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结构力学第三章习题及答案名师优质资料

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静定结构计算习题

15KN ?m A 3—1 试做图示静定梁的M、FQ图。

10KN /m D 3m 3m (a) B 1.5m E 20KN

F 1m 2m C 解:首先分析几何组成:AB为基本部分,EC为附属部分。 画出层叠图,如图(b)所示。

按先属附后基本的原则计算各支反力(c)图。 之後,逐段作出梁的弯矩图和剪力图。

E F C A D B 20KN (b) E F 40/3KN 40/3KN 20/3KN C 15KN ?m 10KN /m A 20/3KN D (CB 36.67KN

15 20

11.25 5 M图(单位:KN/m)

13.33

13.3

6.67 6.67 23.3

FQ图(单位:KN)

3—3 试做图示静定刚架的内力(M、FQ、FN)图,并校核所得结果。

30

B

C

2m D 6m 15KN 15 60 15 30 30

FAX=20KN ? A MA=60KN/m 3m M图(单位:KN/m) FQ图(单位:KN)

解:(1)计算支反力

FAX=48kN(→) MA=60 KN ?m(右侧受拉) (2)逐杆绘M图 15 (3)绘FQ图 (4)绘N图

(5)校核: 内力图作出后应进行校核。(略)

FN图(单位:

3—7 试做图示静定刚架的内力(M、FQ、FN)图,并校核所得结果。

20KN/m 60 C B 3m 20KN D 60 62.5 60 FBY=38KN 3m FAX=20KN A M图(单位:KN/m)

FAY=38KN 5m (a) 38 62 20

38 FQ图(单位:KN)

FN图(单位:KN)

解:(1)计算支反力

FAX=20kN(←) FAY=38kN(↑) FBY=62kN(↑) (2)逐杆绘M图

(3)绘FQ图 (4)绘N图

(5)校核: 内力图作出后应进行校核。(略)

3—9 试做图示静定刚架的内力(M、FQ、FN)图,并校核所得结果。

D C

E 0.25qL 0.25qL2 L A 20.25qL

2

q

FAX=0.75qL L L (a)

FBX=0.25qL B 0.125qL2 M图 FBY=0.25qL FAY=0.25 qL 0.25qL 0.25qL 0.25qL 0.25qL 0.25qL 0.25qL 0.75qL FQ图 FN图

解:(1)计算支反力

FAX=0.75qL(←) FAY=-0.25qL( ) FBY=0.25qL(↑) (2)逐杆绘M图 (3)绘FQ图 (4)绘N图

(5)校核: 内力图作出后应进行校核。(略)

3—11试做图示静定刚架的内力(M、FQ、FN)图,并校核所得结果。 解:(1)计算支反力

FBX=40KN(←) FAY=30KN (↑) FBY=50kN(↑) (2)逐杆绘M图 (3)绘FQ图 (4)绘N图

(5)校核: 内力图作出后应进行校核。(略)

20KN/m

E D 2m 80

120 80 120 40KN 2m C F A 4m ? 2m B 80 M图(单位:KN/m)

30

50 30 40 40 40 50

FQ图(单位:KN)

FN图(单位:KN)

3—17 试求图示抛物线三铰拱的支座反力,并求截面D和E的内力。

Y 100KC E D A 5m 5m 5m 5m B X 4m 20KN/m (a)

解:1、由已知设抛物线方程为y=ax+bx+c

坐标系如图(a)所示,有图可以看出, x=0 y=0;x=10 y=4;x=20 y=0 可以求得

2

124x?x25524y'??x?255xD?5my??yD'?0.4yD?3m

xE?15msin?D?0.371cos?D?0.928yE'??0.4yE?3msin?E??0.371cos?E?0.928

2、计算支反力

首先,考虑三铰拱的整体平衡。

由 ∑MB=0 及∑MA=0 得FAY=FBY=100KN 由 ∑X=0 可得 HAX=HBX=FH

取左半拱为隔离体,由∑MC=0 HAX=HBX=FH=125KN 3、

0左0右0FQD?100KNFQD?0KNFQE??50KN0EM0D?100?5?500KNM?100?15?100?10?10?5?2.5?375KN

4、求D、E点的内力 0M?MD?FH*yD?500-125?3?125KN D

0ME?ME?FH*yE?375-125?3?0KN 左0左左0左FQD?FQDcos?D?FHsin?D?46.4KNFN?FDQDsin?D?FHcos?D?153.1KN 右0右右0右F?Fcos??Fsin???46.4KNF?FQDDHDNDQDsin?D?FHcos?D?116 QD

FQE?FQ0Ecos?E?FHsin?E?0KNFNE?FQ0Esin?E?FHcos?E?134.6KN3—18 试用节点法计算图示桁架中各杆的内力。 解:(1)首先由桁架的整体平衡条件求出支反力。 (2)截取各结点解算杆件内力。

FY17=-5 5kN

FN17 FX17

=3.75 ∽ FN81

-5kN

FN78=

8 FN12=-3.75 1 FN81=-5

3xkf84vljs81m9s40mcz3j4le87moy00j9s
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