中國(guó)石油大學(xué)(北京)遠(yuǎn)程教育學(xué)院《結(jié)構(gòu)力學(xué)》在線作業(yè)《結(jié)構(gòu)力學(xué)》在線作業(yè)(主觀題)平臺(tái)提交說明一.答題方法在工作室“在線作業(yè)(主觀題)”模塊下載《結(jié)構(gòu)力學(xué)》在線作業(yè)(主觀題),第2章―第7章分別有在線

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中國(guó)石油大學(xué)(北京)遠(yuǎn)程教育學(xué)院
《結(jié)構(gòu)力學(xué)》在線作業(yè)
《結(jié)構(gòu)力學(xué)》在線作業(yè)(主觀)平臺(tái)提交說明
一.答題方法
在工作室“在線作業(yè)(主觀題)”模塊下載《結(jié)構(gòu)力學(xué)》在線作業(yè)(主觀題),第2章―第7章分別有在線作業(yè)和作業(yè)提示,每章選作4道題目,手寫完成在線作業(yè),并對(duì)已經(jīng)完成的在線作業(yè)拍照或者掃描,將照片或者掃描件以圖片格式插入word文檔中,將在線作業(yè)(主觀題)上傳到工作室“在線作業(yè)(主觀題)”模塊。作業(yè)量相當(dāng)于全日制大學(xué)生作業(yè)題量的1/3-1/2,希望同學(xué)們認(rèn)真完成。
二.注意事項(xiàng)
1. 在線作業(yè)必須手寫完成,每張作業(yè)紙上都要求有年級(jí)、姓名和學(xué)號(hào)三個(gè)信息。如果沒有上述三個(gè)信息,不確定是否本人完成,作業(yè)成績(jī)均為零分。
2. 將手寫完成的在線作業(yè)題目按照題目順序拍照或者掃描,將照片或者掃描件以圖片格式插入word文檔中。
3.不能分多次上傳多張jpg格式文件,以免造成文件的丟失,不能上傳壓縮包文件,需要上傳doc、docx格式文件。
4. 照片、掃描件必須保持清晰可見。



第一章重點(diǎn)要求掌握
第一章介紹結(jié)構(gòu)力學(xué)基本概念、結(jié)構(gòu)力學(xué)研究對(duì)象、結(jié)構(gòu)力學(xué)的任務(wù)、解題方法、結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖及其簡(jiǎn)化要點(diǎn)、結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)間連接的簡(jiǎn)化、計(jì)算簡(jiǎn)圖、桿件結(jié)構(gòu)的分類、載荷的分類。
要求掌握明確結(jié)構(gòu)力學(xué)求解方法、會(huì)畫計(jì)算簡(jiǎn)圖,明確鉸結(jié)點(diǎn)、剛結(jié)點(diǎn)、滾軸支座、鉸支座、定向支座、固定支座的力學(xué)特點(diǎn)
作業(yè)題:無(wú)



第二章重點(diǎn)要求掌握
第二章介紹幾何不變體系和幾何可變體系的構(gòu)造規(guī)律和判斷方法,以及平面桿系體要求掌握幾何不變體系的構(gòu)造規(guī)律,會(huì)進(jìn)行幾何分析,判定靜定結(jié)構(gòu)和超靜定結(jié)構(gòu)

作業(yè)題:
2-1對(duì)圖示體系作幾何組成分析,如果是具有多于約束的幾何不變體系,指出多于約束的數(shù)目


提示
從基礎(chǔ)開始分析:將地基看成剛片,剛片AB與地基有三個(gè)鏈桿連接,三鏈桿不交同一點(diǎn),組成幾何不變體;剛片CD與擴(kuò)大的地基有三個(gè)鏈桿連接三鏈桿不交同一點(diǎn),組成幾何不變體;剛片EF與擴(kuò)大的地基有三個(gè)鏈桿連接三鏈桿不交同一點(diǎn),組成幾何不變體。

2-2對(duì)圖示體系作幾何組成分析,如果是具有多于約束的幾何不變體系,指出多于約束的數(shù)目

提示
從基礎(chǔ)開始分析:A點(diǎn)由兩個(gè)鏈桿固定在地基上,成為地基一部分;BC桿由三根不交同一點(diǎn)的鏈桿固定在基礎(chǔ)上;D點(diǎn)由兩根鏈桿固定在基礎(chǔ)上,組成沒有多于約束的幾何不變體。
2-3對(duì)圖示體系作幾何組成分析,如果是具有多于約束的幾何不變體系,指出多于約束的數(shù)目

提示
把地基看成剛片,桿AB和桿BC是兩外兩個(gè)剛片,三個(gè)剛片由鉸A、B、C鏈接,三鉸共線,所示體系為幾何瞬變體(幾何可變體的一種)
2-4對(duì)圖示體系作幾何組成分析,如果是具有多于約束的幾何不變體系,指出多于約束的數(shù)目
      
提示
將ABC看成一個(gè)剛片,將CDE看成另一個(gè)剛片,地基是第三個(gè)剛片,三個(gè)剛片由鉸A、C、E鏈接,三鉸不共線,組成沒有多于約束的幾何不變體
2-5對(duì)圖示體系作幾何組成分析,如果是具有多于約束的幾何不變體系,指出多于約束的數(shù)目


提示
用一根鏈桿將BB’連接起來(lái),所示體系按照二元體規(guī)則,A、A’、E、E’點(diǎn)拆掉,然后,將體系按照H、D、D’、C、C’、G順序逐步拆完,剩下一個(gè)三角形BFB’(幾何不變體),原來(lái)體系缺少一個(gè)必要約束(圖中的BB’桿),所以原來(lái)體系是幾何可變體。
2-6對(duì)圖示體系作幾何組成分析,如果是具有多于約束的幾何不變體系,指出多于約束的數(shù)目


提示
按照二元體規(guī)則,ADC可以看成剛片,與地基通過瞬鉸F相連,同樣,BEC可以看成剛片,與地基通過瞬鉸G相連,剛片ADC和剛片BEC通過鉸C相連,F(xiàn)、C、G三鉸不共線,圖示結(jié)構(gòu)為沒有多于約束的幾何不變體。
2-7對(duì)圖示體系作幾何組成分析,如果是具有多于約束的幾何不變體系,指出多于約束的數(shù)目

提示
桿ADE和桿BE通過鉸E相連,在通過鉸A、B與地基相連,A、B、E三鉸不共線,組成幾何不變體成為擴(kuò)大的地基,剛片CE通過兩根桿與地基連接,所以圖示體系缺少一個(gè)必要約束,是幾何可變體。
2-8對(duì)圖示體系作幾何組成分析,如果是具有多于約束的幾何不變體系,指出多于約束的數(shù)目


提示
將曲桿AC和曲桿BD看成剛片,兩剛片通過瞬鉸G相連,地基為第三個(gè)剛片,三個(gè)剛片通過A、B、G三鉸相連,三鉸不共線,所示體系是沒有多于約束的幾何不變體。
2-9對(duì)圖示體系作幾何組成分析,如果是具有多于約束的幾何不變體系,指出多于約束的數(shù)目

提示
從左側(cè)開始分析,AE是固定在地基上,是基礎(chǔ)的一部分,剛片BG通過鏈桿EF和鉸B固定在地基上;剛片CH通過鏈桿GH和鉸C固定在地基上;剛片DI通過鏈桿HI和鉸D固定在地基上;所示體系為沒有多于約束的幾何不變體。
2-10對(duì)圖示體系作幾何組成分析,如果是具有多于約束的幾何不變體系,指出多于約束的數(shù)目


提示
桿AE和桿DI固定在地基上,成為地基的一部分,剛片CH通過鉸C和鏈桿HI固定在基礎(chǔ)上,成為不變體,剛片BG通過三根桿約束到地基上,整個(gè)體系是沒有多于約束的幾何不變體。
2-11對(duì)圖示體系作幾何組成分析,如果是具有多于約束的幾何不變體系,指出多于約束的數(shù)目

提示
節(jié)點(diǎn)D通過兩根鏈桿固定在地基上,同樣節(jié)點(diǎn)C、E分別通過兩根鏈桿固定在地基上,構(gòu)成幾何不變體,擴(kuò)大了基礎(chǔ),在從左向右分析,剛片F(xiàn)G通過不交一點(diǎn)的三根鏈桿連接到基礎(chǔ)上,節(jié)點(diǎn)H、I、J分別用兩根鏈桿約束,整個(gè)體系是沒有多于約束的幾何不變體。
2-12對(duì)圖示體系作幾何組成分析,如果是具有多于約束的幾何不變體系,指出多于約束的數(shù)目

提示
剛片AB由三根不交一點(diǎn)的小鏈桿固定在基礎(chǔ)上,節(jié)點(diǎn)D有三根鏈桿固定,所以體系為有一個(gè)多于約束的幾何不變體,即一次超靜定結(jié)構(gòu)。
2-13對(duì)圖示體系作幾何組成分析,如果是具有多于約束的幾何不變體系,指出多于約束的數(shù)目

提示
桿AC和BD固定在基礎(chǔ)上,成為基礎(chǔ)的一部分,CD桿為多于約束,整個(gè)結(jié)構(gòu)是有一個(gè)多于約束的幾何不變體,即一次超靜定結(jié)構(gòu)
2-14對(duì)圖示體系作幾何組成分析,如果是具有多于約束的幾何不變體系,指出多于約束的數(shù)目


提示
先分析內(nèi)部,桿AC、AF、FD組成的三角形為一個(gè)剛片,桿BC、BG、GE組成的三角形為另一個(gè)剛片,EF為第三個(gè)剛片,三個(gè)剛片通過不再同一條直線上的三鉸C、F、G相連,構(gòu)成一個(gè)大剛片,大剛片再由三個(gè)小鏈桿與基礎(chǔ)相連,整個(gè)體系是沒有多于約束的幾何不變體。
2-15對(duì)圖示體系作幾何組成分析,如果是具有多于約束的幾何不變體系,指出多于約束的數(shù)目

提示
先分析內(nèi)部,桿AC、AD、DC組成的三角形為一個(gè)剛片,中間多余一個(gè)鏈桿DF,桿BC、BE、EC組成的三角形為另一個(gè)剛片,中間多余一個(gè)鏈桿EG,DE為第三個(gè)剛片,三個(gè)剛片通過不再同一條直線上的三鉸D、E、C相連,構(gòu)成一個(gè)大剛片,大剛片再由三個(gè)小鏈桿與基礎(chǔ)相連,整個(gè)體系是有兩個(gè)多于約束的幾何不變體,即兩次超靜定結(jié)構(gòu)
2-16對(duì)圖示體系作幾何組成分析,如果是具有多于約束的幾何不變體系,指出多于約束的數(shù)目

提示
約束對(duì)象(剛片或結(jié)點(diǎn))的選擇至關(guān)重要,若選擇不當(dāng)將給構(gòu)造分析帶來(lái)很大困難,特別是在分析較復(fù)雜的三剛片體系時(shí)。這時(shí),應(yīng)考慮改變約束對(duì)象的選擇方案。
例如上圖所示體系,一般容易將地基和ABD、BCF分別看作剛片Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ(約束對(duì)象)。此時(shí)剛片Ⅰ、Ⅲ之間既無(wú)實(shí)餃也無(wú)瞬鉸連接,無(wú)法進(jìn)行分析。若改變約束對(duì)象,將剛片Ⅱ換成桿DE(見上圖),而鏈桿AB 、BD、DA變成約束。于是,剛片I、Ⅱ由瞬鉸E連接,剛片Ⅱ、Ⅲ由∞點(diǎn)瞬鉸O相連,剛片Ⅰ、Ⅲ由瞬鉸C相連。再判定三瞬鉸是否共線即可得到正確結(jié)論。可以看出,新方案中每?jī)蓚€(gè)剛片間均以兩鏈桿形成的瞬鉸相連;原方案中剛片I、Ⅱ間和剛片Ⅱ、Ⅲ間均以實(shí)佼緊密相連,造成剛片Ⅰ、Ⅲ間無(wú)法實(shí)現(xiàn)有效連接。



第三章重點(diǎn)要求掌握
本章結(jié)合幾種常用的典型結(jié)構(gòu)型式討論靜定結(jié)構(gòu)的受力分析問題,涉梁、剛架、桁架、組合結(jié)構(gòu)、拱等。內(nèi)容包括支座反力和內(nèi)力的計(jì)算、內(nèi)力圖、受力特性分析等,講解內(nèi)容是在材料力學(xué)等課程的基礎(chǔ)上進(jìn)行的,但在討論問題的深度和廣度上有顯著的提高,要求掌握靜定多跨梁和靜定平面剛架的受力分析,靜定平面桁架的受力分析,組合結(jié)構(gòu)和三鉸拱的受力分析,隔離體方法、構(gòu)造和受力的對(duì)偶關(guān)系。
作業(yè)題:
3-1試作圖示靜定多跨梁的彎矩圖和剪力圖

提示
(1)求支座反力,此題為靜定組合梁,ABE為基本部分,EC為附加部分,先分析附加部分

(2)求剪力,逐步取隔離體
(3)求彎矩,采用取隔離體方法,求出關(guān)鍵點(diǎn)彎矩,其中勻布載荷作用的DB部分,疊加上勻布載荷作用在簡(jiǎn)支梁的效果

3-2試作圖示靜定多跨梁的彎矩圖和剪力圖

提示
(1)求支座反力,此題為靜定組合梁,ABF為基本部分,GD為附加部分,先分析附加部分

(2)求剪力,逐步取隔離體
(3)求彎矩,采用取隔離體方法,求出關(guān)鍵點(diǎn)彎矩,其中勻布載荷作用的FB部分,疊加上勻布載荷作用在簡(jiǎn)支梁的效果
3-3試作圖示靜定多跨梁的彎矩圖、剪力圖和軸力圖,并校核所得結(jié)果

提示
(1)支座反力
(2)桿端剪力
(3)軸力
(4)彎矩圖
3-4試作圖示靜定多跨梁的彎矩圖、剪力圖和軸力圖,并校核所得結(jié)果

提示
(1)支座反力
(2)求桿端剪力
(3)求桿端軸力
(4)求桿端彎矩,畫彎矩圖
3-7試作圖示靜定多跨梁的彎矩圖、剪力圖和軸力圖,并校核所得結(jié)果

提示
(1)先求支座反力
(2)求桿端彎矩
(3)求桿端剪力
(4)求桿端軸力
3-8試作圖示靜定多跨梁的彎矩圖、剪力圖和軸力圖,并校核所得結(jié)果

提示
(1)求支座反力
(2)求桿端彎矩
3-9試作圖示靜定多跨梁的彎矩圖、剪力圖和軸力圖,并校核所得結(jié)果

提示
(1)求支座反力
(2)求桿端剪力
(3)求桿端軸力
(3)求桿端彎矩

3-14試作圖示靜定多跨梁的彎矩圖、剪力圖和軸力圖,并校核所得結(jié)果

解:
(1)求支座反力
(2)剪力圖
(3)彎矩圖

3-16試求圖示三鉸拱的支座反力,并求界面K的內(nèi)力

提示
(1)支座反力
(2)K點(diǎn)幾何參數(shù)
(3)K截面彎矩
(4)K點(diǎn)剪力
(5)K點(diǎn)軸力

3-17試求圖示拋物線三鉸拱的支座反力,并求界面D和E的內(nèi)力

提示
(1)根據(jù)幾何條件,在圖示坐標(biāo)下,求拋物線方程。
(2)求D點(diǎn)幾何參數(shù)
(3)求E點(diǎn)幾何參數(shù)
(4)支座反力
(5)求D點(diǎn)內(nèi)力
(6)求E點(diǎn)內(nèi)力


第四章重點(diǎn)要求掌握
1.        掌握剛體系虛功原理與變形體虛功原理的內(nèi)容及其應(yīng)用條件:掌握廣義位移與廣義荷載的概念。
2.        掌握結(jié)構(gòu)位移計(jì)算一般公式,并能正確應(yīng)用于各類靜定結(jié)構(gòu)受荷載作用、支座移動(dòng)等引起的位移計(jì)算。
3.        熟練掌握梁和剛架位移計(jì)算的圖乘法。
4.        了解曲桿和拱的位移計(jì)算及溫度變化時(shí)的位移計(jì)算。
5.        了解互等定理
作業(yè)題:
4-1a求圖示結(jié)構(gòu)B點(diǎn)的水平位移

提示
分別作已知載荷作用下結(jié)構(gòu)的彎矩圖和虛擬載荷作用下結(jié)構(gòu)的彎矩圖,然后積分
4-1b求圖示結(jié)構(gòu)B點(diǎn)的水平位移

提示
分別作已知載荷作用下結(jié)構(gòu)的彎矩圖和虛擬載荷作用下結(jié)構(gòu)的彎矩圖,然后積分。

4-1c求圖示結(jié)構(gòu)B點(diǎn)的水平位移

提示:
分別作已知載荷作用下結(jié)構(gòu)的彎矩圖和虛擬載荷作用下結(jié)構(gòu)的彎矩圖,然后積分。
4-3a試用圖乘法求圖示結(jié)構(gòu)中B處的轉(zhuǎn)角和C處的豎向位移

提示:
本題適合用圖乘法求解
4-3b試用圖乘法求圖示結(jié)構(gòu)中B處的轉(zhuǎn)角和C處的豎向位移

提示
本題適合用圖乘法求解
4-3c試用圖乘法求圖示結(jié)構(gòu)中B處的轉(zhuǎn)角和C處的豎向位移

提示
本題適合用圖乘法求解

4-4a求圖示結(jié)構(gòu)C點(diǎn)豎向位移

提示:

4-4b求圖示結(jié)構(gòu)C點(diǎn)和A點(diǎn)豎向位移

提示
本題適合分段積分或者圖乘法
4-6求圖示結(jié)構(gòu)A點(diǎn)的豎向位移,已知

提示
    (1)求支座在已知載荷作用下的反力
    (2)求CD桿在已知載荷作用下的軸力
(3)求已知載荷作用下得彎矩和CD的軸力
(4)求支座在單位虛擬載荷作用下的反力
    (5)求CD桿在單位虛擬載載荷作用下的軸力
    (6)求單位虛擬載載荷作用下得彎矩和CD的軸力
  (7)求A點(diǎn)的豎向位移
4-7圖示結(jié)構(gòu)支座B發(fā)生水平位移a、豎向位移b,求由此產(chǎn)生的鉸C左右兩截面的相對(duì)轉(zhuǎn)角以及C甸的豎向位移

提示
為求C點(diǎn)左右兩截面的相對(duì)轉(zhuǎn)角,在C點(diǎn)虛擬加單位彎矩,
    為求C點(diǎn)豎向位移,在C點(diǎn)虛擬加單位豎向載荷






第五章重點(diǎn)要求掌握
1.        掌握力法的基本原理及解題思路,重點(diǎn)在正確地選擇力法基本體系,明確力法方程的物理意義。
2.        熟練掌握在荷載作用下超靜定梁、剛架、排架內(nèi)力的求解方法。
3.        掌握用力法求解在支座發(fā)生位移時(shí)梁和剛架內(nèi)力的方法。
4.        能利用對(duì)稱性進(jìn)行力法的簡(jiǎn)化計(jì)算。
5.        能計(jì)算超靜定結(jié)構(gòu)的位移及進(jìn)行變形條件的校核
作業(yè)題
5-1a確定超靜定結(jié)構(gòu)的次數(shù)

提示:
去掉三個(gè)鏈桿,變成靜定的懸臂梁,所以本結(jié)構(gòu)是3次超靜定結(jié)構(gòu)
5-1b確定超靜定結(jié)構(gòu)的次數(shù)

提示:
去掉A點(diǎn)鏈桿,結(jié)構(gòu)變成靜定組合梁,所以本結(jié)構(gòu)是1次超靜定結(jié)構(gòu)
5-1c確定超靜定結(jié)構(gòu)的次數(shù)

提示:
去掉A點(diǎn)兩個(gè)鏈桿約束,結(jié)構(gòu)變成靜定剛架,所以本結(jié)構(gòu)是2次超靜定結(jié)構(gòu)
5-1d確定超靜定結(jié)構(gòu)的次數(shù)

提示:
去掉CF、CG、FG共3個(gè)鏈桿, A、B為固定支座改為鉸支座,結(jié)構(gòu)成為靜定結(jié)構(gòu),所以本結(jié)構(gòu)是5次超靜定結(jié)構(gòu)
5-1e確定超靜定結(jié)構(gòu)的次數(shù)


提示
將圓環(huán)截?cái)啵Y(jié)構(gòu)成為靜定結(jié)構(gòu),所以本結(jié)構(gòu)是3次超靜定結(jié)構(gòu)
5-1f確定超靜定結(jié)構(gòu)的次數(shù)

提示:
將兩個(gè)方框截?cái)啵サ羝渲?個(gè)固定支座,結(jié)構(gòu)成為靜定結(jié)構(gòu),所以本結(jié)構(gòu)是15次超靜定結(jié)構(gòu)
5-1g確定超靜定結(jié)構(gòu)的次數(shù)

提示:
將兩個(gè)方框截?cái)?,結(jié)構(gòu)成為靜定結(jié)構(gòu),所以本結(jié)構(gòu)是6次超靜定結(jié)構(gòu)
5-1h確定超靜定結(jié)構(gòu)的次數(shù)

提示:
將兩個(gè)方框截?cái)?,去掉一個(gè)固定支座,結(jié)構(gòu)成為靜定結(jié)構(gòu),所以本結(jié)構(gòu)是9次超靜定結(jié)構(gòu)
5-1i確定超靜定結(jié)構(gòu)的次數(shù)

提示:
AB是連接4個(gè)點(diǎn)的復(fù)鏈桿,相當(dāng)于2n-3=5個(gè)單鏈桿,同理,BC相當(dāng)于2n-3=5個(gè)單鏈桿,總計(jì)22各單鏈桿,地基外9個(gè)點(diǎn),18個(gè)自由度,所以本結(jié)構(gòu)是4次超靜定結(jié)構(gòu)
5-1j確定超靜定結(jié)構(gòu)的次數(shù)

提示:
將A、B、C改為鉸支座,結(jié)構(gòu)成為靜定結(jié)構(gòu),所以本結(jié)構(gòu)是3次超靜定結(jié)構(gòu)
5-2a用力法計(jì)算下面結(jié)構(gòu),并繪出彎矩圖

提示
這是一次超靜定問題,由于B點(diǎn)實(shí)際位移等于0,得到力法基本方程

根據(jù)公式 得彎矩圖
5-2b用力法計(jì)算下面結(jié)構(gòu),并繪出彎矩圖

提示:
這是一次超靜定問題,由于B點(diǎn)實(shí)際位移等于0,得到力法基本方程

   根據(jù)公式 得彎矩圖
5-2c用力法計(jì)算下面結(jié)構(gòu),并繪出彎矩圖

提示
這是一次超靜定問題,由于A點(diǎn)實(shí)際位移等于0,得到力法基本方程

   根據(jù)公式 得彎矩圖
5-2d用力法計(jì)算下面結(jié)構(gòu),并繪出彎矩圖,EI為常數(shù)

提示
本題為2次超靜定問題,基本體系和基本結(jié)構(gòu)見圖
      
力法基本方程

5-2e用力法計(jì)算下面結(jié)構(gòu),并繪出彎矩圖

解:這是一次超靜定問題,由于C點(diǎn)實(shí)際位移等于0,得到力法基本方程

5-5試用力法計(jì)算圖示鉸接排架,繪出其彎矩圖,并計(jì)算C點(diǎn)的水平位移。已知:
  

提示
這是一次超靜定問題,截?cái)郈C, 得到基本體系,去掉載荷得到基本結(jié)構(gòu),由于截面相對(duì)位移等于0,得到力法基本方程

5-7試求題5-2圖a中C點(diǎn)的豎向位移
提示
    前面已經(jīng)做出超靜定問題彎矩圖

      為求C點(diǎn)水平位移,在C點(diǎn)加單位虛擬載荷,并作 圖

再求C點(diǎn)豎向位移
5-8試求題5-2圖d中C截面的轉(zhuǎn)角
提示前面已經(jīng)做出超靜定問題彎矩圖

為求C點(diǎn)轉(zhuǎn)角,在C點(diǎn)加單位虛擬載荷(順時(shí)針單位彎矩),并作 圖

再求C點(diǎn)豎向位移







第六章重點(diǎn)要求掌握
本課要點(diǎn)
1.        位移法的基本原理
2.        位移法的基本未知量
3.        等值截面桿的桿端彎矩公式
4.        位移法的基本方程
5.        對(duì)稱性利用
基本要求
1.        掌握位移法基本概念,正確判斷基本未知量,熟悉等截面直桿的轉(zhuǎn)角位移方程的意義及位移、內(nèi)力的正負(fù)號(hào)規(guī)定。
2.        正確列出位移法基本方程,熟練掌握荷載作用下的剛架計(jì)算。包括選擇直接列平衡方程解法和基本體系典型方程的解法,兩者務(wù)必掌握其一作為重點(diǎn),另一方法也應(yīng)學(xué)會(huì)。
3.        能夠利用對(duì)稱性進(jìn)行簡(jiǎn)化計(jì)算,會(huì)用半結(jié)構(gòu)法。
4.        了解支座移動(dòng)時(shí)的自內(nèi)力計(jì)算方法。
5.        會(huì)校核計(jì)算結(jié)果
解題方法
一.直接列平衡方程法解題步驟
1.        確定基本未知量,即剛結(jié)點(diǎn)的角位移與獨(dú)立的結(jié)點(diǎn)線位移。
2.        列出由基本未知量(即剛結(jié)點(diǎn)的角位移與獨(dú)立的結(jié)點(diǎn)線位移)及固端力所表示的桿端彎矩和剪力的表達(dá)式。
3.        建立基本方程,對(duì)每一剛結(jié)點(diǎn)列出力矩平衡方程,對(duì)每一個(gè)獨(dú)立線位移列出相應(yīng)的截面投影平衡方程。
4.        解方程得基本未知量。
5.        將基本未知量(即剛結(jié)點(diǎn)的角位移與獨(dú)立的結(jié)點(diǎn)線位移)的值回代桿端彎矩表達(dá)式求出各桿端彎矩,畫彎矩圖。
二.利用位移法基本體系與典型方程的解題步驟
1.        確定基本未知量(含角位移與線位移) 在原結(jié)構(gòu)上沿 方向附加約束(剛臂或支桿),得基本體系。
2.        列位移法基本方程。
3.        求出基本結(jié)構(gòu)中當(dāng) =1時(shí)的彎矩圖及荷載作用下的Mp圖,由結(jié)點(diǎn)或截面平衡條件求出剛度系數(shù)與自由項(xiàng)
4.        解方程求出基本未知量
5.        疊加法作彎矩圖
三.解題注意事項(xiàng)
1.        基本未知量中的角位移均假定以順時(shí)針為正,不再說明;結(jié)點(diǎn)線位移若為水平方向,一般假設(shè)向右為正,若為豎直方向,則假設(shè)向下為正。確定基本未知量時(shí),注意不要漏掉組合結(jié)點(diǎn)的角位移。桿件自由端及滑動(dòng)支承端的線位移、鉸結(jié)點(diǎn)的角位移均不列入基本未知量。
2.        在有側(cè)移剛架中,注意分清無(wú)側(cè)移桿與有側(cè)移桿。列截面剪力平衡方程時(shí),所取截面應(yīng)截?cái)嘞鄳?yīng)的有側(cè)移桿。
3.        計(jì)算固端彎矩時(shí),注意第二類桿的鉸結(jié)端及第三類桿的滑動(dòng)約束端所在的方位,以正確判定固端彎矩的正負(fù)號(hào)。
4.        直接作用于剛結(jié)點(diǎn)上的集中力偶與集中力荷載,不要計(jì)人桿件的固端彎矩或固端剪力中,而應(yīng)列入結(jié)點(diǎn)或截面平衡方程中,以免引起錯(cuò)誤。
5.        建立結(jié)點(diǎn)力矩平衡方程時(shí),注意桿端彎矩反向作用于結(jié)點(diǎn)上應(yīng)以逆時(shí)針為正。結(jié)點(diǎn)上的力偶荷載及約束力矩則以順時(shí)針為正。由于在結(jié)點(diǎn)隔離體上的剪力、軸力對(duì)結(jié)點(diǎn)中心力矩為零,因而允許只畫出彎矩和外力偶,而不必畫出剪力和軸力。
6.        建立截面投影(沿未知剪力方向)平衡方程時(shí),所作截面應(yīng)截?cái)嗯c隔離體相關(guān)的全部有側(cè)移桿,而不應(yīng)截?cái)酂o(wú)側(cè)移桿。對(duì)每根有側(cè)移桿來(lái)說,截?cái)帱c(diǎn)選在桿上任一點(diǎn)均可,一般選擇在離結(jié)點(diǎn)最近的桿端。

作業(yè)題
6-2a利用位移法計(jì)算圖示連續(xù)梁,并繪出彎矩圖和剪力圖

提示
  在已知荷載作用下,查表格的固端彎矩
AB桿一端固定一端鉸支,BC桿一端固定一端滑動(dòng)支撐,由轉(zhuǎn)角引起的彎矩
建立位移法基本方程,取B點(diǎn)為隔離體,列出力矩平衡方程
再做彎矩圖
6-2b利用位移法計(jì)算圖示連續(xù)梁,并繪出彎矩圖和剪力圖

提示
  在已知荷載作用下,查表格的固端彎矩
AB桿一端固定一端鉸支,BC桿兩端固定,由轉(zhuǎn)角引起的彎矩
建立位移法基本方程,取B點(diǎn)為隔離體,列出力矩平衡方程
再做彎矩圖
6-3a利用位移法計(jì)算圖示剛架,并繪出其彎矩圖和剪力圖

提示:
在已知荷載作用下,查表格的固端彎矩
AB桿連端固定 AC桿一端固定一端鉸支,AD桿一端固定一端滑動(dòng)支撐,由轉(zhuǎn)角引起的彎矩
建立位移法基本方程,取A點(diǎn)為隔離體,列出力矩平衡方程
再做彎矩圖
6-5a利用位移法計(jì)算圖示剛架,并繪出其內(nèi)力圖

提示:
在已知荷載作用下,查表格的固端彎矩
位移法基本未知量是結(jié)點(diǎn)C、D的轉(zhuǎn)角,AC、BD、CD、DE桿兩端固定
建立位移法基本方程,取C、D點(diǎn)為隔離體,列出力矩平衡方程


解聯(lián)立方程、得到桿端彎矩真值。
再做彎矩圖




第七章重點(diǎn)要求掌握
1.        力矩分配法中的基本概念
2.        連續(xù)梁和無(wú)側(cè)移剛架的力矩分配法
3.        對(duì)稱結(jié)構(gòu)計(jì)算
4.        掌握力矩分配法中的幾個(gè)基本概念和基本參數(shù):轉(zhuǎn)動(dòng)剛度、力矩分配系數(shù)與傳遞系數(shù)。
5.        熟練運(yùn)用力矩分配法計(jì)算連續(xù)梁和無(wú)側(cè)移剛架在荷載作用下的彎矩圖。
作業(yè)
1.        利用力矩分配法計(jì)算圖示剛架各桿端彎矩

提示
計(jì)算桿端轉(zhuǎn)動(dòng)剛度
計(jì)算桿端分配系數(shù)
傳遞系數(shù)
各桿固端彎矩
用力矩分配法計(jì)算剛架桿端彎矩
2.        利用力矩分配法計(jì)算圖示連續(xù)梁各桿端彎矩

提示
計(jì)算桿端轉(zhuǎn)動(dòng)剛度
計(jì)算桿端分配系數(shù)
傳遞系數(shù)
各桿固端彎矩
用力矩分配法計(jì)算剛架桿端彎矩
3.        用力矩分配法計(jì)算圖示連續(xù)梁,給出桿端彎矩

提示
計(jì)算桿端轉(zhuǎn)動(dòng)剛度
計(jì)算桿端分配系數(shù)
傳遞系數(shù)
各桿固端彎矩
用力矩分配法計(jì)算剛架桿端彎矩
4.        用力矩分配法計(jì)算圖示連續(xù)梁,給出桿端彎矩

提示
本題為結(jié)構(gòu)對(duì)稱載荷對(duì)稱,BC中點(diǎn)只能上下滑動(dòng),中點(diǎn)切線平行于原來(lái)的軸線,所以可以計(jì)算如下半邊結(jié)構(gòu)

計(jì)算桿端轉(zhuǎn)動(dòng)剛度
計(jì)算桿端分配系數(shù)
傳遞系數(shù)
各桿固端彎矩
用力矩分配法計(jì)算剛架桿端彎矩
5.        用力矩分配法計(jì)算圖示連續(xù)梁,給出桿端彎矩

提示
本題為結(jié)構(gòu)對(duì)稱載荷對(duì)稱,C對(duì)移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)均有約束,簡(jiǎn)化為固支端,所以可以計(jì)算如下半邊結(jié)構(gòu)

但是此題不能簡(jiǎn)化為下面的半邊結(jié)構(gòu)

計(jì)算桿端轉(zhuǎn)動(dòng)剛度
計(jì)算桿端分配系數(shù)
傳遞系數(shù)
各桿固端彎矩
用力矩分配法計(jì)算剛架桿端彎矩
最后,由于對(duì)稱性得到整體彎矩圖













以下是部分優(yōu)秀作業(yè),請(qǐng)參考:








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