結(jié)構(gòu)力學(xué) 朱慈勉 第6章課后答案全解

1、結(jié)構(gòu)力學(xué) 第6章 習(xí)題答案6-1 試確定圖示結(jié)構(gòu)的超靜定次數(shù)。 (a) 2次超靜定 (b)6次超靜定(c) 4次超靜定(d)3次超靜定II(e) 去掉復(fù)鉸，可減去2（4-1）=6個(gè)約束，沿I-I截面斷開(kāi)，減去三個(gè)約束，故為9次超靜定 (f)沿圖示各截面斷開(kāi)，為21次超靜定(g) 所有結(jié)點(diǎn)均為全鉸結(jié)點(diǎn) 剛片I與大地組成靜定結(jié)構(gòu)，剛片II只需通過(guò)一根鏈桿和一個(gè)鉸與I連接即可，故為4次超靜定III(h)題目有錯(cuò)誤，為可變體系。6-2 試回答：結(jié)構(gòu)的超靜定次數(shù)與力法基本結(jié)構(gòu)的選擇是否有關(guān)？力法方程有何物理意義？6-3 試用力法計(jì)算圖示超靜定梁，并繪出M、FQ圖。FP4×2aA2l3l3B2E

2、IEIC(a) 解：+上圖=X1=1 其中： M圖 Q圖 (b)l2l2l2lABCDEI=常數(shù)FP4×2al2EFFP4×2a解： 基本結(jié)構(gòu)為：X2X1 FP4×2a 6-4 試用力法計(jì)算圖示結(jié)構(gòu)，并繪其內(nèi)力圖。(a) 20kN/m3m6m6mAEI1.75EIBCD解：基本結(jié)構(gòu)為：20kN/mX1616 810810 EI=常數(shù)qACEDB4a2a4a4a (b)解：基本結(jié)構(gòu)為：X11計(jì)算，由對(duì)稱性知，可考慮半結(jié)構(gòu)。1 22 計(jì)算：荷載分為對(duì)稱和反對(duì)稱。對(duì)稱荷載時(shí)： 反對(duì)稱荷載時(shí)： 6-5 試用力法計(jì)算圖示結(jié)構(gòu)，并繪出M圖。6m6m3m3mABCEI2EIEI

3、D11kN(a) X1X2解：基本結(jié)構(gòu)為：11KN1123311KN33166 用圖乘法求出(b)EI=常數(shù)6m6m6mEDACB20kN/mX2解：基本結(jié)構(gòu)為：X120kN/mX2X11111636339015030150 180 6m3m5III10kN·m10kN·mEA=CABD5I12m(c) 10kN·m10kN·mX1解：基本結(jié)構(gòu)為：1110kN·m10kN·m101010kN·m3399 6.136.133.873.871.611.61 (d)6m3m5IIIEA=DABE2I5ICEA=10kN/mFGX2

4、X1解：基本結(jié)構(gòu)為：10kN/m11336699 45405 6-6 試用力法求解圖示超靜定桁架，并計(jì)算1、2桿的內(nèi)力。設(shè)各桿的EA均相同。(a) (b)1.5m2m2m1230kNaFPFPaaa12題6-6圖6-7 試用力法計(jì)算圖示組合結(jié)構(gòu)，求出鏈桿軸力并繪出M圖。 (a)lllEIABCFP4×2ak= =12EIlEA= =2EIl2解：基本結(jié)構(gòu)為： 11 aaaaABCDEFGqqaEAEI=常數(shù)EA=EI/a2(b)6-8 試?yán)脤?duì)稱性計(jì)算圖示結(jié)構(gòu)，并繪出M圖。(a) 6m6m9mABCEA=FP4×2a2EIEIEIDEFEA= 解：原結(jié)構(gòu)= + 中無(wú)彎矩。

5、取半結(jié)構(gòu)： 1X1 基本結(jié)構(gòu)為： 99 M圖 整體結(jié)構(gòu)M圖(b)3m4m5m4m60kNABCDEI=常數(shù)(c) llABCDEI=常數(shù)qq解：根據(jù)對(duì)稱性，考慮1/4結(jié)構(gòu)： 基本結(jié)構(gòu)為： 1 1 M (d)lllDEABEI=常數(shù)qqCF解：取1/4結(jié)構(gòu)： q 基本結(jié)構(gòu)為： q X2 X1· 1 1 1 1 M 50kN4×2a(e) 2IFEI6mI2IDCII6mBA9maaa2a2aa4FPGDEFABCHI(f)( BEH桿彎曲剛度為2EI，其余各桿為EI )取1/2結(jié)構(gòu)： = + 中彎矩為0?？紤]：反對(duì)稱荷載作用下，取半結(jié)構(gòu)如下： = + 中無(wú)彎矩?？紤]： 彎矩圖

6、如下：FP4×2aaaaaEI=常數(shù)ADk= 3EI4a3k BGCEF(g) 解：原結(jié)構(gòu)= + 彎矩為0。反對(duì)稱荷載下：基本結(jié)構(gòu)為： X1 1 2a M圖如下：(h)4FP4×2alhllllACEBDFI2I2I2IIIIII6-9 試回答：用力法求解超靜定結(jié)構(gòu)時(shí)應(yīng)如何恰當(dāng)?shù)剡x取基本結(jié)構(gòu)？6-10 試?yán)L出圖示結(jié)構(gòu)因支座移動(dòng)產(chǎn)生的彎矩圖。設(shè)各桿EI相同。(a) D2l2l2lABDElCDEI=常數(shù)4a4a4a3aABDBEI=常數(shù)CD(b)題6-10圖6-11 試?yán)L出圖示結(jié)構(gòu)因溫度變化產(chǎn)生的M圖。已知各桿截面為矩形，EI=常數(shù)，截面高度h=l/10，材料線膨脹系數(shù)為。llABC+25-15-10lllABCD+15-15-10+15+15+5(a) (b)題6-11圖6-12 圖示平面鏈桿系各桿l及EA均相同，桿AB的制作長(zhǎng)度短了D，現(xiàn)將其拉伸（在彈性范圍內(nèi)）拼裝就位，試求該桿軸力和長(zhǎng)度。lBACDFPAB題6-12圖 題6-13圖6-13 剛架各桿正交于結(jié)點(diǎn)，荷載垂直于結(jié)構(gòu)平面，各桿為相同圓形截面，G= 0.4 E，試作彎矩圖和扭矩圖。6-14 試求題6-11a所示結(jié)構(gòu)鉸B處兩截面間的相對(duì)轉(zhuǎn)角。6-15 試判斷下列超靜定結(jié)構(gòu)的彎矩圖形