静定结构位移计算练习题(答案在后)
静定结构的位移计算—图乘法计算静定结构的位移(建筑力学)

ql 2 8
) (5 8
l) 4
5ql 4 384 EI
()
温度变化时位移计算公式
设结构上侧温度变化t1,下侧温度变化t2,则杆轴线处温度变化为t0 =(h2t1+h1t2)/h。
此时任一微元体变形如图所示,包括两种形式:
①轴线伸长量du; ②截面转角dθ。
使用公式 L t L 和图中的几何关系,不难得到:
l
l
]
[t0
0
l
t h
1 2
l
l
]
-6l 18l 2 6l(1 3)()
h
h
N图
M图
支座位移时结构位移计算公式
支座位移直接引起结构位移,并不引起结构变形。因此,仅有支座位移时, 结构微元体变形为0。所以,虚拟状态内力虚功为0。将这一结论代入结构位移计 算的一般公式,即可得到支座位移时结构的位移计算公式:
N Nds EA
荷载作用下位移计算步骤
(1)计算位移状态(实际状态)结构内力:M、Q、N; (2)假设虚拟状态(受力状态); (3)并求其内力 M、 、Q ;N (4)代入位移计算公式并求解。
计算示例
例:计算图(a)所示简支梁中点C处得竖向线位移(EI为常数)。
(a)实际状态
(b)虚拟状态
解:(1)计算实际状态弯矩
位置如图a所示。
(3)当图形的面积和形心位置不易
图b
确定时,可将其分解为几个简单的图形,分
别与另一图形相乘,最后把结果相加,图b。
图a
(4)当y0所在图形是由若干直线段
组成的折线时,应分段进行图乘,再进行叠
加,图c。
(5)当直杆各杆段截面性质不同,即
EI不同时,应分段图乘,再进行叠加,图d。
东南大学结构力学习题(附答案)

M /8
M图
11、 X = ql (←) (有侧支座水平反力) 1 28 13、
P
12、 M CB
= 2.06kN ⋅ m (上侧受拉)
X1
X2
—— 8 ——
15、
17、
P l
X1
Pl 2Pl
Pl
Pl Pl 2 MP 图 Pl 2 M图
M1 图
δ 11 =
2l Pl , Δ1P = − , 3EI EI
Pa
52、
53、
N=4.5qa 117 81 36 1.5 qa 24 9 0 M 图 0 5 qa2 36 _ N= 9qa 4.5qa2 4.5qa
54、
4 54 54
55、
4 N =-28.8 kN 36 36 4 M 图 ( kN . m ) 4
4
56、
2 qa 2 2 qa 2
M 图
57、
第二部分 静定结构内力计算(参考答案)
1、 (O) 6、 (O) 11、 (O) 16、 (O) 19、
3 Pa+1.5 m 0 4 3m 4 0
2、 (X) 7、 (X) 12、 (O) 17、 (X)
3、 (O) 8、 (X) 13、 (O) 18、 (O)
4、 (O) 9、 (O) 14、 (X) 20、
3 30、 Δ DV = 8 Pa / EI + 125 Pa / 4 EA( ↓ )
4 2 31、 Δ DV = 11qa / 24 EI + 15qa / 8 EA( ↓ )
32、 φ SR = 33、 Δ DV
3Pa 2 EI
(
)
结构力学(1)阶段性作业4

结构力学(1)阶段性作业4一、单选题1. 静定结构因支座移动_____。
(7分)(A) 会产生内力,但无位移 (B) 会产生位移,但无内力 (C) 内力和位移均不会产生(D) 内力和位移均会产生参考答案:B2.用图乘法求位移的必要条件之一是_____。
(7分) (A) 单位荷载下的弯矩图为一直线; (B) 所有杆件EI 为常数且相同; (C) 结构可分为等截面直杆段;(D) 结构必须是静定的。
参考答案:C3.图示简支梁右端转角位移等于_____。
(7分)(A) :(顺时针) (B) : (顺时针) (C) :(逆时针) (D) : (逆时针)参考答案:D4.图示虚设的单位力系是为计算_____。
(7分)(A) B 、C 两点的相对水平线位移 (B) B 、C 两点的相对竖向线位移 (C) B 、C 两点的相对线位移 (D) B 、C 两点的绝对线位移参考答案:C5. 图示桁架在力P 作用下C 点的竖向位移_____。
(6分)(A) :(B) : (C) : (D) :参考答案:A6. 利用虚位移原理计算未知力,实质上是用_____方法解决_____问题。
(6分) (A) 几何、几何 (B) 几何、平衡 (C) 平衡、几何 (D) 平衡、平衡 参考答案:B二、判断题1. 对静定结构,支座移动或温度改变会产生内力。
(6分) 正确 错误参考答案:错误 解题思路:2. 功的互等定理成立的条件是小变形和线弹性。
(6分) 正确 错误参考答案:正确 解题思路:3. 图乘法可以用来计算曲杆。
(6分)正确错误参考答案:错误解题思路:4. 仅有支座位移的静定结构位移计算,如果单位广义力引起的反力均与支座位移同向,则所求位移必为正。
(6分)正确错误参考答案:错误解题思路:5. 结构的变形是由于某种外因的作用使结构产生应力和应变引起的。
(6分)正确错误参考答案:正确解题思路:6. 静定结构在温度改变、材料收缩和制造误差等因素的影响下不仅产生变形,同时产生内力。
结构力学练习题及答案

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)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.F p /2M2a2a a aa aA F p /2F p /2 F p /2F p F pa a aa F PED3. (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。
A l /2l /2EI 2EIF Pa d c eb fgh iklF P =11j llM /4 3M /4M /43M /43M /4M /4M /8 M /2EIEIM四(本大题 9分)图示结构B 支座下沉4 mm ,各杆EI=2.0×105 kN ·m 2,用力法计算并作M 图。
静定结构的位移计算

第4章
二、单位荷载法
1、定义:应用虚力原理,通过加单位力求实际位移的方法。 2、计算结构位移的一般公式
PK=1 RK
1
RK RK3
2
( a , a , a , Ca )
位移状态
RK
4
(M K ,Q K , N K , RK )
虚力状态
对上述两种状态应用虚功原理:
1 Ka R K 1 C a1 R K 2 C a 2 M K a ds Q K a ds N K a ds
P/2
P/2
c
c
CV
4、结构的动力计算和稳定分析中,都常需计算结 构的位移。
第4章
三、计算位移的有关假定
2、小变形假设。变形前后荷载作用位臵不变。 3、结构各部分之间为理想联结,不计摩擦阻力。 4、当杆件同时承受轴力与横向力作用时, 不考虑由于杆 弯曲所引起的杆端轴力对弯矩及弯曲变形的影响。
ω1
ω2
MP图
1 Δ (ω1 y1 ω2 y2 ) EI
第4章
3、当杆件为变截面时亦应分段计算; y1
EI1
y2
EI 2
MK图
ω1
EI1
ω2
EI 2
MP图
1 1 Δ ω1 y1 ω2 y2 EI1 EI 2
第4章
4、图乘有正负之分:弯矩图在杆轴线同侧时,取正号; 异侧时,取负号。
13860 0.0924m( ) EI
第4章
例题 试求左图所示刚架C点的竖向位移AV和转角C。 EI 1.5 105 KN m 2 各杆材料相同,截面抗弯模量为:
MB A
力状态(状态1)
第七章结构的位移计算

第七章结构的位移计算一、是非题1. 温度改变,支座移动和制造误差等因素在静定结构中引起内力。
( )2. 虚功中的力状态和位移状态是彼此独立无关的.这两个状态中的任意一个都可看作是虚设的( )3. 在小变形条件下,结构位移计算和变形位能计算均可应用叠加原理。
( )4. 变形体的虚功原理仅适用于线弹性体系,不适用于非线弹性体系。
( )5. 图示结构EI=常数,求K点的竖向位移时,由图乘法得:()6. 图示梁的跨中挠度为零。
( )7. 对于静定结构,没有内力就没有变形()8. 对于静定结构,没有变形就没有位移()9. 用单位载荷法计算结构位移时,勇于计算外力虚功的广立力是虚设的广义单位力,而相应的广义位移是拟求的实际位移()10. 如果结构是由线弹性材料制成的,但在温度变化的情况下,功的互等定理不成立()11. 竖向荷载P分别作用于A点和B点时。
B点产生的竖向位移是不同的。
( )12.变形体体系虚功方程推导过程中,微元体上外力的刚体位移总虚功为零,是基于变形协调条件()13. 图(a)和图(b)两弯矩图图乘结果为()14.功的互等定理、位移互等定理、反力互等定理只适用于线弹性体系。
〔 )15.计算静定结构由于温度改变引起的位移时,不计剪切变形项是由于剪力较小。
( )二、填空题1. 图示桁架各杆EA相同,C点承受水平荷载P后,则CA和CB杆的夹角的改变量为______。
2. 图示刚架中,C、D两点的相对线位移等于______,两点距离______。
3. 虚功原理有两种不同的应用形式,即___________原理和_____________原理,其中_____________原理等价于变形协调条件。
4. 应用图乘法求杆件结构的位移时,各图乘的杆段必须满足如下三个条件:_________;_________;_________5. 结构与荷载如图所示,各杆EI相同,铰C处的竖向位移为________6. 图示刚架C点的竖向位移求得为,如各杆刚度EI减小一倍,C点的竖向位移为_________。
结构力学4静定结构的位移计算习题解答
第4章 静定结构的位移计算习题解答习题 是非判定题(1) 变形体虚功原理仅适用于弹性体系,不适用于非弹性体系。
( ) (2) 虚功原理中的力状态和位移状态都是虚设的。
( )(3) 功的互等定理仅适用于线弹性体系,不适用于非线弹性体系。
( ) (4) 反力互等定理仅适用于超静定结构,不适用于静定结构。
( ) (5) 关于静定结构,有变形就必然有内力。
( ) (6) 关于静定结构,有位移就必然有变形。
( )(7) 习题(7)图所示体系中各杆EA 相同,那么两图中C 点的水平位移相等。
( ) (8) M P 图,M 图如习题(8)图所示,EI =常数。
以下图乘结果是正确的:4)832(12ll ql EI ⨯⨯⨯ ( )(9) M P 图、M 图如习题(9)图所示,以下图乘结果是正确的:033202201111)(1y A EI y A y A EI ++ ( )(10) 习题(10)图所示结构的两个平稳状态中,有一个为温度转变,现在功的互等定理不成立。
( )(a)(b)习题 (7)图图(b)M图(a)M P 81qM 图(b)P M 图(a)习题 (8)图 习题 (9)图(a)P习题 (10)图【解】(1)错误。
变形体虚功原理适用于弹性和非弹性的所有体系。
(2)错误。
只有一个状态是虚设的。
(3)正确。
(4)错误。
反力互等定理适用于线弹性的静定和超静定结构。
(5)错误。
譬如静定结构在温度转变作用下,有变形但没有内力。
(6)错误。
譬如静定结构在支座移动作用下,有位移但没有变形。
(7)正确。
由桁架的位移计算公式可知。
(8)错误。
由于取0y 的M 图为折线图,应分段图乘。
(9)正确。
(10)正确。
习题 填空题(1) 习题(1)图所示刚架,由于支座B 下沉∆所引发D 点的水平位移∆D H =______。
(2) 虚功原理有两种不同的应用形式,即_______原理和_______原理。
其中,用于求位移的是_______原理。
第四、五、六章练习题答案
图3-18
14.利用影响线,求得结构在图3-20所示荷载作用下,C截面的剪力等于-20kN。(×)
15.结构的附属部分某截面某量值的影响线在基本部分的影响线竖标为零。(√)
第六章力法
1.超静定结构中有几个多余约束就有几个建立力法方程的变形条件。(√)
7.图3-14a所示梁的剪力图,竖标 是截面C左的剪力值,图3-14b是截面C的剪力影响线,竖标- 也是表示在移动荷载作用下截面C左的剪力值。(×)
图3-14
8.图3-15b可以代表图3-15a所示梁EF段任意截面的剪力影响线。(√)
图3-15
9.任何静定结构的支座反力、内力影响线,军事有一段或是数段直线组成。(√)
2.力法方程中的主系数的符号在任何情况下都取正值。(√)
3.把超静定结构的基本未知力求出来后,画最后内力图时,实际上是在画静定结构的内力图。(√)
4.图5-14所示超静定结构当支座A发生位移时,构建CD不会产生内力。(√)
图5-14
5.对图5-15(a)所示超静定刚架,若进行内力分析时采用5-15b所示的基本结构,并画出了最后的内力图,当计算C点的竖向位移时可选用图5-15 C所示的基本结构。(√)
2.剪力的结构包络图表示梁在已知荷载作用下各截面剪力可能变化的极限范围。(√)
3.静定桁架的影响线在结点之间必是一条直线。(√)
4.下图3-10所示两根梁的MC影响线不相同。(×)
图3-10图3-11
5.同4题图所示两根梁的QC影响线不相同。(√)
6.图3-11所示单位荷载在AB区间移动,绘制界面C的某内力影响线时,也应限制在AB区间内。(√)
10.静定梁某截面弯矩的临界荷载位置一般就是最不利荷载位置。(×)
结构力学练习题及答案
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)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.F p /2M2a2a a aa aA F p /2F p /2 F p /2F p F pa a aa F PED3. (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。
A l /2l /2EI 2EIF Pa d c eb fgh iklF P =11j llM /4 3M /4M /43M /43M /4M /4M /8 M /2EIEIM四(本大题 9分)图示结构B 支座下沉4 mm ,各杆EI=2.0×105 kN ·m 2,用力法计算并作M 图。
结构力学练习题及答案
结构力学练习题及答案(总42页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--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)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; ; ; .23. (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。
=1F P482四(本大题 9分)图示结构B 支座下沉4 mm ,各杆EI=×105 kN·m 2,用力法计算并作M 图。
五(本大题 11分) 用力矩分配法计算图示结构,并作M 图。
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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.
M =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ϕ与竖向位移δ间的关系为:δ=ϕ 。
二、计算题:
10、求图示结构铰A 两侧截面的相对转角ϕA ,EI = 常数。
q
11、求图示静定梁D 端的竖向位移 ∆DV 。
EI = 常数 ,a = 2m 。
10kN/m
12、求图示结构E点的竖向位移。
EI = 常数。
q
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
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/
23
l/3
20、求图示结构A、B两点的相对水平位移,E I = 常数。
l
l
26、求图示刚架中铰C两侧截面的相对转角。
27、求图示桁架中D点的水平位移,各杆EA 相同。
D
30、求图示结构D点的竖向位移,杆AD的截面抗弯刚度为EI,杆BC的截面抗拉(压)刚度为EA。
a
3
31、求图示结构D点的竖向位移,杆ACD的截面抗弯刚度为EI,杆BC抗拉刚度为EA 。
35、图示结构B支座沉陷∆= 0.01m ,求C点的水平位移。
36、结构的支座A发生了转角θ和竖向位移∆如图所示,计算D点的竖向位移。
θA
D
l/
l l2
37、图示刚架A支座下沉0.01l,又顺时针转动0.015 rad ,求D截面的角位移。
D
0.015rad
A
h 0.01
l l l
39、图示刚架杆件截面为矩形,截面厚度为h , h/l = 1/ 20 ,材料线膨胀系数为 α,求C 点的竖向位移。
C
A
-3-3+t
+t t t
l
40、求图示结构B 点的水平位移。
已知温变化t 110=℃,t 220=℃ ,矩形截面高h=0.5m ,线膨胀系数a = 1 / 105。
t 1
t 2
t 4m
B
1
静定结构位移计算(参考答案)
1、( X )
2、( O )
3、( X )
4、( C )
5、( O )
6、( X )
7、( O )
10、EI
ql
A
2473
=ϕ
11、∆DV EI =↓140/()() 12、()
∆EV ql EI =-↑74324
/()
14、()()∆BV ql EI =
↓5164
15、ϕC ql EI =3
24
17、()DV
qa EI
∆=
↓65244
18、∆DV ql EI =2533844
/ ()↓
19、AB Pl EI ϕ=492
/
20、()33
Pl EI /←→
26、∆C ql EI
=3
2
27、()
()∆DH Pa EA =+→212
30、∆DV Pa EI Pa EA =+↓812543
//()
31、∆DV qa EI qa EA =+↓112415842
//()
35、∆∆CH R =-
⋅=∑--⋅=()1∆∆ (→)
36、
DV
l ∆
∆=+↑θ//()22
37、
D
r a d ϕ
=0025.( )
39、()
c v t l t l t l ∆=-=-↑ααα120119
40、∆C D H
cm =0795.。