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1、同济大学版建筑力学计算题模拟试卷及答案空间力系F1 正方形板由六根直杆支撑于水平位置,若在点沿作用水平力F,尺寸如图3-6所示,不计板重和杆重,试求各杆的内力。2求题323图所示结构中A、B、C三处铰链的约束力。已知重物重FP1kN。FP 3重为FP的矩形水平板由三根铅直杆支撑,尺寸如题324图所示,求各杆内力。若在板的形心D处放置一重物,则各杆内力又如何?4题227所示长方形门的转轴铅直,门打开角度为60,并用两绳维持在此位置。其中一绳跨过滑轮并吊起重物FP320N,另一绳EF系在地板的F点上,已知门重640N、高240cm、宽180cm,各处摩擦不计,求绳EF的拉力,并求A点圆柱铰链和门框
2、上B点的约束力。F1F25图所示悬臂刚架上作用有q2kN/m的均布载荷,以及作用线分别平行于AB、CD的集中力F1、F2。已知F15 kN,F24 kN,求固定端O处的约束力及力偶矩。6图示简支梁,已知:均布荷载q=245kN/m,跨度l=2.75m,试求跨中截面C上的剪力和弯矩。Al/222l/2Bq0(a)117求剪力和弯矩q =10kN/mABC3.2m习题94图DE1.7m1.7mF=18.5kNF=18.5kN8图示某工作桥纵梁的计算简图,上面的两个集中荷载为闸门启闭机重量,均布荷载为自重、人群和设备的重量。试求纵梁在C、D及跨中E三点处横截面上的剪力和弯矩。9试列出下列梁的剪力方程
3、和弯矩方程,并画出剪力图和弯矩图Aa5a(b)BCqqABCD(d)l10求出图(3-16a)所示桁架所有杆件的轴力。11例2:求图示桁架中的各杆件的内力 12求出图示杆件1、2、3的内力(图3-19a)。截面法13已知:Z形截面如图 求:形心C位置1:解:取板为研究对象。设各杆均为拉杆,板的受力如图3-6(b)所示。现应用六个力矩方程求解。, , , , , , 各杆内力为 (拉),(压),(压), (拉), (拉),(压)。zDACB45yxFP604530FAFCOFB2解:A、B、C三处均为光滑球铰链,由受力分析可知,AD、CD、BD三构件均为二力构件,取铰D为研究对象,画出受力图(b
4、)SFx0, SFy0, SFz0, 解之得: FRA= FRB=1.22 kN, FRC=1 kN。 3解:以矩形水平板为研究对象,画出受力图(b)SmAB,SmBC0,SFy0,矩形板D处加FW力,如受力图(c) SmAB0,SmBC0, SFy0, 4zFAy60CAyE60xQFAxBFBxFTEFBy FTCFBz解:设门重Q640N,门高h240cm,宽b180cm研究长方形门,画受力图(b)由SmAB0, 得 FTE320 N,SmBx0, 得FAy280 N,SmBy0,FAx hQ cos30- FTC cos30h0 FAx69 N, SFx0 FAxFBx - FTC c
5、os300 FBx208 N,SFz0, FBz -Q0 FBz640 N,SFy0, FByFTC cos60- FTEFAy0 FBy440 N。5解:研究整体,画受力图(b)SFx0, FOxF10 FOx5 kN,SFy0, FOyF20 FOy4 kN, SFz0 FOz -q40 FOz8 kN,Smx0, mOx- F24-q420mOx32 kNm,Smy0, mOyF160mOy30 kNm,Smz0, mOz- F140mOz20 kNm。6解:MC由得由 (矩心O为C截面的形心)得7a支反力 , q0FAFBb支反力 8求支反C截面 DE截面 9解:20kN6kN.mFA
6、支反力 ,内力方程: AC段 (0x2) (0x2)CB段 (2x3) (2x3)20kN.m2kN.m内力图FS图2kN22kN M图(b)支反力 ,内力方程: AC段 (0x4a) (0x4a)CB段 (4ax5a) (4ax5a)内力图qaFS图 M图FFl/4FAFB解:支反力 ,内力方程: AC段 (0x) (0x)CD段 (x) (x) DB段 (xl) (xl)内力图FS图 M图q(d)解:FD支反力 , 内力方程: AC段 (0x) (0x)CD段 (x) (x) DB段 (x) (x)10解:由于图示桁架可以按照依次拆除二元体的方法将整个桁架拆完,因此可应用结点法进行计算。(
7、1)计算支座反力(图3-16b): (2)计算各杆内力方法一:应用结点法,可从结点A开始,依次计算结点(A、B),1,(2、6),(3、4),5。结点A,隔离体如图3-16c:结点A,隔离体如图3-16c:(压力)(拉力)结点B,隔离体如图3-16d:(压力)(拉力)同理依次计算1,(2、6),(3、4),5各结点,就可以求得全部杆件轴力,杆件内力可在桁架结构上直接注明(图3-16e)。方法二: 1)、首先进行零杆的判断利用前面所总结的零杆判断方法,在计算桁架内力之前,首先进行零杆的判断。去掉桁架中的零杆,图示结构则变为:图3-16f。在结点5上,应用结点单杆的性质, 内力可直接由平衡条件求出
8、,而不需要求解支座反力。(拉力)其它各杆件轴力即可直接求出。注意:利用零杆判断,可以直接判断出哪几根杆的内力是零,最终只求几根杆即可。在进行桁架内力计算时,可大大减少运算量。11:求图示桁架中的各杆件的内力 解:由几何组成分析可知,图示桁架为简单桁架。可采用结点法进行计算。图示结构为对称结构,承受对称荷载,则对称杆件的轴力相等。在计算时只需计算半边结构即可。(1)、求支座反力。根据对称性,支座A、B的竖向支反力为:()(2)、求各杆件内力。由结点A开始,(在该结点上只有两个未知内力)隔离体如图3-17b所示。由平衡条件:结点C:隔离体如图3-17c所示由平衡条件:结点D:隔离体如图3-17d所
9、示由平衡条件:为避免求解联立方程,以杆件DA、DE所在直线为投影轴。结点E:隔离体如图3-17e所示,根据对称性可知EC与ED杆内力相同。由平衡条件: 所有杆件内力已全部求出。轴力图见图3-17f。1、求支座反力由对称性可得, ().2、将桁架沿1-1截开,选取左半部分为研究对象,截开杆件处用轴力代替(图3-19b),列平衡方程:解:即可解得: 3.4.2.2 联合法在解决一些复杂的桁架时,单应用结点法或截面法往往不能够求解结构的内力, 这时截面单杆,使问题可解。如:例2题目中,如果只求解杆件EF的内力,这时则可先采用截面法(如图3-20),求解杆件DE的内力,再通过结点法结点E的平衡求解EF的内力。此时,避免了采用结点法时,要依次求解各结点上杆件的内力;单独采用截面法,杆件EF不是截面单杆,内力无法直接求解。分析题目:用分割法或组合法先将图形