结构力学教材习题第三章答案全解——哈工大老师提供
结构力学(王焕定第三版)教材习题答案全解
第三章习题答案
3-1 (a) 答：
由图（a）、（b）可知结构对称（水平反力为零）荷载对称，因此内力对称。所以可只对一半进行积分然后乘以 2 来得到位移。如图示
F P R(1?cos θ)
M P = θ∈[0,π/2]；M=R sin θθ∈[0,π/2]
2 代入位移计算公式可
得
M P M 1 π2 M P M 2 π2 F P R(1?cos θ)
?Bx = ∑∫ EI d s = 2?EI ∫0 EI R dθ= EI ∫0 2 R sin θR dθ=
F P R3 =
(→)
2EI
3-1 (b) 答：如图（a）、（b）可建立如下荷载及单位弯矩方程
p
R ?Bx =∑∫ MEIM d s =∫0π2 MEI P M R dθ= q
EI 4 ∫0π2 (1?2cosθ+cos 2 θ)R dθ
qR 4 ? θ 1 ?3π ? qR 4
= EI ×?θ?2sinθ+ 2 + 4sin2θ??0 =?? 4 ? 2?? 2EI (→)
2 ?
3-2 答：作M P 图和单位力弯矩图如下图： 由此可得内力方程
代入位移公式积分可得
2 2 P 0
s i n ( ) d (c o s ) (c o s )q M R q R M R θ
θ α α θ θ ? =
= ? = ? ∫
A
q
R
B
α θ
( a θ
( b )
根据题意 EI (x ) = EI (l + x )
2l 代入位移公式并积分（查积分表）可得
M P M l
2 q 0x 4
?Bx =∑∫ EI d x =∫0 6EI (l + x ) d x
7 q 0l 4 ql 4
= (ln 2? )× =
(→)
12 3EI EI
3-3 答：分别作出荷载引起的轴力和单位力引起的轴力如下图所示：
由此可得 C 点的竖向为移为：
1 l
M 图 x
3 0 p x q M M x
l
= = x
P M 图
2 0 6
q l
A
B
l q 0
5 83 8
F NP F N1 F NP F N1 ?Cy =
∑∫
EA d s=∑ EA l =
6 5
kN× ×6 m+2× kN× ×5 m+125 kN× ×5 m+75 kN× ×6 m)
= 8 8
EA
=×10?4 m
当求CD 和CE 杆之间的夹角改变使：施加如图所示单位广义力并求作出F N2 图，则
F
?=∑∫ F NP EA F N2 ds
=∑ NP EA F N2 l
2× kN×(?×5 m+(? kN)××6 m =
EA
=?×10?4 rad ( 夹角减小）
3-4 （a）答：先作出M p和M 如右图所示。
利用图乘法计算。按常规单位弯矩图M 的AK段为
直线，KB段为零，KB段不用作图乘。但M P图AK段形心
不易求得，为了图乘简单，可将单位弯矩图AK段直线延
长到KB段（如图虚线所示），这样可以用M P图的AB段直接
与M 图进行图乘（面积和形心对应的弯矩分别为A1、
y1，如图中所示）。但是，按照如此计算出的位移多计算了KB 部分的“贡献”（其面积和形心对应的弯矩分别为A2、y2，如图中所示）。为此，根据叠加原理，必须再减去多计算的KB部分（也就是KB段作图乘）。
按上述分析思路进行图乘计算如下：
M p M ?K y =∑∫ EI d s
A1y1 A2 y 2
= +
EI EI
17ql4
2
l
8
2
l
y=
K
A B
2
/
2
ql
8/
2
ql
6
2
1
ql
A
4
1
=
2
248
ql
A=
A K
B
P
M图
= (↓)
384EI
3-4 (b) 答：先作出M p图和M 图如下所示。
则根据图示的面积和对应的形心坐标，按位移计算公式计算可得
M p M A1y1 + A2 y2 + A3 y3 + A4 y4 + A5 y5 23 F p l3 ?K y =∑∫ EI d s = EI = 3EI (↓)
3-4 (c) 答：作出M p图和M 图如下图所示。
则根据图示的面积和对应的形心坐标，按位移计算公式计算可得
M p M 2A1y1 + 2A2 y2 ?A3 y3 + A4 y4 5ql3
?AB =∑∫ EI d s = EI = 3EI
2) 相对水平位移：
则根据图示的面积和对应的形心坐标，按位移计算公式计算可得
?AB =∑∫ MEI P M d s = 2A1y1 +2A2yEI2 ?A3y3 + A4y4 = 5 6qlEI 4 ( 相
互靠近）
相对竖向位移为零：对称结构在对称荷载作用下的反对称位移等于零。
则根据图示的面积和对应的形心坐标，按位移计算公式计算可得
M p M
?K y =∑∫ EI d s =
1=144
3-4（f）答：画出M p图和M 图如右所示。
A
2=32
12
72
162
A
3=225
P
M?
图kN
(m) 7
1
4
y
2=2
y
4=5.5
y
3=6
M图
y
8
=
3
A
4=360
则根据图示的面积和对应的形心坐标，按位移计算公式计算可得
M p M 1y 1 ? A 2y 2 + A 3y 3 + A 4y 4 1985 ?C y
=∑∫ EI d s =
EI = EI
(↓)
3-5 答：在计算温度改变引起的位移时，注意要考虑轴向变形的影响。
C
t
根据题意，轴线温度和温差分别为 t 0 =
?t = t
1
C 5 l
5 5
l
M 图
2
按温度改变位移计算公式可得
?Cy = ∑∫αt 0F N d s +∑∫
α?
htM d s = ∑(±)αt 0A F N
+∑(±)
A M
α?
h t
3-6 答：与 3-5 一样要考虑轴向变形的影响。
按题意可求得
BC 杆：t 0 = t 2
+
t 1
=10°C ?t = t 2 ?t 1 =
40°C
2
AB 、CD 杆：t 0 = t 2
+
t 1 = ?10°C ?t = t 2
?t 1 = 0°C
2 代入位移计算公式
A D
C
B 6
EI 2 =2 E I 1
EI 1 EI
1 -10 o 30
C -10
o C 1 0 m
-10 o C
内部
M 图
6 m
D
6 m
1
N F 图
1 1
1
D
?Dy =∑∫αt 0F N d s +∑∫
α?
tM d s = h
=∑(±)αt 0A
F N
+∑(±)
A M
α?
h t =
2400α
=?100α+ = 2900α= m (←) h
3-7 答：作出F N 图，本题 t 0 = t ，利用温度改变情况下的位移计算公式可得
3-8 答：虚拟单位力状态与 3-7 题相同，单位力引起的轴力也相同（此处略，见上题）。
AK 杆的内力在其制造误差（变形虚位移——伸长位移）上所做的总虚变形功。则根据虚功原理有：
W e =?K y
W i =? ×5 mm= ? 5 2 mm
2
( )
N N 0 0 2 d ( 2 0 . 5 2 ) 2
K y F t s t F l t d td ? α α α α = = = ? × + × × ? = ↑ ∑ ∑ ∫ N F 图
2
5 2 2
W e =W i ?K y =? mm= ? mm (↑)
3-9 答：求出单位水平力作用在 K 点时的支座反力，利用支座移动引起的位移计算公式有：
3-10 答：本题是荷载、温度、支座移动和弹性支座多因素位移计算，可分别计算各单独因素的位移，然后叠加得到多因素结果，由此下面分别计算。1）由于温度变化引起的 C 点竖向位移：
m
(
) ( ) 0 1 Ri Kx i F c a b l a l ? ? ? = ? = ? × + × + × = ? ? ∑ →
?t = t 2 ?t 1 =
30°C ?10°C = 20°C
?
?
M d s = ?120 α
= ?200 α
h h
2）由于荷载引起的 C 点竖向位移（将荷载下弹簧的变形作为虚变形，计算虚变形功）：
2
M p M F RP A 1y 1 + A 2 y 2 ? A 3 y 3 ? A 4 y 4 F RP 60 105 585
?C y =∑∫ EI d s + F R k = EI + F R k = EI + 8EI = 8EI
3）由于支座移动引起的 C 点竖向位移：
F Ri ×c i =? m
将所有因素在 C 点产生的位移叠加：
1
2
3
585
?C y =?C y +?C y +?C y = ?200α+
? m
8EI
3-11 答：因为要求考虑剪切变形的挠曲线，因此需分别作出荷载、单位力产生的弯矩图和剪力图。又因是挠曲线计算，因此单位力状态作为在任意 x 截面位置。根据所做的图形将内力代入位移计算公式积分即可得任意 x 截的位移——挠曲线。
ql ql
F QP 图 Q
MEI P M x +∑ ∫ kFGA QP F Q d x
?y (x ) =∑∫ d
1 ? x
2 ql 2 x 2 x ? kql
×1 × x
= E ? ×(? ) + ×ql (l ? )?+
GA
I ? 2 2 2 3 ?
= qxEI 2l ?? l ? x ??+ GA qlx (↓ )
x ∈[0,l ]
? 4 6 ?
3-12 答：因为
AB 杆应力-应变关系非线性，因此非线性杆需要根据式（3
－4）计算
M 图
F 图
P M 图
2
2
2
δε=??
? σE ??
?? F NP ? σ F NP
=? 对于 AB 杆件： ? EA ?? ；
其他杆件：δε= E = EA
?Bx =∑∫ F N δεd x
∑ F
NP F N
l +??∫(F NP )2 F 2 N d x ? ? ? =
EA ?? (EA ) ?AB 杆件
F P l ?(F NP )2
F N l ? ? =
2
EA
= +??? (EA )2 ??AB 杆件 EA (EA )
F P l 4(F P )2 l
=
2
(→)
EA (EA )
3-13 答：先求只有温度作用时的梁中点的挠度。单位弯矩图如右下图所示
( )
P
P F l
+
N F 图
NP F 图
按公式可得
α?
t
α
t l 2
?t = t 2 ?t 1 = t ?(?t ) = 2t ?t = ∑∫ h M d s = ? 1h
再计算只有外力偶作用时的梁中点挠度，荷载与单位弯矩图如上图，可得
M p M (±)A × y M 0l 2
?p =∑∫ EI d s =∑
EI = 8EI
根据题目要求：?t +?P = 0，由此可解得M 0 =
2α
tEI
。 h
3-14 答：
M 1 M 2
M
A
B
(a) (b)
1 M 1
根据已知条件可以得到：θB = (M 2 ? )
3EI 2
1
EI
M 0
M 0
P M 图
M 图
M 1
因为图（b ）情况θB = 0，由此解得：M 2 = ，代入θA 计算公式中，可得：
2
M 1 ? A =
3-15 答： 由单位力状态求出支座反力、AC 杆件轴力和 BCD 杆的弯矩图如图示，与 3－ 10 题一样先计算各单一因素的位移。1）由 BCD 杆作成圆弧（假定向上凸）所引起的 D 点
?
= F N ×?= ?× m= ?
3）由于支座移动产生的 D 点转角为：
?
D
3
= ?∑F R i ×c i = ?(?× m+× m )= ?
则向上凸时 D 点转角为： ? D =?
D
1
+?
D
2
+?
D
3
= (顺时针） 同理向上凹时
D 点转角为 ? D = ??
1
D
+?
D
2
+?
D
3
= ? (逆时针）
3-16 答：本题已知 A 截面转角，但F P 多大未知。因此，应该首先由 A 截面转角确定出F P ，然后在已知F P 的情况下求 C 铰两侧截面的相对转角。
转角为：
1
( )( 0 .5 13 m + 1 2 m )d d ( )200 m
M D A M x M R R θ ? ± × × × =
= = = = ∑ ∑
∑ ∫∫
顺时针
2 ）由于 AC 杆件制造误差产生的 D 点转角为：
D A B
C
单位力状态
1
1
1
5
33
5
33
为此首先分别作出荷载与单位弯矩图如图(a)、(b)。
在F P作用下A 点的转角为
M p M 1 ? 1
? A =∑∫d s = ? ×3 F P ×6 m× 1×1??= 3EI F P
EI EI ? 2 3 ?
EI
由此解得F P = ?A3
按上述思路，再求C 截面两侧的转角，为此作出单位弯矩图如图(c)所示，则
M p M 1? 1 2 1 2 5?? C =∑∫ EI d s = EI ??2×3F P ×6 m× 3×2+ 2×3F P ×3
m × 3× 3? ?
17F P 17
= = ? A = 667 rad (如图示)
EI 3
3-17 答：利用虚功互等定理。H 点竖向位移计算如下：
2 2
1kN×?H y = kN× cm+ kN××3+kN× cm×3+kN× cm×3
33
(↓)
整理得：?H y = cm
*3-18 答：因为是空间简单刚架，因此需分别作出在荷载、单位力作用下的弯矩图和扭矩图，得用带扭转项的式（3-5）计算。
M M M
?C y = ∑ ∫ EI P d s + ∑∫ P G x I M p x d s = EI1 ??? 12×200
kN?m×4 m× 3 2 ×4+
1 2 ?60 kN×4 m×2 3440 480
+ ×60 kN?m×2 m××2?+GI = EI + GI p
2 3 ?p 代入已知抗弯、抗扭刚度，整理得：
?C y = m(↓)
*3-19 答：同 3-18 一样。分别作出在荷载、单位力作用下的弯矩图和扭矩图如下：
?y = ∑∫ M P M d s + ∑∫
M P G x I M p x d s EI
= EI 2 ?? 1 ×F P a×a× 2
×a×2+
1
×F P b×b×
2
×
b?
?+ GI
2
p
(F P a×b×a+ F P b×a×b)
? 2 3 2 3 ?
= 2F P (2a3 +b3 )+ 2F P ab (a +b) (↓↑) 3EI GI p
哈工大结构力学题库一章
第一章平面体系的几何组成分析 一判断题 1. 图示体系是几何不变体系。（） 题1图题2图题3图题4图 2. 图示体系为几何可变体系。（） 3. 图示体系是几何不变体系。（） 4. 图示体系是几何不变体系。（） 5. 图示体系是几何不变体系。（） 题5图题6图题19图题20图 6. 图示体系为几何不变有多余约束。（） 7. 几何瞬变体系产生的运动非常微小并很快就转变成几何不变体系，因而可以用作工程结 构。（） 8. 两刚片或三刚片组成几何不变体系的规则中，不仅指明了必需的约束数目，而且指明了 这些约束必需满足的条件。（） 9. 在任意荷载下，仅用静力平衡方程即可确定全不反力和内力的体系是几何不变体系。 （） 10. 计算自由度W小于等于零是体系几何不变的充要条件。( ) 11. 几何可变体系在任何荷载作用下都不能平衡。( ) 12. 三个刚片由三个铰相联的体系一定是静定结构。( ) 13. 有多余约束的体系一定是超静定结构。( ) 14. 有些体系为几何可变体系但却有多余约束存在。（） 15. 平面几何不变体系的三个基本组成规则是可以相互沟通的。（） 16. 三刚片由三个单铰或任意六根链杆两两相联，体系必为几何不变。（） 17. 两刚片用汇交于一点的三根链杆相联，可组成几何不变体系。（） 18. 若体系计算自由度W<0，则它一定是几何可变体系。（） 19. 在图示体系中，去掉其中任意两根支座链杆后，所余下都是几何不变的。（） 20. 图示体系按三刚片法则分析，三铰共线，故为几何瞬变体系。（） 21. 有多余约束的体系一定是几何不变体系。（）
22. 几何不变体系的计算自由度一定等于零。（） 23. 几何瞬变体系的计算自由度一定等于零。（） 24. 图中链杆1和2的交点O可视为虚铰。（） 题24图 二选择题 1. 图示体系为：（） A．几何不变无多余约束 B．几何不变有多余约束 C．几何常变 D．几何瞬变 题1图题2图题3图 2. 图示体系为：（） A．几何不变无多余约束 B．几何不变有多余约束 C．几何常变 D．几何瞬变 3. 图示体系虽有三个多余约束，但为保证其几何不变，哪两根链杆是不能同时去掉的。 A．a和e B. a和b C. a和c D. c和e （）4. 图示体系是（） A．无多余联系的几何不变体系 B．有多余联系的几何不变体系 C．几何可变体系 D．瞬变体系 题4图题5图题6图 5. 欲使图示体系成为无多余约束的几何不变体系，则需在A端加入：（） A．固定铰支座 B．固定支座 C．滑动铰支座 D．定向支座 6. 图示体系为（） A．几何不变无多余约束 B．几何不变有多余约束 C．几何常变 D．几何瞬变 7. 图示体系的几何组成为（） A．几何不变无多余约束 B．几何不变有多余约束 C．瞬变体系 D．可变体系
结构力学习题及答案(武汉大学)
结构力学习题 第2章平面体系的几何组成分析2-1～2-6 试确定图示体系的计算自由度。 题2-1图题2-2图 题2-3图题2-4图 题2-5图题2-6图 2-7～2-15 试对图示体系进行几何组成分析。若是具有多余约束的几何不变体系，则需指明多余约束的数目。
题2-7图 题2-8图题2-9图 题2-10图题2-11图 题2-12图题2-13图 题2-14图题2-15图
题2-16图题2-17图 题2-18图题2-19图 题2-20图题2-21图2-1 1 W = 2-1 9 W - = 2-3 3 W - = 2-4 2 W = - 2-5 1 = W - 2-6 4 = W - 2-7、2-8、2-12、2-16、2-17无多余约束的几何不变体系 2-9、2-10、2-15具有一个多余约束的几何不变体系 2-11具有六个多余约束的几何不变体系 2-13、2-14几何可变体系为
2-18、2-19 瞬变体系 2-20、2-21具有三个多余约束的几何不变体系 第3章静定梁和静定平面刚架的力分析3-1 试作图示静定梁的力图。 （a）（b） (c) (d) 习题3-1图 3-2 试作图示多跨静定梁的力图。 （a） （b）
(c) 习题3-2图 3-3～3-9 试作图示静定刚架的力图。 习题3-3图习题3-4图 习题3-5图习题3-6图 习题3-7图习题3-8图
习题3-9图 3-10 试判断图示静定结构的弯矩图是否正确。 (a) (b) (c) (d) 部分习题答案 3-1 （a ）m kN M B ?=80（上侧受拉），kN F R QB 60=，kN F L QB 60-= （b ）m kN M A ?=20（上侧受拉），m kN M B ?=40（上侧受拉），kN F R QA 5.32=， kN F L QA 20-=，kN F L QB 5.47-=，kN F R QB 20=
哈工大结构力学题库七章
第七章 影响线 第七章影响线 判断题 图示梁AB 与A o B o ,其截面C 与C 0弯矩影响线和剪力影响线完全相同。 （X ） 图示梁K 截面的M K 影响线、Q 影响线形状如图a 、b 所示。 (K) (X) 图示梁的M C 影响线、Q C 影响线形状如图a 、b 所示。 lb ) （I 莎） ＜丨井1 图示梁的M C 影响线、M B 影响线形状如图a 、b 所示。 1. 2. 图示结构Q E 影响线的AC 段纵标不为零。（X ） 3. 4. 5. ■
6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 4 上f 甘兀丄 f ■ ) ___ ；_、T ■ ■ (b ) L_十=叼 (O> (X ) 图示结构M B影响线的AB段纵标为零。 图示梁跨中C截面弯矩影响线的物理意义是荷载P=1作用在截面C的弯矩图形。 用静力法作静定结构某量值的影响线与用机动法作该结构同一量值的影响线是不等价的。（X 求某量值影响线方程的方法，与恒载作用下计算该量值的方法在原理上是相同的。 影响线是用于解决活载作用下结构的计算问题，它不能用于恒载作用下的计算。 移动荷载是指大小，指向不变，作用位置不断变化的荷载，所以不是静力荷载。 用静力法作影响线，影响线方程中的变量x代表截面位置的横坐标。（X） 表示单位移动荷载作用下某指定截面的内力变化规律的图形称为内力影响线。 简支梁跨中截面弯矩的影响线与跨中有集中力P时的M图相同。（X） 简支梁跨中C截面剪力影响线在C截面处有突变。 绝对最大弯矩是移动荷载下梁的各截面上最大的弯矩。 静定结构及超静定结构的内力影响线都是由直线组成。 图示结构Q影响线的CD段为斜直线。 (X) (V) (X) (X) (V) (V) (V) 19. 图示结构K断面的剪力影响线如图b所示。（V）
2012年哈工大考研结构力学试题一
填空 ?路基的干湿类型划分为4类，即（干燥，中湿，潮湿，过湿）。 ?路基路面整体结构应有足够的承载能力，体现在（强度）和（刚度）两方面。 ?路基的最小填土高度，一般应保证路基处于（干燥）或（中湿）状态。 ?为避免挖方边坡零星土块下落堆积，保护边沟不致阻塞，可在挖方坡脚处设置（碎落台）。?在重力式挡土墙中，为了减少圬工砌体因硬化收缩和温度变化作用而产生的裂缝，须设置（伸缩缝）。 ?衡量土基压实程度的指标是（干容重）。 ?普通水泥混凝土路面的抗滑标准以（构造深度）为指标表示。 ?对于柔性路面，当采用两层沥青混凝土面层时，为增加层与层间的结合，应在中间设置（粘层）。 ?公路自然区划中二级区划得划分主要以（潮湿系数）为依据。 ?挡土墙按（极限状态设计的分项系数法）进行设计。 ?为防止挡土墙（不均匀沉降）引起强身开裂应设置沉降缝。 ?在排水纵坡陡于10%水头高差大于1米的陡坡地段，可以设置（跌水）和（急流槽）排除。?（跌水）和（急水槽）是地面排水沟渠的两种特殊方式，通常设在都坡处。 ?常用的坡面防护设施有（植物防护）和（工程防护）。 ?路基的典型横断面型式可分为（路堑）（路堤）和（填挖结合）等三种类型。 ?土基回弹模量可以采用（查表法）（现场实测法）室内试验法，换算法等方法获得。?《公路沥青路面设计规范》规定，路面设计以（双轮组单轴轴载100KN）为标准轴载，以（BZZ-100）表示。 ?石灰土中，石灰质量应符合（Ⅲ）级以上标准。 ?一班沥青混合料具有较高的（抗压）强度。 ?水泥混凝土路面以（抗弯拉强度）作为设计控制指标，用（劈裂实验）试验方法确定。?路基的填筑方法可分为（分层平铺），（竖向填筑）。 ?河滩路堤在水位变化时，除了受外力及自重外，还要受到（浮力），（动水压力）作用。?《公路沥青路面设计规范》规定，路面设计应采用（双圆垂直均布荷载）作用下的（多层弹性层状体系）理论，以（设计弯沉值）为路面整体刚度的设计指标。 ?沥青混合料的沥青最佳用量，通常以（马歇尔）试验来确定。 ?重力式挡土墙可能产生的破坏有滑移，倾覆，（不均匀沉陷）和（墙身断裂）等。 ?河滩路堤的稳定性，应假设路堤处于（最不利）的情况进行验算，其破坏一般发生在（最高洪水位）骤然降落的时候。 ?（压入承载板）试验室最常用的研究土基应力，应变状态的方法之一。 ?水在土中不论是呈液态或者汽态移动，均是由（高温处相低温）处，（高含水量处向低含水量）处，（高水位处向低水位）处移动。 ?目前国内外对石灰土强度和稳定性的研究成果人为，石灰加入土中后主要发生以下四个作用，即（离子交换作用），（结晶作用），（火山灰作用），（碳酸化）。 ?沥青路面的强度和稳定性很大程度上取决于（土基）和（基层）的性质。 ?《公路水泥混凝土路面设计规范》规定，产生最大综合疲劳的临界荷位选用板的（纵向边缘中部）。 ?一般沥青混合料均具有较高的（抗压）强度，而（抗剪）和（抗拉）强度较低。 ?水泥混凝土路面的横缝可分为：（缩缝）（胀缝）和（施工缝）三种。 ?按照施工方法，可将沥青路面分为（层铺法）（路拌法）（厂拌法）三种。 ?从路面结构的力学特性和设计方法的相似性出发，可将其分为（柔性路面）（刚性路面）和（半刚性路面）等三种路面结构。 ?力学分析法中，常用的公路路基边坡稳定性分析方法，根据滑动面的形状分为（直线法，圆弧法）。
《结构力学习题集》(含答案)
第三章 静定结构的位移计算 一、判断题： 1、虚位移原理等价于变形谐调条件，可用于求体系的位移。 2、按虚力原理所建立的虚功方程等价于几何方程。 3、在非荷载因素(支座移动、温度变化、材料收缩等)作用下，静定结构不产生内力，但会有位移且位移只与杆件相对刚度有关。 4、求图示梁铰C 左侧截面的转角时，其虚拟状态应取： A. ; ; B. D. C. =1 =1 5、功的互等、位移互等、反力互等和位移反力互等的四个定理仅适用于线性变形体系。 6、已知M p 、M k 图，用图乘法求位移的结果为：()/()ωω1122y y EI +。 M k M p 2 1 y 1 y 2 * * ωω ( a ) M =1 7、图a 、b 两种状态中，粱的转角?与竖向位移δ间的关系为：δ=? 。 8、图示桁架各杆E A 相同，结点A 和结点B 的竖向位移均为零。 A a a 9、图示桁架各杆EA =常数，由于荷载P 是反对称性质的，故结点B 的竖向位移等于零。 二、计算题： 10、求图示结构铰A 两侧截面的相对转角?A ，EI = 常数。 q l l l /2 11、求图示静定梁D 端的竖向位移 ?DV 。 EI = 常数 ，a = 2m 。 a a a 10kN/m 12、求图示结构E 点的竖向位移。 EI = 常数 。 l l l /3 /3 q
13、图示结构，EI=常数 ，M =?90kN m , P = 30kN 。求D 点的竖向位移。 P 3m 3m 3m 14、求图示刚架B 端的竖向位移。 q 15、求图示刚架结点C 的转角和水平位移，EI = 常数 。 q 16、求图示刚架中Ｄ点的竖向位移。EI ＝ 常数 。 l/2 17、求图示刚架横梁中Ｄ点的竖向位移。 EI ＝ 常数 。 18、求图示刚架中D 点的竖向位移。 E I = 常数 。 q l l/2 19、求图示结构Ａ、Ｂ两截面的相对转角，EI ＝ 常数 。 l/3 l/3 20、求图示结构A 、B 两点的相对水平位移，E I = 常数。
哈工大结构力学题库七篇(I)
第七章影响线 一判断题 1. 图示梁AB与A0B0，其截面C与C0弯矩影响线和剪力影响线完全相同。（X） 题1图题2图 2. 图示结构Q E影响线的AC段纵标不为零。（X） 3. 图示梁K截面的M K影响线、Q K影响线形状如图a、b所示。 4. 图示梁的M C影响线、Q C影响线形状如图a、b所示。 5. 图示梁的M C影响线、M B影响线形状如图a、b所示。 6. 图示结构M B影响线的AB段纵标为零。 7. 图示梁跨中C截面弯矩影响线的物理意义是荷载P=1作用在截面C的弯矩图形。（X） 8. 用静力法作静定结构某量值的影响线与用机动法作该结构同一量值的影响线是不等价 的。（X） 9. 求某量值影响线方程的方法，与恒载作用下计算该量值的方法在原理上是相同的。（√） 10. 影响线是用于解决活载作用下结构的计算问题，它不能用于恒载作用下的计算。（X） 11. 移动荷载是指大小，指向不变，作用位置不断变化的荷载，所以不是静力荷载。（X） 12. 用静力法作影响线，影响线方程中的变量x代表截面位置的横坐标。（X） 13. 表示单位移动荷载作用下某指定截面的内力变化规律的图形称为内力影响线。（√） 14. 简支梁跨中截面弯矩的影响线与跨中有集中力P时的M图相同。（X） 15. 简支梁跨中C截面剪力影响线在C截面处有突变。（√） 16. 绝对最大弯矩是移动荷载下梁的各截面上最大的弯矩。（√） 17. 静定结构及超静定结构的内力影响线都是由直线组成。（X） 18. 图示结构Q C影响线的CD段为斜直线。 19. 图示结构K断面的剪力影响线如图b所示。（√） 题19图 20. 用机动法作得图a所示Q B左结构影响线如图b。 题20图题21图 21. 图示结构a杆的内力影响线如图b所示 22. 荷载处于某一最不利位置时，按梁内各截面得弯矩值竖标画出得图形，称为简支梁的弯
结构力学课后习题答案1
习题 7-1 试确定图示结构的位移法基本未知量数目，并绘出基本结构。 (a) (b) (c) 1个角位移3个角位移，1个线位移4个角位移，3个线位移 (d) (e) (f) 3个角位移，1个线位移2个线位移3个角位移，2个线位移 (g) (h) (i) 一个角位移，一个线位移一个角位移，一个线位移三个角位移，一个线位移7-2 试回答：位移法基本未知量选取的原则是什么？为何将这些基本未知位移称为关键位移？是否可以将静定部分的结点位移也选作位移法未知量？ 7-3 试说出位移法方程的物理意义，并说明位移法中是如何运用变形协调条件的。 7-4 试回答：若考虑刚架杆件的轴向变形，位移法基本未知量的数目有无变化？如何变化？ 7-5 试用位移法计算图示结构，并绘出其内力图。 (a) 解：（1）确定基本未知量和基本结构 有一个角位移未知量，基本结构见图。 l 7- 32
7- 33 Z 1M 图 （2）位移法典型方程 11110 p r Z R += （3）确定系数并解方程 i ql Z ql iZ ql R i r p 24031831 ,82 12 12 111= =-∴-== （4）画M 图 M 图 (b) 解：（1）确定基本未知量 1个角位移未知量，各弯矩图如下 4m 4m 4m
7- 34 1Z =1M 图 3 EI p M 图 （2）位移法典型方程 11110 p r Z R += （3）确定系数并解方程 1115 ,35 2p r EI R ==- 15 3502 EIZ -= 114Z EI = （4）画M 图 () KN m M ?图 (c) 解：（1）确定基本未知量 一个线位移未知量，各种M 图如下 6m 6m 9m
结构力学课后习题答案
习题及参考答案 【习题2】【习题3】【习题4】【习题5】【习题6】【习题8】【习题9】【习题10】【习题11】【习题12】【习题13】【习题14】【参考答案】 习题2 2-1～2-14试对图示体系进行几何组成分析，如果是具有多余联系的几何不变体系，则应指出多余联系的数目。 题2-1图 题2-2图 题2-3图题2-4图题2-5图 题2-6图题2-7图题2-8图 题2-9图题2-10图题2-11图
题2-12图 题2-13图 题2-14图 习题3 3-1 试作图示多跨静定梁的M 及Q 图。 (b) (a) 20kN 40kN 20kN/m 40kN 题3-1图 3-2 试不计算反力而绘出梁的M 图。 (b) 5kN/m 40kN (a) 题3-2图 习题4 4-1 作图示刚架的M 、Q 、N 图。 (c) (b)(a)20kN /m 2kN /m 题4-1图 4-2 作图示刚架的M 图。
P (e) (d) (a) (b) (c) 20k N /m 4kN 题4-2图 4-3 作图示三铰刚架的M 图。 (b) (a) 题4-3图 4-4 作图示刚架的M 图。 (a) 题4-4图 4-5 已知结构的M 图，试绘出荷载。 (b) (a) 题4-5图
4-6 检查下列刚架的M 图，并予以改正。 (e)(g)(h) P (d) (c)(a)(b) (f) 题4-6图 习题5 5-1 图示抛物线三铰拱轴线方程x x l l f y )(42-= ，试求D 截面的力。 题5-1图 5-2 带拉杆拱，拱轴线方程x x l l f y )(42-= ，求截面K 的弯矩。 C 题5-2图 题5-3图 5-3 试求图示带拉杆的半圆三铰拱截面K 的力。 习题 6 6-1 判定图示桁架中的零杆。
结构力学2课后思考题答案
概念题 1.1 结构动力计算与静力计算的主要区别是什么？ 答：主要区别表现在：(1) 在动力分析中要计入惯性力，静力分析中无惯性力；(2) 在动力分析中，结构的内力、位移等是时间的函数，静力分析中则是不随时间变化的量；(3) 动力分析方法常与荷载类型有关，而静力分析方法一般与荷载类型无关。 1.2 什么是动力自由度，确定体系动力自由度的目的是什么？ 答：确定体系在振动过程中任一时刻体系全部质量位置或变形形态所需要的独立参数的个数，称为体系的动力自由度（质点处的基本位移未知量）。 确定动力自由度的目的是：(1) 根据自由度的数目确定所需建立的方程个数（运动方程 数=自由度数），自由度不同所用的分析方法也不同；(2) 因为结构的动力响应（动力内力和动位移）与结构的动力特性有密切关系，而动力特性又与质量的可能位置有关。 1.3 结构动力自由度与体系几何分析中的自由度有何区别？ 答：二者的区别是：几何组成分析中的自由度是确定刚体系位置所需独立参数的数目，分析的目的是要确定体系能否发生刚体运动。结构动力分析自由度是确定结构上各质量位置所需的独立参数数目，分析的目的是要确定结构振动形状。 1.4 结构的动力特性一般指什么？ 答：结构的动力特性是指：频率（周期）、振型和阻尼。动力特性是结构固有的，这是因为它们是由体系的基本参数（质量、刚度）所确定的、表征结构动力响应特性的量。动力特性不同，在振动中的响应特点亦不同。 1.5 什么是阻尼、阻尼力，产生阻尼的原因一般有哪些？什么是等效粘滞阻尼？ 答：振动过程的能量耗散称为阻尼。 产生阻尼的原因主要有：材料的内摩擦、构件间接触面的摩擦、介质的阻力等等。当然，也包括结构中安装的各种阻尼器、耗能器。阻尼力是根据所假设的阻尼理论作用于质量上用于代替能量耗散的一种假想力。粘滞阻尼理论假定阻尼力与质量的速度成比例。 粘滞阻尼理论的优点是便于求解，但其缺点是与往往实际不符，为扬长避短，按能量等 效原则将实际的阻尼耗能换算成粘滞阻尼理论的相关参数，这种阻尼假设称为等效粘滞阻尼。 1.6 采用集中质量法、广义位移法（坐标法）和有限元法都可使无限自由度体系简化为有限自由度体系，它们采用的手法有何不同？ 答：集中质量法：将结构的分布质量按一定规则集中到结构的某个或某些位置上，认为其他地方没有质量。质量集中后，结构杆件仍具有可变形性质，称为“无重杆”。 广义坐标法：在数学中常采用级数展开法求解微分方程，在结构动力分析中，也可采用 相同的方法求解，这就是广义坐标法的理论依据。所假设的形状曲线数目代表在这个理想化形式中所考虑的自由度个数。考虑了质点间均匀分布质量的影响（形状函数），一般来说，对于一个给定自由度数目的动力分析，用理想化的形状函数法比用集中质量法更为精确。有限元法：有限元法可以看成是广义坐标法的一种特殊的应用。一般的广义坐标中，广 义坐标是形函数的幅值，有时没有明确的物理意义，并且在广义坐标中，形状函数是针对整个结构定义的。而有限元法则采用具有明确物理意义的参数作为广义坐标，且形函数是定义在分片区域的。在有限元分析中，形函数被称为插值函数。 综上所述，有限元法综合了集中质量法和广义坐标法的特点：(l) 与广义坐标法相似， 有限元法采用了形函数的概念。但不同于广义坐标法在整体结构上插值（即定义形函数），而是采用了分片的插值，因此形函数的表达式（形状）可以相对简单。(2) 与集中质量法相比，有限元法中的广义坐标也采用了真实的物理量，具有直接、直观的优点，这与集中质量法相同。
哈工大结构力学题库三章
第三章 虚功原理和结构的位移 一 判 断 题 1. 已知P M ,Mk 图，用图乘法 求位移的结果为：（ω1у1+ω2у2）/（EI ）。（ ） （X ） 题1图 题2图 题3图 2. 图示结构中B 点挠度不等于零。（ ）（√） 3. 图示桁架中腹杆截面的大小对C 点的竖向位移影响。（ ）（X ） 4. 求图示A 点竖向位移可用图乘法。（ ） （X ） 题4图 题5图 5. 图示梁的跨中挠度为零。（ ）（√） 6. 在位移互等定理中，可以建立线位移和角位移的互等关系：12δ=21?。这里12δ，21?与只是数值相等而量纲不同。（ ）（X ） 7. 三个刚片用不在同一直线上的三个虚铰两两相联，则所组成的体系是无多余约束的几何不变体系。（ ）（√） 8. 几何瞬变体系产生的运动非常微小并很快就转变成几何不变体系，因而可以用作工程结构。（ ）（X ） 9. 在任意荷载下，仅用静力平衡方程即可确定全部反力和内力的体系是几何不变体系。（ ）（√） 10. 两刚片或三刚片组成几何不变体系的规则中，不仅指明了必需的约束数目，而且指明了 这些约束必须满足的条件。（ ）（√） 11. 在非荷载因素（支座移动，温度变化，材料收缩等）作用下，静定结构不产生内力，但 会有位移，且位移只与杆件相对刚度有关。（ ）（X ） 12. 虚功中的力状态和位移状态是彼此独立无关的，这两个状态中的任一个都可看作是虚设 的。（ ）（√） 13. 温度改变，支座位移，材料收缩和制造误差不会使静定结构产生内力，因而也不产生位 移。（ ）（X ） 14. 计算自由度W 小于等于零是体系几何不变的充要条件。（ ）（X ） 15．若体系计算自由度W<0，则它一定是几何可变体系。（ ）（X ）
福大结构力学课后习题详细答案
结构力学（祁皑）课后习题详细答案 答案仅供参考 解 原体系依次去掉二元体后，得到一个两铰拱（图（ a-1））。因此，原体系为 几 何不变体系，且有一个多余约束。 1- 1 (b) 解 原体系依次去掉二元体后， 得到一个三角形。因此，原体系为几何不变体系, 且无多余约束。 1-1 （c ） (b-1) 1-1分析图示体系的几何组成。 (b )
2—— (c-3) 解 原体系依次去掉二元体后， 得到一个三角形。因此，原体系为几何不变体系, 且无多余约束。 1-1 （d ） 解 原体系依次去掉二元体后，得到一个悬臂杆，如图（ d-1）-（d-3）所示。因 此，原体系为几何不变体系，且无多余约束。注意：这个题的二元体中有的是变了形 的，分 析要注意确认。 解 原体系去掉最右边一个二元体后，得到（ e-1 ）所示体系。在该体系中，阴影 所示的刚片与支链杆 C 组成了一个以 C 为顶点的二元体，也可以去掉，得到（ e-2） 所示体系。在图（e-2）中阴影所示的刚片与基础只用两个链杆连接，很明显，这是一 个几何 可变体系，缺少一个必要约束。因此，原体系为几何可变体系，缺少一个必要 约束。 1-1 （f ） 解原体系中阴影所示的刚片与体系的其它部分用一个链杆和一个定向支座相 连，符合几何不变体系的组成规律。因此，可以将该刚片和相应的约束去掉只分析其 余部分。很明显，余下的部分（图（ f-1 ））是一个几何不变体系，且无多余约束。因 此，原体系为几何不变体系，且无多余约束。 1-1 (g) (c-2) (d-3) （e-2）
——3—— H (g-2) 解原体系中阴影所示的刚片与体系的其它部分用三个链杆相连，符合几何不变 体系的组成规律。因此，可以将该刚片和相应的约束去掉，只分析其余部分。余下的 部分（图（g-1））在去掉一个二元体后，只剩下一个悬臂杆（图（ g-2））。因此，原 体 系为几何不变体系，且无多余约束。 1-1 （h ） 解原体系与基础用一个铰和一个支链杆相连，符合几何不变体系的组成规律。 因此，可以只分析余下部分的内部可变性。这部分（图（ h-1））可视为阴影所示的两 个刚片用一个杆和一个铰相连，是一个无多余约束几何不变体系。因此，原体系为几 何不变体 系，且无多余约束。 解 这是一个分析内部可变性的题目。 上部结构中，阴影所示的两个刚片用一个 铰和一个链杆相连（图（i-1 ））。因此，原体系为几何不变体系，且无多余约束。 (g ) (g-1) (h )
(完整版)哈工大结构力学题库四章
第四章 力 法 一 判 断 题 1. 图示结构，据平衡条件求出B 点约束力，进而得图示弯矩图，即最后弯矩图。（ ） （X ） 题1图 题2图 2. 图示结构用力法求解时，可选切断杆件2，4后的体系作为基本结构。（ ）（X ） 3. 图a 结构，支座B 下沉a 。取图b 中力法基本结构，典型方程中1C a ?=-。（ ） （X ） 题3图 题4图 4. 图a 所示桁架结构可选用图b 所示的体系作为力法基本体系。（ ）（√） 5. 图a 结构，取图为力法基本结构，1C l θ?=。（ ） （X ） 题5图 题6图 6. 图a 结构的力法基本体系如图b ，主系数3311/(3)/()l EI l EA δ=+。（ ）（X ） 7. 图示结构用力法解时，可选切断1，2，3，4杆中任一杆件后的体系作为基本结构.（ ）
（X ） 题7图 题9图 8. 图示结构受温度变化作用，已知α，h ，选解除支杆B 为力法基本体系(设B X 向上为正)， 典型方程中自由项2121()/(4)t a t t l h ?=--。（ ）（X ） 9. 图a 结构，力法基本体系如图b ，自由项412/(8)P ql EI ?=-。（ ） （X ） 题10图 题11图 10.图示超静定梁在支座转动1A ?=时的杆端弯矩26.310AB M KN m =??， 22( 6.310)EI KN m =??。（ ）（√） 11. 图a 结构，取图b 为力法基本结构，h 为截面高度，α为线胀系数，典型方程中 2121()/(2)t a t t l h ?=--。（ ） （X ） 题12图 题13图 12. 图a 结构，取力法基本体系如图b 所示，则1/C l ?=?（ ）。 （X ） 13. 超静定结构在荷载作用下的反力和内力，只与各杆件刚度的相对数值有关。（ ）（√） 14. 图示结构的超静定次数为4。（ ） （X ）
结构力学课后思考题答案
复习思考题 1结构动力计算与静力计算的区别是什么？ 答：区别是动力计算考虑的力系中包括惯性力，考虑的平衡是瞬时平衡。 2动力学中体系的自由度与几何组成分析中体系的自由度的概念有什么不同？动力学中体系的自由度如何确定？ 答：动力学中体系的自由度是确定全部质点与某一时刻的位置所需要的独立的几何参变量的数目。几何组成分析中体系是指体系运动时可以独立变化的几何参数的个数，动力学中体系的自由度的确定，采用附加链杆法，即加入最少数量的链杆限制钢架上所有质点的位置，则该刚架的自由度数目等于所加入链杆数目。 4建立振动微分方程有哪两种基本方法？两种方法的物理意义是什么？ 答：是刚度法和柔度法。物理意义，刚度法是动力平衡方法，柔度法是位置协调。 5在建立振动微分方程时，若考虑重力的影响，动位移方程有无变化？ 答：无变化，因为振动本身不考虑重力，动位移是从平衡位置算起的。 6为什么说自振频率和自振周期是结构的固有性质？它与结构的
哪些因素有关？ 答：因为自振频率和自振周期跟体系是否振动无关，跟质量大小，质量分布，结构形式，结构跨度，材料，截面形式等有关。 7阻尼对结构的自振频率和振幅有什么影响？什么是临界阻尼系数？ 答：影响，（1）在阻尼比§<0.2的情况下，阻尼对自振频率的影响不大，可以忽略。（2）由于阻尼的影响，振幅随时间而逐渐衰减，阻尼比§值越大，则衰减速度越快。当阻尼比§<1时，体系在自由反应中是会引起振动的，而当阻尼增大到阻尼比§=1时，体系在自由度振动中即不再引起振动，这时的阻尼系数成为临界阻尼系数。 9在计算简谐荷载作用下体系的振幅时，在什么情况下阻尼的影响最大？ 答：在共振情况下阻尼的影响最大。 10何谓动力系数？动力系数与哪些因素有关？在什么情况下动力系数为负值？为负值的物理意义是什么？ 动力系数为考虑阻尼时的放大系数Ud ；动力系数Ud不仅与?和w 的比值有关，而且还与阻尼比§有关；无阻尼的动力系数可以为负值；物理意义为表现出共振现象。 15在建立多自由度体系的自由振动微分方程时，采用的刚度法和柔度法各自依据的条件是什么？其刚度矩阵和柔度矩阵中每
哈工大结构力学期末试卷.
哈工大 2001 年春季学期 结构力学试卷 (请考生注意:本试卷共5页 一.是非题(将判断结果填入括弧:以O 表示正确,X 表示错误(本大题分4小题,共11分 1 . (本小题 3分 图示结构中DE 杆的轴力F NDE =F P /3。( . 2 . (本小题 4分 用力法解超静定结构时,只能采用多余约束力作为基本未知量。 ( 3 . (本小题 2分 力矩分配中的传递系数等于传递弯矩与分配弯矩之比,它与外因无关。( 4 . (本小题 2分 用位移法解超静定结构时,基本结构超静定次数一定比原结构高。 ( 二.选择题(将选中答案的字母填入括弧内(本大题分5小题,共 21分
1 (本小题6分 图示结构EI=常数,截面A 右侧的弯矩为:( A .2/M ; B .M ; C .0; D. 2/(EI M 。 2. (本小题4分 2 图示桁架下弦承载,下面画出的杆件内力影响线,此杆件是:( A .ch ; B.ci; C.dj; D .cj . 3. (本小题 4分 图a 结构的最后弯矩图为:
A. 图b; B. 图c; C. 图d; D.都不对。( ( a (b (c (d 4. (本小题 4分用图乘法求位移的必要条件之一是: A.单位荷载下的弯矩图为一直线; B.结构可分为等截面直杆段; C.所有杆件EI 为常数且相同; D.结构必须是静定的。 ( 5. (本小题3分 图示梁A 点的竖向位移为(向下为正:( A.F P l 3/(24EI ; B . F P l 3/(!6EI ; C . 5F P l 3/(96EI ; D. 5F P l 3/(48EI . 三(本大题 5分对图示体系进行几何组成分析。
结构力学课后习题答案1
结构力学课后习题答案1
习题 7-1 试确定图示结构的位移法基本未知量数目，并绘出基本结构。 (a) (b) (c) 1个角位移3个角位移，1个 线位移4个角位移，3个线位移 (d) (e) (f) 3个角位移，1个线位移2个线位移3个角位移，2个线位移 (g) (h) (i)
一个角位移，一个线位移 一个角位移，一个线位移 三个角位移，一个线位移 7-2 试回答：位移法基本未知量选取的原则是什么？为何将这些基本未知位移称为关键位移？是否可以将静定部分的结点位移也选作位移法未知量？ 7-3 试说出位移法方程的物理意义，并说明位移法中是如何运用变形协调条件的。 7-4 试回答：若考虑刚架杆件的轴向变形，位移法基本未知量的数目有无变化？如何变化？ 7-5 试用位移法计算图示结构，并绘出其内力图。 (a) 解：（1）确定基本未知量和基本结构 有一个角位移未知量，基本结构见图。 Z 1M 图 （2）位移法典型方程 11110p r Z R += （3）确定系数并解方程 i ql Z ql iZ ql R i r p 24031831 ,82 12 12 111= =-∴-== l
（4）画M 图 M 图 (b) 解：（1）确定基本未知量 1个角位移未知量，各弯矩图如下 1Z =1M 图 3 2 EI p M 图 （2）位移法典型方程 11110p r Z R += （3）确定系数并解方程 4m
1115 ,35 2 p r EI R ==- 15 3502 EIZ -= 114Z EI = （4）画M 图 () KN m M ?图 (c) 解：（1）确定基本未知量 一个线位移未知量，各种M 图如下 1M 图 243 EI 243 EI 1243 EI p M 图 F R （2）位移法典型方程 11110p r Z R += （3）确定系数并解方程 1114 ,243 p p r EI R F ==- 14 0243 p EIZ F -= 6m 6m 9m
结构力学 朱慈勉 第7章课后答案全解
结构力学第7章位移法习题答案 7-1 试确定图示结构的位移法基本未知量数目，并绘出基本结构。 (a) (b) (c) 1个角位移3个角位移，1个线位移4个角位移，3个线位移 (d) (e) (f) 3个角位移，1个线位移2个线位移3个角位移，2个线位移 (g) (h) (i) 一个角位移，一个线位移一个角位移，一个线位移三个角位移，一个线位移7-2 试回答：位移法基本未知量选取的原则是什么？为何将这些基本未知位移称为关键位移？是否可以将静定部分的结点位移也选作位移法未知量？ 7-3 试说出位移法方程的物理意义，并说明位移法中是如何运用变形协调条件的。 7-4 试回答：若考虑刚架杆件的轴向变形，位移法基本未知量的数目有无变化？如何变化？ 7-5 试用位移法计算图示结构，并绘出其内力图。 (a)
解：（1）确定基本未知量和基本结构 有一个角位移未知量，基本结构见图。 Z 1M 图 （2）位移法典型方程 11110 p r Z R += （3）确定系数并解方程 i ql Z ql iZ ql R i r p 24031831 ,82 12 12 111= =-∴-== （4）画M 图 M 图 (b) 4m 4m 4m
解：（1）确定基本未知量 1个角位移未知量，各弯矩图如下 1Z =1M 图 3 2 EI p M 图 （2）位移法典型方程 11110 p r Z R += （3）确定系数并解方程 1115 ,352 p r EI R = =- 15 3502 EIZ -= 114Z EI = （4）画M 图 () KN m M ?图 (c) 解：（1）确定基本未知量 一个线位移未知量，各种M 图如下 6m 6m 9m
结构力学(王焕定第三版)教材习题第三章答案全解——哈工大老师提供
结构力学(王焕定第三版)教材习题第三章答案全解——哈工大老师 提供 https://www.360docs.net/doc/f69664347.html,work Information Technology Company.2020YEAR
结构力学(王焕定第三版)教材习题答案全解 第三章习题答案 3-1 (a) 答： 由图（a）、（b）可知结构对称（水平反力为零）荷载对称，因此内力对称。所以可只对一半进行积分然后乘以2 来得到位移。如图示 F P R(1?cos θ) M P = θ∈[0,π/2]；M=R sin θθ∈[0,π/2] 2 代入位移计算公式可 得 M P M 1 π2 M P M 2 π2 F P R(1?cos θ) ?Bx = ∑∫ EI d s = 2?EI ∫0 EI R dθ= EI ∫0 2 R sin θR dθ= F P R3 = (→) 2EI 3-1 (b) 答：如图（a）、（b）可建立如下荷载及单位弯矩方程
p R ?Bx =∑∫ MEIM d s =∫0π2 MEI P M R d θ= q EI 4 ∫0π2 (1?2cos θ +cos 2 θ)R d θ qR 4 ? θ 1 ? 3π ? qR 4 = EI ×?θ?2sin θ+ 2 + 4sin2θ??0 =?? 4 ? 2?? 2EI (→) 2 ? 3-2 答：作M P 图和单位力弯矩图如下图： 由此可得内力方程 1 l x 0 6 2 0 6 q l A B A q R B α θ 1 θ ( b )
5 8 3 8 根据题意 EI (x ) = EI (l + x ) 2l 代入位移公式并积分（查积分表）可得 M P M l 2 q 0x 4 ?Bx =∑∫ EI d x =∫0 6EI (l + x ) d x 7 q 0l 4 0.07 ql 4 = (ln 2? )× = (→) 12 3EI EI 3-3 答：分别作出荷载引起的轴力和单位力引起的轴力如下图所示： 由此可得 C 点的竖向为移为： F NP F N1 F NP F N1 ?Cy =∑∫ EA d s =∑ EA l = 6 5 112.5 kN × ×6 m +2×(62.5 kN × ×5 m +125 kN × ×5 m +75 kN × ×6 m) = 8 8 EA =8.485×10?4 m
哈工大结构力学题库六章 2
第六章力矩分配法 一判断题 1. 传递系数C与杆件刚度和远端的支承情况有关.( √) 2.力矩分配中的传递系数等于传递弯矩与分配弯矩之比,它与外因无关.( √) 3.力矩分配法所得结果是否正确,仅需校核交于各结点的杆端弯矩是否平衡.(×) 4.力矩分配法经一个循环计算后,分配过程中的不平衡力矩(约束力矩)是传递弯矩的代数 和.( √) 5.用力矩分配法计算结构时,汇交与每一结点各杆端力矩分配系数总和为1,则表明力矩分 配系数的计算绝对无错误.( ×) 6.在力矩分配法中,分配与同一结点的杆端弯矩之和与结点不平衡力矩大小相等,方向相 同.( ×) 7.力矩分配法是以位移法为基础的渐进法,这种计算方法不但可以获得近似解,也可获得精 确解.( √) 8.在任何情况下,力矩分配法的计算结构都是近似的.( ×) 9.力矩分配系数是杆件两端弯矩的比值.( ×) 10.图示刚架用力矩分配法,求得杆端弯矩M CB=-16 /2 ql( × ) 题10图题11图题12图 11.图示连续梁,用力矩分配法求得杆端弯矩M BC=—M/2.( ×) 12.图示刚架可利用力矩分配法求解.( √) 13.力矩分配法就是按分配系数分配结点不平衡力矩到各杆端的一种方法.(×) 14.在力矩分配法中,同一刚性结点处各杆端的力矩分配系数之和等于1.( √) 15.转动刚度(杆端劲度)S只与杆件线刚度和其远端的支承情况有关.( √) 16.单结点结构的力矩分配法计算结果是精确的.( √) 17.力矩分配法仅适用于解无线位移结构.( √) 18.用力矩分配法计算图示结构时,杆端AC的分配系数29 / 18 = AC μ.(√) 148
哈工大结构力学题库七章
哈工大结构力学题库七章 部门： xxx 时间： xxx 整理范文，仅供参考，可下载自行编辑
第七章影响线 一判断题 1. 图示梁AB与A0B0，其截面C与C0弯矩影响线和剪力影响线完全相同。 6. 图示结构MB影响线的AB段纵标为零。 7. 图示梁跨中C截面弯矩影响线的物理意义是荷载P=1作用在截面C的弯矩图形。 18. 图示结构QC影响线的CD段为斜直线。 19. 图示结构K断面的剪力影响线如图b所示。<√） 题19图 20. 用机动法作得图a所示QB左结构影响线如图b。 题20图题21图 21. 图示结构a杆的内力影响线如图b所示 22. 荷载处于某一最不利位置时，按梁内各截面得弯矩值竖标画出 得图形，称为简支梁的弯矩包络图。 《结构力学》课后习题答案 习题 7-1 试确定图示结构的位移法基本未知量数目，并绘出基本结构。 (a) (b) (c) 1个角位移3个角位移，1个线位移4个角位移，3个线位移 (d) (e) (f) < 3个角位移，1个线位移2个线位移3个角位移，2个线位移 (g) (h) (i) 一个角位移，一个线位移一个角位移，一个线位移三个角位移，一个线位移7-2 试回答：位移法基本未知量选取的原则是什么为何将这些基本未知位移称为关键位移是否可以将静定部分的结点位移也选作位移法未知量 7-3 试说出位移法方程的物理意义，并说明位移法中是如何运用变形协调条件的。 7-4 试回答：若考虑刚架杆件的轴向变形，位移法基本未知量的数目有无变化如何变化 7-5 试用位移法计算图示结构，并绘出其内力图。 (a) 《 l（ l 解：（1）确定基本未知量和基本结构 有一个角位移未知量，基本结构见图。 Z 1M 图 ~ （2）位移法典型方程 11110p r Z R += （3）确定系数并解方程 i ql Z ql iZ ql R i r p 24031831 ,82 12 12 111= =-∴-== （4）画M 图 M 图 (b) 、 解：（1）确定基本未知量 1个角位移未知量，各弯矩图如下 4m 4m | 4m 1Z =1M 图 3 EI p M 图 - （2）位移法典型方程 11110p r Z R += （3）确定系数并解方程 1115 ,352 p r EI R = =- 15 3502 EIZ -= 114Z EI = （4）画M 图 () KN m M ?图 (c) ` 解：（1）确定基本未知量 一个线位移未知量，各种M 图如下 6m 【 9m《结构力学》课后习题答案