结构力学习题及答案完整资料

【最新整理，下载后即可编辑】 静定结构计算习题 3—1 试做图示静定梁的M、FQ图。 15KN •m A 10KN /m D 3m3m （a） B 1.5 m E 20KN F 1m2m C 解：首先分析几何组成:AB 为基本部分，EC 为附属部分。 画出层叠图，如图（b）所示。 按先属附后基本的原则计算各支反力(c)图。 之後，逐段作出梁的弯矩图和剪力图。 E FC ADB 20KN （b）E F 40/3KN 40/3KN20/3KN C 15KN •m10KN /m A 20/3KND （ C B 36.67KN 15 20 11.25 5 M 图（单位：KN/m） 6.67 13.33 13.3 6.67 23.3 FQ图（单位：KN） 3—3 试做图示静 【最新整理，下载后即可编辑】 定刚架的内力（M、FQ、FN）图，并校核所得结果。 30 BC 2m D 6m 15KN 15 60 15 30 30 F FAX AX=20KN =20KN A MMA A=60KN/m=60KN/m 3m M 图（单位：KN/m）FQ图 （单位： KN） 解： （1）计算支反力 F AX=48kN（→） MA=60 KN •m(右侧受拉) （2）逐杆绘 M 图 （3）绘 F Q 图 （4）绘 N 图 （5）校核: 内力图作出后应进行校核。(略) 15 FN图（单位： 3—7 试做图示静定刚架的内力（M、FQ、FN）图，并校核所得结果。 20KN/m 60 C B 3m 20KN D 60 62.5 60 F FBY BY=38KN =38KN 3mF FAX AX=20KN =20KN A M 图（单位：KN/m） F FAY AY=38KN =38KN 5m （a） 【最新整理，下载后即可编辑】 解： （1）计算支反力 F AX=20kN（←） FAY=38kN(↑) F BY=62kN(↑) （2）逐杆绘 M 图 （3）绘 F Q 图 （4）绘 N 图 （5）校核: 内力图作出后应进行校核。(略) 3—9 试做图示静定刚架的内力（M、FQ、FN）图，并校核所得 结果。 2C0.25qL2 D E 0.25qL q A 38 L 0.25qL2 F FAX AX=0.75qL =0.75qL L 20 L F FBX BX=0.25qL =0.25qL B 62 0.125qL2 38 M 图 FN图（单位：KN）F FAY AY=0.25 qL =0.25 qL F 图（单位：KN）F FBY BY=0.25qL =0.25qL （a） Q 0.25qL 0.25qL 0.25qL 0.25qL 0.25qL 0.25qL 0.75qL FQ图FN图 【最新整理，下载后即可编辑】 解： （1）计算支反力 F AX=0.75qL（←） FAY=-0.25qL( )F BY=0.25qL(↑) （2）逐杆绘 M 图 （3）绘 F Q 图 （4）绘 N 图 （5）校核: 内力图作出后应进行校核。(略) 3—11 试做图示静定刚架的内力（M、FQ、FN）图，并校核所得结果。 解： （1）计算支反力 F BX=40KN（←） FAY=30KN (↑) F BY=50kN(↑) （2）逐杆绘 M 图 （3）绘 F Q 图 （4）绘 N 图 （5）校核: 内力图作出后应进行校核。(略) 【最新整理，下载后即可编辑】 20KN/m E D 2m 80 120 80 120 40KN 2m C F A 4m 2m B 80 M 图（单位：KN/m） 30 50 30 4040 40 50 FQ图（单位：KN） FN图（单位：KN） 3—17 试求图示抛物线三铰拱的支座反力，并求截面 D 和 E 的内力。 Y100K C E D A 5m5m5m5m B X 4m 20KN/m (a) 解 ： 1 、 由 已 知 设 抛 物 线 方 程 为y=ax2+bx+c 1 2 4 y  x x 255坐标系如图 （a） 所示， 有图可以看出， 24 y  x x=0 y=0； x=10 y=4； x=20 y=0 可以求得 255 x D  5m 【最新整理，下载后即可编辑】 y D  0.4 y D  3m sin D  0.371 cos D  0.928 x E 15m y E  0.4 y E  3m sin E  0.371 cos E  0.928 2、计算支反力 首先，考虑三铰拱的整体平衡。 由∑MB=0 及∑MA=0 得 F AY=FBY=100KN 由 ∑X=0可得H AX=HBX=FH 取左半拱为隔离体，由∑MC=0H AX=HBX=FH=125KN F0左 QD 100KNF0右 QD 0KNF0 QE  50KNM1005  500KN 0 D M0 E 10015100101052.5  375KN 3、 4、求 D、E 点的内力 M M0F *y 500-1253125 KN DDHD 0M M E F H *y E 375-12530KN E 左0左左0左F QD F QD cos D F H sin D 46.4KNF N F DQD sin D F H cos D 153 .1KN 右0右右0右F QD F QD cos D F H sin D 46.4KNF ND F QD sin D F H cos D 116 F QE F Q 0 E cos E F H sin E 0KNF NE F Q 0 E sin E F H cos E 134 .6KN 3—18 试用节点法计算图示桁架中各杆的内力。 解： （1）首先由桁架的整体平衡条件求出支反力。 （2）截取各结点解算杆件内力。 F FY17 Y17 =-5=-5 F FN81 N81 F FN17 N17 5kN5kN -5kN-5kN ∽∽ F F=3.75=3.75 F FN78 N78= = 8 8 1 1 F FN12 N12=-3.75 =-3.75 F FN81 N81=-5 =-5 X17X17 【最新整理，下载后即可编辑】 5kN5kN5kN5kN5kN5kN F=22.5kN5 5 45/445/46 615/415/47 7 8 8 0 0 -15-15 75/475/4 -15-15 25/225/2 -10-10 25/425/4 -5-54m4m F=22.5kN GG -90/4-90/4-45/4-45/4-15/4-15/4 4 43 32 21 1 F =15kN 3m3m3m3m3m3m 分析桁架的几何组成：此桁架为简单桁架，由基本三角形 345 按 二元体规则依次装入新结点构成。由最后装入的结点 8 开始计 算。 （或由 8 结点开始） 然后依次取结点 7、2、6、3 计算。到结点 5 时，只有一个未知 力 F N54，最后到结点4 时，轴力均已求出，故以此二结点的平衡 条件进行校核。 3—19 试用截面法求 3—18 中杆 23、62