3.第三题平面刚架与分段叠加法问答题
第三章3静定结构受力分析(平面刚架)
四.刚架的内力分析及内力图的绘制
①分段：根据荷载不连续点、结点分段。 ②定形：根据每段内的荷载情况，定出内力图的形状。 ③求值：由截面法或内力算式，求出各控制截面的内力值。
④画图：画M图时，将两端弯矩竖标画在受拉侧，连以直 线，再叠加上横向荷载产生的简支梁的弯矩图。Q，N 图要标
方法:切断两个刚片之间的约束,取一个刚片为隔离体,假定 约束力的方向,由隔离体的平衡建立三个平衡方程.
例1: 求图示刚架的支座反力
C
B
C
B
l
2
YB
P
lP
A
l
2
A X A YA
解:
Fx 0, X A P 0, X A P()
MA
0, P
l 2
YB
l
0,YB
P 2
()
Fy
0,YA
YB
0,YA
另外，根据这些关系，常可不经计算直观检查 M 图的轮廓是否正确。 ①M图与荷载情况不符。 ②M图与结点性质、约束情况不符。 ③作用在结点上的各杆端弯矩及结点集中力偶不满足平衡条件。
内力图形状特征
Q图 M图
1.无何载区段 2.均布荷载区段 3.集中力作用处
平行轴线
↓↓↓↓↓↓
＋ －
发生突变
＋P －
斜直线
2m
8kN
B24kN.m
6kN
4m
6kN
0
－6kN
∑X = 8－8 = 0
8kN
∑Y = －6－（－6） = 0
16kN.m 6kN
∑M = 24－8 － 16 = 0
作内力图
8kN
QDA=8kN NDA=0 MDA=8kN.m（左拉）
2015年新疆一级建筑师《建筑结构》：分段叠加法作弯矩图考试题
2015年新疆一级建筑师《建筑结构》：分段叠加法作弯矩图考试题本卷共分为2大题50小题，作答时间为180分钟，总分100分，60分及格。
一、单项选择题（共25题，每题2分，每题的备选项中，只有 1 个事最符合题意）1、砌体施工质量控制等级应分为：(2007，25)(2009，25)A．二级B．三级C．四级D．五级2、城市详细规划应当在城市总体规划或分区规划的基础上，对城市近期建设区域内务项建设做出具体规划，详细规划应包括以下哪几项______。
①规划地段的各项建设的具体用地范围②建筑密度和高度等控制指标③总平面布置、工程管线综合规划和竖向规划④区域规划和土地利用总体规划A．①②③B．①②④C．②③④D．①②③④3、工程建设投资的最高限额是：A．经批准的设计总概算的投资额B．施工图预算的投资额C．投资估算的投资额D．竣工结算的投资额4、下述__不属于城市详细规划的设计内容。
A．规划地段各项建设的具体用地范围B．建筑高度和建筑密度控制指标C．人口规模和结构D．工程管线综合规划和竖向规划5、混凝土的浇水养护时间，对采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥拌制的混凝土，不得少于：(2001，31)A．10dB．7dC．14dD．5d6、下列哪一项不符合商品房预售条件(2005，69)A．已支付全部土地使用权出让金，取得土地使用权证书B．持有建设工程规划许可证C．按提供预售的商品房计算，投入开发建设的资金达到工程建设总投资的20％以上D．取得《商品房预售许可证》7、以下关于木质防火门的有关做法，哪一条是错误的__A．公共建筑一般选用耐火极限为1．00h的防火门B．防火门两面都有可能被烧时，门扇两面应各设泄气孔一个，位置错开C．防火门单面包薄钢板时，薄钢板应面向室外D．防火门包薄钢板最薄用26号镀锌薄钢板，并可用0．5mm厚普通薄钢板代替8、下列关于防水工程施工工程的做法中，错误的是__。
A．拆模时，防水混凝土结构表面的温度与周围气温的温差不得超过15℃B．防水混凝土在侵蚀性介质中使用时，其耐蚀系数不应小于0．8C．防水混凝土凝结后，应立即进行养护，并充分保持湿润。
静定平面刚架
1.2 静定平面刚架的内力计算
2) 绘制内力图。由区段叠加法绘制弯矩图。在CD段，将 控制截面上的弯矩值竖标按比例标出并用虚线连接，以此 虚线为基线，叠加上相应简支梁在均布荷载作用下的弯矩 图。在AC段，以连接控制截面上的弯矩值竖标的虚线为基 线，叠加上相应简支梁在跨中点受集中荷载作用下的弯矩 图。绘出最后的弯矩图如图3.10(b)所示。
,MDC＝0 MCD＝－40kN－4m×10kN/m×4m×2m＝－240kN·m(上侧受拉) MCA＝MCD＝－240kN·m(左侧受拉) MAC＝－40kN×4m－10kN/m×4m×2m－40kN×2m ＝－320kN·m(左侧受拉) FSDC＝40kN FSCD＝40kN＋10kN/m×4m＝80kN FSCA＝0 FSAC＝40kN FNDC＝FNCD＝0 FNCA＝－40kN－10kN/m×4m＝－80kN FNAC＝－80kN
由控制截面上的剪力值，并利用q、FS和M三者的微分关 系绘制该刚架的剪力图。在CD段，有均布荷载作用，剪力 图是一条斜直线，用直线连接两控制截面上剪力值的竖标 即是该段的剪力图。在AC段，因无均布荷载作用，剪力图 应是与轴线平行的直线，在集中力作用的B点处剪力图出 现突变，突变值等于40kN。绘出剪力图如图3.10(c)所示。
在一般情况下，刚架中各杆的内力有弯矩、剪力 和轴力。
静定平面刚架内力计算的一般步骤是先由整体或 部分的平衡条件，求出支座反力和铰结点处的约 束力，然后按单跨静定梁的内力计算法则和内力 图的绘制方法，逐杆绘制内力图，最后将各杆的 内力图连在一起，即得整个刚架的内力图。
在刚架的内力计算中，弯矩可自行规定正负，但 须注明受拉的一侧，弯矩图绘在杆的受拉一侧。 剪力和轴力的正负号规定同前，即剪力以使隔离 体产生顺时针转动趋势时为正，反之为负；轴力 以拉力为正，压力为负。剪力图和轴力图可绘在 杆的任一侧，但须标明正负号。
结构力学 第3章静 定梁、平面刚架受力分析
q 与 q’间的转换关系：
qdx qds q q
cos
第3章
[例题] 试绘制图示斜梁内力图。
q
B
C
A
α
D VB
HA
l/3 l/3
l/3
VA
（1）求支座反力：
解：
X 0 MB 0 MA 0
HA 0
VA
ql 6
()
VB
ql 6
()
校核：
Y
qj 6
qj 6
ql 3
0
第3章
（2）AC段受力图：
（3）AD段受力图：
HAcosα HAsinα
HA VAsinα
VA VAcosα
MC
C
NC
α QC
HAcosα
dx
d2M dx2
q(x)
（1）在无荷区段q(x)＝０，剪力图为水平直线，弯矩图为斜直线。
（2）在q(x)＝常量段，剪力图为斜直线，弯矩图为二次抛物线。其凹下去的曲 线象锅底一样兜住q(x)的箭头。
（3）集中力作用点两侧，剪力值有突变、弯矩图形成尖点；集中力偶作用点两 侧，弯矩值突变、剪力值无变化。
解：
10KN/m A HA=0
4m VA=26.25kN
30KN.m
20KN
C
D
B
E
2m
2m
32.5 2.5
3m VB=33.75KN 60
（1）计算支座反力
智慧树答案结构力学(上)知到课后答案章节测试2022年
第一章1.图示预制混凝土柱插入杯型基础，杯口的空隙中采用沥青麻刀填充，构建结构力学计算简图时一般视其为固定支座。
答案:错2.对于桥涵工程来说，结构自重、覆盖在结构上的土压力以及水位不变的静水压力等都属于恒荷载。
答案:对3.超静定结构在任意荷载作用下，反力和内力仅凭平衡条件就可以完全确定。
答案:错4.（）横跨德夯大峡谷，落差达400多米，创造了四项世界记录，其中包括大桥主跨1176m，是跨峡谷悬索桥当今的世界第一。
答案:矮寨大桥5.图示的公路桥梁一般在结构力学分析时采用计算简图（）。
答案:6.结构力学中，杆件间的连接简化为结点，一般不包括（）。
答案:活动结点7.按几何特征分类，结构一般可以分为（）。
答案:板壳结构;实体结构;杆系结构;薄膜结构8.杆系结构按计算特点和求解方法可以分为（）。
答案:静定结构;超静定结构9.以下（）属于以受弯为主的结构。
答案:刚架;排架;梁10.静力荷载和动力荷载的本质区别在于（）。
答案:其是否引起惯性力;其是否产生动力效应第二章1.固定铰支座和定向支座各相当于2个约束，但它们并不是等效的。
（）答案:对2.用2根杆固定1个新点的装置就是二元体，这些链杆可以为直杆，曲杆或者折杆。
（）答案:错3.图示体系为瞬变体系。
（）答案:错4.根据平面杆系的自由度计算公式，图示杆系的计算自由度为0，但其实际自由度为1。
（）答案:对5.图示连接4个刚片的复铰相当于（）个约束。
答案:66.3个本身无多余约束的刚片，两两全部通过一个铰相连，这三个铰中一个为实铰，一个为虚铰，一个为无穷铰，那么这个体系是几何不变体系的条件是（）。
答案:实铰到虚铰的连线与形成无穷铰的平行链杆不平行7.图示体系为（）。
答案:有多余约束的几何不变体系8.图示刚架为有1个多余约束的几何不变体系，它的支座约束中，可以将（）中的任意1个视为多余约束。
答案:B处的水平支座;A处的水平支座9.以下说法正确的是（）。
一个体系上增加或去掉二元体，体系的几何组成保持不变。
3-3静定平面刚架
然后先由A.B支座开始 作弯矩图.
32
15:58
P
2P
2P h
2Ph
Ph Ph
Ph
2Ph 2Ph Ph
a
a
a
2a
33
五、对称性的利用：对称结构在对称荷载作用下， 反力和内力都呈对称分布；对称结构在反对称荷载作 用下，反力和内力都呈反对称分布。
m m m
15:58
q ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓
E
q=20kN/m
仅绘M图,并不需要 求出全部反力. 先由AD ∑Y=0 得 YA=80kN 再由整体 ∑X=0 得 XB=20kN
120 C 120 ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ 60
60 180
MEA=80×6-½×20 ×6²=120 20kN
2m
62.5
3m
20kN 4m 2m
B 5m
M图 kM.m
15:58
3）三铰型
两个铰支座和一个顶铰。四个支座反力。三 个整体平衡条件加顶铰的平衡方程。 a）
10
M
C
0 b） FQC 0 c） FNC 0
4）复合型刚架 由简单刚架组合而成，具有基本部分和附 属部分，计算应先附属后基本。
15:58
11
例
M
P D E O F G
3a 6a
A
18
5）校核
C qa 2 2 qa 2 qa 2 + 4 8 A qa 2 2 B
15:58
C
C
B qa 2
B
qa 2
M图
qa
A
FQ图
C qa 2
2 2
A
结构力学第03章习题课
集中力 作用点
集中力
铰处和自由端
偶作用点 有力偶 无力偶
剪水 力平 图线
斜 直 线
Q
为 零 处
有突变(突 变值等于该 集中力的 值)
如 变 号
无变化
无变化 无变化
弯 矩 图
斜 直 线
抛物线 (凸向 与q指向
相同)
有 极 值
有尖角(尖 角方向与集 中力指向相 同)
有 极 值
有突变 (突
变值等于该 集中力偶 值)
等于该 力偶值
为 零
(2)增量关系
DN = -Px DQ = -Py DM = m
(3)积分关系
NB = N A -
xB xA
q
x
dx
QB = QA -
xB xA
q
y
dx
M B = M A +
xBQdx
xA
.
3-6
二、分段叠加法作弯矩图
1、叠加原理 由各力分别产生的效果(内力、应力、变形、位移等)的 总和等于各力共同作用时所产生的效果。
(5) 内力图的绘制规定同前。
.
3-9
3、力学特性 (1) 具有超静定结构、静定结构两者的优点，截面弯矩 小，抗弯刚度好；
(2) 避开了超静定结构的缺点，不受温度变化、支座移 动(沉陷)的影响；
(3) 要保证较好的力学特性，关键是中间铰的设置。
四、静定刚架
1、刚架的特点
(1) 由直杆组成的结构(一般梁与柱刚结而成)； (2) 结点全部或部分为刚结点； (3) 刚结点承受和传递弯矩，结点处各杆无相对转动； (4) 弯矩是刚架的主要内力。
该体系的组成次序为先固定
DF和GH，再固定FG和HI。因此 基本部分为DF和GH，附属部分为 FG和HI。
山西省一级建筑师《建筑结构》：分段叠加法作弯矩图考试题
山西省一级建筑师《建筑结构》：分段叠加法作弯矩图考试题本卷共分为2大题50小题，作答时间为180分钟，总分100分，60分及格。
一、单项选择题（共25题，每题2分，每题的备选项中，只有 1 个事最符合题意）1、世界上最早的一座敞肩拱桥是__。
A．法国泰克河上的赛兰特桥B．汴梁的虹桥C．河北赵县的安济桥D．北京的卢沟桥2、根据《合同法》，下列情形中要约失效的是______。
A．要约人没有收到拒绝要约的通知B．承诺期限届满，受要约人又作出承诺C．受要约人对要约的内容作出变更D．要约人依法撤销要约3、地面工程施工中，铺设整体面层时，水泥类基层的抗压强度不得小于__。
A．6MPaB．1．0MPaC．1．2MPaD．2．4MPa4、抗震规范规定了有抗震设防要求的钢筋混凝土结构高层建筑柱子轴压比限值，这是为了列中何项A．减少柱子的配筋量B．增加柱子在地震时的安全度C．使柱子的破坏形式和变形能力符合抗震要求D．防止柱子在地震时的纵向屈曲5、勘察设计费应届于总概算中六部分之一的哪一项费用(2008，2)A．其他费用B．土建工程费C．前期工作费D．安装工程费6、在高级宾馆的造价中，土建工程与安装工程(含水、暖、空调、电气、电梯等)的比例为______。
A．30%～40%，60%～70%B．50%，50%C．70%～80%，20%～30%D．85%～95%，5%～15%7、混凝土施工过程中，前一工序的质量未得到监理单位(建设单位)的检查认可，不应进行后续工序的施工。
其主要目的是：(2012，32)A．确保结构通过验收B．对合格品进行工程计量C．明确各方质量责任D．避免质量缺陷累积8、金属幕墙表面平整度的检查，通常使用的工具为__。
A．钢直尺B．1m水平尺C．垂直检测尺D．2m靠尺和塞尺9、我国现行A．HPB235B．HRB335C．HRB400D．RRB40010、建筑抗震设计应符合下列哪一项要求Ⅰ．应符合概念设计的要求Ⅱ．当采用严重不规则的方案时，应进行弹塑性时程分析Ⅲ．不应采用严重不规则的设计方案Ⅳ．当采用严重不规则的方案时，应做振动台模型试验A．Ⅰ、ⅡB．Ⅰ、ⅢC．Ⅰ、ⅣD．Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ11、软包工程适用的建筑部位是：(2011，54)A．墙面和花饰B．墙面和门C．墙面和橱柜D．墙面和窗12、在福建永定县客家住宅“承启楼”中，外环房屋高四层，其功能分别是（）。
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第三题问答题
1.截面内力有几个？
2.截面内力正负号规定？
3．分段叠加法作弯矩图的基本步骤？
4平面刚架分类？
5平面刚架力学特性？
1.答：有3个，分别是轴力（N）、剪力(V)、弯矩(M)。
2.答：轴力：截面一侧所有外力在指定截面法线方向投影的代数和，以与截面外法线方向相反为正；相反则为负。
（简要概括：受拉为正，受压为负）
剪力：截面一侧所有外力在指定截面切线方向投影的代数和，左上、右下为正；相反则为负。
（简要概括：顺时针为正，逆时针为负）
弯矩：让截面下部受拉为正，使截面下部受压为负。
3..答：①选定外力的不连续点（如集中力，集中力偶出的作用点，分布力的起点和重点等）为控制截面，求出控制截面的弯矩值
②分段画弯矩图，当控制截面之间无荷载时，改弯矩图是直线图形，当控制截面之间有荷载时，用叠加法做该段的弯矩图。
4.答：悬臂刚架、简支刚架、三铰刚架、多跨多层刚架。
5.答：因为刚结点约束杆端相对转动，所以能承受和传递弯矩。
（与铰相反），有消减结构中弯矩的峰值的作用。