2017西南大学 结构力学考卷

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图1
由于在同一结点处，各杆端的转角都是相等的，因此每一个刚结点只有一个独立的角位移未知量。在固定支 座处，其转角等于零为已知量。至于铰结点或铰支座处各杆端的转角，它们不是独立的，可不作为基本未知 量。 这样，结构独立角位移数目就等于结构刚结点的数目。
三、分析计算题：本大题共 3 小题，共计 50 分。
Cy l 1 ql l 1 1 ql l 3l 2 ql l l EI 3 8 2 8 3 8 4 2 8 3 ql 4 () 128EI
2、结构位移求解：本题共 2 题，任选 1 题作答，计 10 分。 （1）试求如图 5 所示外伸梁 C 点的竖向位移 Cy 。梁的 EI 为常数。 （2）已知图 6 所示结构， EI 2.110 kN m , q 10 kN/m 求 B 点的水平位移。
（ 1）
（2）
（3）
（4）
截面的内力值。 （3）根据每区段内的荷载情况，利用“零平斜弯”及叠加法作出弯矩图。作刚架 Q、N 图有 两种方法，一是通过求控制截面的内力作出；另一种方法是首先作出 M 图；然后取杆件为分离体，建立矩 平衡方程，由杆端弯矩求杆端剪力；最后取结点为分离体，利用投影平衡由杆端剪力求杆端轴力。当刚架构 造较复杂（如有斜杆） ，计算内力较麻烦事，采用第二种方法。 （4）结点处有不同的杆端截面。各截面上的 内力用该杆两端字母作为下标来表示，并把该端字母列在前面。 （5）注意结点的平衡条件。 2．答：
1、几何组成分析：本题共 3 个体系如图 2，图 3，图 4 所示，任选 2 个进行分析，每个 10 分，计 20 分。
答： （1 ）
答： （2）
-1-
（1）解：
图2
图3
图4
解：对例图 2 所示体系进行几何组成分析时，可把地基作为一个刚片，当中的 T 字形部分 BCE 作为一个刚片。左边的 AB 部分虽为折线，但本身是一个刚片而且只用两个铰与其他部 分相联，因此它实际上与 A、B 两铰连线上的一根链杆（如图中虚线所示）的作用相同。 作 M P 和 M 图，分别如图(b)、(c)。BC 段 M P 图是标准二次抛物线图形；AB 段 M P 图不是标准二 同理，右边的 CD 部分也相当于一根链杆。这样，此体系便是两个刚片用 AB、CD 和 EF 三 根链杆相联而组成，三杆不全平行也不同交于一点，故为几何不变体系，而且没有多余约 次 抛 物 线 图 形 ， 现 将 其 分 解 为 一 个 三 角 形 和 一 个 标 准 二 次 抛 物 线 图 形 。 由 图 乘 法 可 得 束。 2 2 2 解：对图 3 先分析 DEFCB 这个体系，首先 DF 与 BE.BF 组成的几何不变体系，BCF 相当 于是二元体，整个的还是几何不变体系，而 AB 和大地已经是连为一体的了，那么 DEFCB 就相当于与大地是通过一个铰 B 和一个支杆 C，一共 3 个约束与大地相连，故为几何不变 体系！
q
qq
q
q
r11Z1 R1P 0
r11 6i
R1P ql 2 /12
Z1 ql 2 / 72i
q
2ql2/72 2ql2/72
M M1Z1 M P
4ql2/72 对称弯图：请任选 4 个图作答，每个 5 分，共计 20 分。
1.答：
（1）求支座反力。简单刚架可由三个整体平衡方程求出支座反力，三铰刚架及主从刚架等，一般要利用整 体平衡和局部平衡求支座反力。 （2 ） 求控制截面的内力。 控制截面一般选在支承点、 结点、 集中荷载作用点、 分布荷载不连续点。控制截面把刚架划分成受力简单的区段。运用截面法或直接由截面一边的外力求出控制
4 2
3、超静定结构求解：本题共 2 题，任选 1 题作答，计 20 分。 （1）用力法作图 7 所示结构的 M 图。.EI=常数。 （2）用位移法(利用对称性)计算图 8 所示结构并画弯矩图。 （EI=常数）
图7
图8
图5
图6
-2-
（1）解：因为结构对称荷载反对称，可利用对称性如下
2q q
对称半结构用位移法求解
（5）
（6）
(7)
(8)
(1) 验算结构的刚度。校核结构的位移是否超过允许限值，以防止构件和结构产生过大的变形而影响结构的 正常使用。 (2) 为超静定结构的内力分析打基础。超静定结构的计算要同时满足平衡条件和变形连续条件。 (3) 结构制作、施工过程中也常需先知道结构的位移。
3.答：
(9)
答：(1) 答： （2）
西南大学网络与继续教育学院课程考试试题卷
类别：网教(网教/成教) 专业：土木工程 2017 年 12 月 A卷 满分：100 分
答（5） 答（6）
课程名称【编号】 ： 结构力学 【0729】 大作业
二、简答题：本大题共 3 小题，每题 10 分，共 30 分。
1、简述刚架内力计算步骤。2、简述计算结构位移的目的。3、如何确定位移法基本未知量。