎn)圖的選擇?！敖Y(jié)構(gòu)力學(xué)”就是研究結(jié)構(gòu)在荷載作用下的內(nèi)力和變形的計(jì)算問(wèn)題。 2、幾何組成分析目的。 答：（1）判別某一體系是否為幾何不變，從而決定它能否作為結(jié)構(gòu)。（2）區(qū)別靜定結(jié)構(gòu)、超靜定結(jié)構(gòu)，從而選定相應(yīng)計(jì)算方法。（3）搞清結(jié)構(gòu)各部分間的相互關(guān)系，以決定合理的計(jì)算順序。 3、如何確定獨(dú)立角位移數(shù)目。 答：由于在同一結(jié)點(diǎn)處，各桿端的轉(zhuǎn)角都是相等的，因此每一個(gè)剛結(jié)點(diǎn)只有一個(gè)獨(dú)立的角位移未知量。在固定支座處，其轉(zhuǎn)角等于零為已知量。至于鉸結(jié)點(diǎn)或鉸支座處各桿端的轉(zhuǎn)角，它們不是獨(dú)立的，可不作為基本未知量。 這樣，結(jié)構(gòu)獨(dú)立角位移數(shù)目就等于結(jié)構(gòu)剛結(jié)點(diǎn)的數(shù)目。 4、簡(jiǎn)述剛架內(nèi)力計(jì)算步驟。 答：（1）求支座反力。簡(jiǎn)單剛架可由三個(gè)整體平衡方程求出支座反力，三鉸剛架及主從剛架等，一般要利用整體平衡和局部平衡求支座反力。（2）求控制截面的內(nèi)力。控制截面一般選在支承點(diǎn)、結(jié)點(diǎn)、集中荷載作用點(diǎn)、分布荷載不連續(xù)點(diǎn)?？刂平孛姘褎偧軇澐殖墒芰?jiǎn)單的區(qū)段。運(yùn)用截面法或直接由截面一邊的外力求出控制截面的內(nèi)力值。（3）根據(jù)每區(qū)段內(nèi)的荷載情況，利用“零平斜彎”及疊加法作出彎矩圖。作剛架Q、N圖有兩種方法，一是通過(guò)求控制截面的內(nèi)力作出；另一種方法是首先作出M圖；然后取桿件為分離體，建立矩平衡方程，由桿端彎矩求桿端剪力；最后取結(jié)點(diǎn)為分離體，利用投影平衡由桿端剪力求桿端軸力。當(dāng)剛架構(gòu)造較復(fù)雜（如有斜桿），計(jì)算內(nèi)力較麻煩事，采用第二種方法。（4）結(jié)點(diǎn)處有不同的桿端截面。各截面上的內(nèi)力用該桿兩端字母作為下標(biāo)來(lái)表示，并把該端字母列在前面。（5）注意結(jié)點(diǎn)的平衡條件。 5、簡(jiǎn)述計(jì)算結(jié)構(gòu)位移的目的。 答：(1) 驗(yàn)算結(jié)構(gòu)的剛度。校核結(jié)構(gòu)的位移是否超過(guò)允許限值，以防止構(gòu)件和結(jié)構(gòu)產(chǎn)生過(guò)大的變形而影響結(jié)構(gòu)的正常使用。 　　(2) 為超靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分析打基礎(chǔ)。超靜定結(jié)構(gòu)的計(jì)算要同時(shí)滿(mǎn)足平衡條件和變形連續(xù)條件。 　　(3) 結(jié)構(gòu)制作、施工過(guò)程中也常需先知道結(jié)構(gòu)的位移。 6、在位移法中須解決哪些問(wèn)題。 答： （1）單跨超靜定梁在桿端發(fā)生各種位移、荷載、溫度等因素作用下的內(nèi)力。（2）哪些結(jié)點(diǎn)位移作為基本未知量。(3)如何確定基本未知量(求出位移)。 35、結(jié)構(gòu)力學(xué)的主要研究?jī)?nèi)容。 答：結(jié)構(gòu)由荷載、支座移動(dòng)、溫度變化、制造誤差引起的內(nèi)力計(jì)算——稱(chēng)為強(qiáng)度計(jì)算； 結(jié)構(gòu)由荷載、支座移動(dòng)、溫度變化、制造誤差引起的變形及位移計(jì)算——稱(chēng)為剛度計(jì)算； 結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定計(jì)算； 結(jié)構(gòu)的組成規(guī)律及計(jì)算簡(jiǎn)圖的選擇?！敖Y(jié)構(gòu)力學(xué)”就是研究結(jié)構(gòu)在荷載作用下的內(nèi)力和變形的計(jì)算問(wèn)題。 36、1、簡(jiǎn)述彎矩圖疊加的注意事項(xiàng)。 2、簡(jiǎn)述變形體的虛功原理。 3、簡(jiǎn)述力法的基本思路。 答：1、簡(jiǎn)述彎矩圖疊加的注意事項(xiàng)。 答：（1）彎矩圖疊加是豎標(biāo)相加，不是圖形的拼合；　?。?）要熟練地掌握簡(jiǎn)支梁在跨中荷載作用下的彎矩圖； 　?。?）利用疊加法可以少求或不求反力，就可繪制彎矩圖；　?。?）利用疊加法可以少求控制截面的彎矩； （5）對(duì)于任意直桿段，不論其內(nèi)力是靜定的還是超靜定的；不論是等截面桿或是變截面桿；不論該桿段內(nèi)各相鄰截面間是連續(xù)的還是定向聯(lián)結(jié)還是鉸聯(lián)結(jié)彎矩疊加法均適用 2、簡(jiǎn)述變形體的虛功原理。 答：變形體的虛功原理是力學(xué)中的一個(gè)基本原理，結(jié)構(gòu)力學(xué)中計(jì)算位移的方法是以虛功原理為基礎(chǔ)的。剛體體系的虛功原理是變形體虛功原理的特殊形式。變形體的虛功原理可表述為：設(shè)變形體在力系作用下處于平衡狀態(tài)，又設(shè)變形體由于其它原因產(chǎn)生符合約束條件的微小連續(xù)變形，則外力在位移上所作外虛功恒等于各個(gè)微段的應(yīng)力合力在變形上所作的內(nèi)虛功。 3、簡(jiǎn)述力法的基本思路。 答：力法的基本思路：將超靜定結(jié)構(gòu)的計(jì)算轉(zhuǎn)化為靜定結(jié)構(gòu)的計(jì)算，首先選擇基本結(jié)構(gòu)和基本體系，然后利用基本體系與原結(jié)構(gòu)之間在多余約束方向的位移一致性和變形疊加列出力法典型方程，最后求出多余未知力和原結(jié)構(gòu)的內(nèi)力。第一步：去掉原結(jié)構(gòu)的多余約束，代之以多余未知力，得到靜定的基本體系。第二步：基本體系和原結(jié)構(gòu)的變形相同，特別是基本體系上與多余未知力相應(yīng)的位移與原超靜定結(jié)構(gòu)上多余約束處的位移條件一致，這是確定多余未知力大小的依據(jù)。一般情況下，當(dāng)原結(jié)構(gòu)上在多余約束處沒(méi)有支座位移時(shí)，則基本體系應(yīng)滿(mǎn)足的變形條件是：與多余未知力相應(yīng)的位移為零。 37、簡(jiǎn)述計(jì)算結(jié)構(gòu)位移的目的。 答：(1) 驗(yàn)算結(jié)構(gòu)的剛度。校核結(jié)構(gòu)的位移是否超過(guò)允許限值，以防止構(gòu)件和結(jié)構(gòu)產(chǎn)生過(guò)大的變形而影響結(jié)構(gòu)的正常使用。 (2) 為超靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分析打基礎(chǔ)。超靜定結(jié)構(gòu)的計(jì)算要同時(shí)滿(mǎn)足平衡條件和變形連續(xù)條件。 (3) 結(jié)構(gòu)制作、施工過(guò)程中也常需先知道結(jié)構(gòu)的位移。 38、在位移法中須解決哪些問(wèn)題。 答：（1）單跨超靜定梁在桿端發(fā)生各種位移、荷載、溫度等因素作用下的內(nèi)力。 （2）哪些結(jié)點(diǎn)位移作為基本未知量。 (3)如何確定基本未知量(求出位移)。 39、幾何組成分析目的。 答：（1）判別某一體系是否為幾何不變，從而決定它能否作為結(jié)構(gòu)。 （2）區(qū)別靜定結(jié)構(gòu)、超靜定結(jié)構(gòu)，從而選定相應(yīng)計(jì)算方法。 （3）搞清結(jié)構(gòu)各部分間的相互關(guān)系，以決定合理的計(jì)算順序。 40、如何確定獨(dú)立角位移數(shù)目。 答：由于在同一結(jié)點(diǎn)處，各桿端的轉(zhuǎn)角都是相等的，因此每一個(gè)剛結(jié)點(diǎn)只有一個(gè)獨(dú)立的角位移未知量。在固定支座處，其轉(zhuǎn)角等于零為已知量。至于鉸結(jié)點(diǎn)或鉸支座處各桿端的轉(zhuǎn)角，它們不是獨(dú)立的，可不作為基本未知量。 這樣，結(jié)構(gòu)獨(dú)立角位移數(shù)目就等于結(jié)構(gòu)剛結(jié)點(diǎn)的數(shù)目。 41. 答： 42、用力法計(jì)算圖示剛架，取圖示基本結(jié)構(gòu)，建立力法基本方程，求出方程中的系數(shù)和自由項(xiàng)，不必解方程和作彎矩圖。各桿EI=常數(shù) 答： 43、求圖示剛架A，B兩截面的相對(duì)轉(zhuǎn)角。各桿EI為常數(shù) 答： 44、求圖5所示剛架A，B兩截面的相對(duì)轉(zhuǎn)角。各桿EI為常數(shù)。 答： 45、試用力法計(jì)算圖示剛架，并作出彎矩M圖。EI=常數(shù)。 答： 46. 答： 47. 答： 48. 答： 49、用位移法作圖7所示梁的彎矩圖。各桿相同，。，。 答：無(wú) 50、試用位移法計(jì)算圖所示剛架，并作出彎矩M圖 。各桿線(xiàn)剛度均為i。 答： 51. 答： 52、用位移法作圖4所示結(jié)構(gòu)M圖，各桿線(xiàn)剛度均為i，各桿長(zhǎng)為l 。 答： 53、試用位移法計(jì)算圖示剛架，并作出彎矩M圖 。各桿線(xiàn)剛度均為i。 答： 54、試用力法計(jì)算圖所示剛架，并作出彎矩M圖。EI=常數(shù)。 答： 55、試計(jì)算如圖所示簡(jiǎn)支梁中點(diǎn)的豎向位移。EI為常數(shù)。 答： 56、試求如圖4所示外伸梁C點(diǎn)的豎向位移。梁的EI為常數(shù)。 答： 57、試計(jì)算如圖所示簡(jiǎn)支梁中點(diǎn)的豎向位移。EI為常數(shù)。 答： 58. 答： 59、用力法計(jì)算圖所示剛架，取圖示基本結(jié)構(gòu)，建立力法基本方程，求出方程中的系數(shù)和自由項(xiàng)，不必解方程和作彎矩圖。各桿EI=常數(shù)。 答： 60、1、 作圖示結(jié)構(gòu)的彎矩圖 答： 61、3作圖示結(jié)構(gòu)的彎矩圖 答： 62、2、 作圖示結(jié)構(gòu)的彎矩圖 答： 63、7、作圖示結(jié)構(gòu)的彎矩圖 答： 64、6、作圖示結(jié)構(gòu)的彎矩圖 答： 65、4、作圖示 結(jié)構(gòu)的彎矩圖 答： 66、5、作圖示結(jié)構(gòu)的彎矩圖 答：