结构力学作业答案

[0729]《结构力学》 1、桁架计算的结点法所选分离体包含几个结点 A. 单个 2、固定铰支座有几个约束反力分量 B. 2 个 3、从一个无多余约束的几何不变体系上去除二元体后得到的新体系是 A. 无多余约束的几何不变体系 4、两刚片用三根延长线交于一点的链杆相连组成 A. 瞬变体系 5、定向滑动支座有几个约束反力分量 B. 2 个 6、结构的刚度是指 C. 结构抵抗变形的能力 7、桁架计算的截面法所选分离体包含几个结点 B. 最少两个 8、对结构进行强度计算的目的，是为了保证结构 A. 既经济又安全 9、可动铰支座有几个约束反力分量 A. 1 个 10、固定支座(固定端)有几个约束反力分量 C. 3 个 11、改变荷载值的大小，三铰拱的合理拱轴线不变。 A.√ 12、多余约束是体系中不需要的约束。 B.× 13、复铰是连接三个或三个以上刚片的铰 A.√ 14、结构发生了变形必然会引起位移，结构有位移必然有变形发生。 B.× 15、如果梁的截面刚度是截面位置的函数，则它的位移不能用图乘法计算。 A.√ 16、一根连杆相当于一个约束。 A.√ 17、单铰是联接两个刚片的铰。 A.√ 18、连接四个刚片的复铰相当于四个约束。 B.× 19、虚功原理中的力状态和位移状态都是虚设的。 B.× 20、带拉杆三铰拱中拉杆的拉力等于无拉杆三铰拱的水平推力。 A.√ 21、瞬变体系在很小的荷载作用下会产生很大的内力，所以不能作为结构使用。 A.√ 22、一个无铰封闭框有三个多余约束。 A.√ 23、三铰拱的水平推力不仅与三铰的位置有关，还与拱轴线的形状有关。 B.× 24、三铰拱的主要受力特点是：在竖向荷载作用下产生水平反力。 A.√ 25、两根链杆的约束作用相当于一个单铰。 B.× 26、不能用图乘法求三铰拱的位移。 A.√ 27、零杆不受力，所以它是桁架中不需要的杆，可以撤除。 B.× 28、用图乘法可以求等刚度直杆体系的位移。 A.√ 29、连接四个刚片的复铰相当于四个约束。 B.× 30. 答: 31.几何组成分析 答：依次去掉二元体剩下如图所示的并排简支梁，故原体系为无多余约束的几何不变体系。 32.几何组成分析 答：依次去掉基础、二元体，剩下图示部分为两刚片用两个铰相联，有一个多余约束，故原 体系为有一个多余约束的几何不变系。 33、简述刚架内力计算步骤。 答： （1）求支座反力。简单刚架可由三个整体平衡方程求出支座反力，三铰刚架及主从刚架 等，一般要利用整体平衡和局部平衡求支座反力。（2）求控制截面的内力。控制截面一般选 在支承点、结点、集中荷载作用点、 分布荷载不连续点。控制截面把刚架划分成受力简单的 区段。运用截面法或直接由截面一边的外力求出控制截面的内力值。 （3）根据每区段内的荷 载情况，利用“零平斜弯”及叠加法作出弯矩图。作刚架Q、N 图有两种方法，一是通过求 控制截面的内力作出；另一种方法是首先作出 M 图；然后取杆件为分离体，建立矩平衡方 程，由杆端弯矩求杆端剪力；最后取结点为分离体，利用投影平衡由杆端剪力求杆端轴力。 当刚架构造较复杂（如有斜杆） ，计算内力较麻烦事，采用第二种方法。 （4）结点处有不同 的杆端截面。 各截面上的内力用该杆两端字母作为下标来表示， 并把该端字母列在前面。（5） 注意结点的平衡条件。 34、1、结构力学的主要研究内容。 2、几何组成分析目的。 3、如何确定独立角位移数目。 4、简述刚架内力计算步骤。 5、简述计算结构位移的目的。 6、在位移法中须解决哪些问题。 答：1、结构力学的主要研究内容。 答：结构由荷载、支座移动、温度变化、制造误差引起的内力计算——称为强度计算； 结 构由荷载、支座移动、温度变化、制造误差引起的变形及位移计算——称为刚度计算； 结 构的稳定计算； 结构的组成规律及计算简图的选择。 “结构力学”就是研究结构在荷载作用 下的内力和变形的计算问题。 2、几何组成分析目的。 答： （1）判别某一体系是否为几何不变，从而决定它能否作为结构。（2）区别静定结构、超 静定结构，从而选定相应计算方法。 （3）搞清结构各部分间的相互关系，以决定合理的计算 顺序。 3、如何确定独立角位移数目。 答：由于在同一结点处， 各杆端的转角都是相等的， 因此每一个刚结点只有一个独立的角位 移未知量。在固定支座处，其转角等于零为已知量。至于铰结点或铰支座处各杆端的转角， 它们不是独立的，可不作为基本未知量。 这样，结构独立角位移数目就等于结构刚结点的 数目。 4、简述刚架内力计算步骤。 答： （1）求支座反力。简单刚架可由三个整体平衡方程求出支座反力，三铰刚架及主从刚架 等，一般要利用整体平衡和局部平衡求支座反力。（2）求控制截面的内力。控制截面一般选 在支承点、结点、集中荷载作用点、 分布荷载不连续点。控制截面把刚架划分成受力简单的 区段。运用截面法或直接由截面一边的外力求出控制截面的内力值。 （3）根据每区段内的荷 载情况，利用“零平斜弯”及叠加法作出弯矩图。作刚架Q、N 图有两种方法，一是通过求 控制截面的内力作出；另一种方法是首先作出 M 图；然后取杆件为分离体，建立矩平衡方 程，由杆端弯矩求杆端剪力；最后取结点为分离体，利用投影平衡由杆端剪力求杆端轴力。 当刚架构造较复杂（如有斜杆） ，计算内力较麻烦事，采用第二种方法。 （4）结点处有不同 的杆端截面。 各截面上的内力用该杆两端字母作为下标来表示， 并把该端字母列在前面。（5） 注意结点的平衡条件。 5、简述计算结构位移的目的。 答：(1) 验算结构的刚度。校核结构的位移是否超过允许限值，以防止构件和结构产生过大 的变形而影响结构的正常使用。 (2) 为超静定结构的内力分析打基础。超静定结构的计算要同时满足平衡条件和变形连 续条件。 (3) 结构制作、施工过程中也常需先知道结构的位移。 6、在位移法中须解决哪些问题。 答： （1）单跨超静定梁在杆端发生各种位移、荷载、温度等因素作用下的内力。（2）哪些 结点位移作为基本未知量。(3)如何确定基本未知量(求出位移)。 35、结构力学的主要研究内容。 答：结构由荷载、支座移动、温度变化、制造误差引起的内力计算——称为强度计算； 结 构由荷载、支座移动、温度变化、制造误差引起的变形及位移计算——称为刚度计算； 结 构的稳定计算； 结构的组成规律及计算简图的选择。 “结构力学”就是研究结构在荷载作用 下的内力和变形的计算问题。 36、1、简述弯矩图叠加的注意事项。 2、简述变形体的虚功原理。 3、简述力法的基本思路。 答：1、简述弯矩图叠加的注意事项。 答： （1）弯矩图叠加是竖标相加，不是图形的拼合；（2）要熟练地掌握简支梁在跨中 荷载作用下的弯矩图；（3） 利用叠加法可以少求或不求反力， 就可绘制弯矩图；（4） 利用叠加法可以少求控制截面的弯矩；（5）对于任意直杆段，不论其内力是静定的还是 超静定的； 不论是等截面杆或是变截面杆； 不论该杆段内各相邻截面间是连续的还是定向联 结还是铰联结弯矩叠加法均适用 2、简述变形体的虚功原理。 答： 变形体的虚功原理是力学中的一个基本原理， 结构力学中计算位移的方法是以虚功原理 为基础的。 刚体体系的虚功原