武汉理工大学结构力学上册试题及其答案

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1试卷一一、对图示体系进行几何构造分析,并指出有无多余约束,若有,指出其数量。(答题时应有必要的分析过程)(10分)(5分×2)解:a.几何瞬变体系(用三刚片法则,三铰共线);b.几何不变体系且无多余约束(体系内部用三刚片法则,三铰不共线);二、画出图示结构弯矩图的形状。其中图c各杆件长相等,EI=常数(15分)参考答案:三、计算题(应有主要计算过程和步骤)1.(16分)对于图示体系,试求:(1)RC、QCL的影响线;(2)在图示移动荷载作用下,利用RC、QCL的影响线,求(正号最大值)和(负号最小值)的荷载最不利位置,并计算其大小。设P=30kN,q=30kN/m,并设均布荷载的长度可以任意选2取.参考答案:RC影响线(3分)QCL的影响线(3分):将均布荷载布置在BC段,集中荷载布置在D点。(2分)=90KN:将均布荷载布置在BC段,集中荷载布置在D点。(2分)=60KN2、如图所示,各杆件长L,EI=常数,计算D点的水平位移△DH。(12分)参考答案:(12分)解:取一半结构计算:3△DH=3、用力法计算图示,并作M图(各杆EI=常数)。(16分)参考答案:(16分)解:取四分之一结构计算:计算简图(2分)图(2分)图(2分M图(3分(1分);(2分);M=MP+1X1(2分)4、已知图示结构的荷载P=10kN,q=12kN/m,m=50kN.m,L=4m,结构在荷载作用下结点A产生的角位移=(顺时针转动);线位移,画出结构M图,并求E点得水平支反4力FEx。(各杆线刚度i=常数)(17分)参考答案:(17分)解:BCDG部分为静定体系,可直接作内力图。(1分)AE杆:KN.mKN.MBF杆:KN.M;;AB杆:;作M图:(5分)即FEx=5.4kN(←)(3分)5、用位移法计算图示结构,并画出弯矩图和求D支座的竖向反力。(14分)5参考答案:(1)作M图:(3分)(2)D支座的竖向反力:QDE=10kN(↑);QDC=kN(↑)RDy=10+15.83=25.83kN(↑)(2分6试卷二一、对图示体系进行几何构造分析,并指出有无多余约束,若有,指出其数量。(答题时应有必要的分析过程)(10分)参考答案:a.体系内部用二刚片法则,若三个链杆交于一点,则为几何瞬变体系;若三个链杆不交于一点,则为几何不变体系。b.几何不变体系且无多余约束(体系内部用三刚片法则,三铰不共线);二、画出图示结构弯矩图的形状。其中图b各杆件长相等,EI=常数(15分)a.b.c.参考答案:7三、计算题(应有主要计算过程和步骤)1.(16分)对于图示体系,试求:(1)ME、QE的影响线(设RC向上为正);(2)在图示移动荷载作用下,利用ME、QE的影响线,求(正号最大值)和(负号最小值)的荷载最不利位置,并计算其大小。设P=30kN,q=30kN/m,并设均布荷载的长度可以任意选取.参考答案:ME影响线(3分)QE的影响线(3分):将P布置在ME影响线的E点处,均布荷载q布置在EB段。(2分)=60KN:将P布置在QE影响线的E点左侧处,均布荷载q布置在ED段。(2分)=-20KN2、如图所示,各杆件长L,计算D点的水平位移△DH。(14分)8参考答案:(12分)解:将原结构体系分解为图1和图2。其中图1中D点没有水平位移,图2取一半结构计算。△DH=3、用力法计算图示排架,已知q=8kN/m,并作M图。(16分)参考答案:(16分)解:MP图图(2分)M图(2分(1分);δ11=(×6×6)×(×6)×2=(3分)9△1p=[(×6×18q)×(×6)=(3分)X1=△1p/δ11=(-)∕()=-9(kN);M=MP+1X1(2分)(2分)4、已知图示结构的荷载q=30kN/m,L=4m,结构在荷载作用下结点A、B产生的角位移=(逆时针转动);=(逆时针转动),画出结构M图。(各杆线刚度i=常数)(16分)参考答案:(17分)解:各杆端弯矩:AC杆:MCA=0,MAC==240kN.m;(2分)AB杆:MAB==-124kN.m,MBA==-74kN.m;(3分)AD杆:MAD==-116kN.m,MDA==-58kN.m;(2分)BE杆:MBE==-102kN.m,MEB=0;(2分)BF杆:MBF==176kN.m,MFB==64kN.m;(3分)105、用位移法计算图示结构,其中q=6kN/m,a=4m,各杆EI=常数,并画出弯矩图和求B支座的竖向反力。(13分)参考答案:解:(1)作M图:(2分)(2)B支座的竖向反力:(2分)QBA=kN(↑);QBC=kN(↑)RB=19+24.06=43.06kN(↑)

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