1、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) 参考答案:3. 大小、方向和作用位置随时间改变,有机械振动、风、地震和爆炸力 1.( 16 分)对于图示体系,试求: ( 1 ) R C 、 Q CL 的影响线; ( 2 )在图示移动荷载作用下,利用 R C 、 Q CL
2、 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: 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: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
3、 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 点得水平支反力 F Ex 。(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 FEx5.4
4、kN() (3 分)5 、用力矩分配法计算图示结构,并画出弯矩图和求 D 支座的竖向反力。( 14 分)参考答案: 5 、( 14 分)解: 计算固端弯矩: ; 将 E 点竖向荷载 10kN 向 D 点简化为向下的竖向荷载 10kN 和顺时针的弯矩 10kN.m ,因此 ( 3 分) 计算分配系数: S CA ; S CD ; CA CD 0.5 ( 2 分) 分配及传递:( 4 分) 分配系数 CB CA 0 0.5 CD 0.5 固端弯矩( kN.m ) 30 40 10 杆端弯矩( kN.m ) 分配及传递 M AC M CB M CA 2.5 0 5 2.5 30 5 M CD M D
5、C 5 0 35 10 ( 1 )作 M 图:( 3 分) ( 2 ) D 支座的竖向反力: Q DE 10kN ( ); Q DC kN ( ) R Dy 10 15.83 25.83 kN ( ) ( 2 分) 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)
6、a. b. c. 参考答案: 三、计算题(应有主要计算过程和步骤) 参考答案:3. 大小、方向和作用位置随时间改变,有机械振动、风、地震和爆炸力 1.( 16 分)对于图示体系,试求: ( 1 ) M E 、 Q E 的影响线(设 R C 向上为正); ( 2 )在图示移动荷载作用下,利用 M E 、 Q E 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
7、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) 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);11 ( 66) ( 6) 2 (3 分)1p= ( 618q) ( 6)= (3 分) X1=1p/11=( )( ) = 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)