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1、专业好文档2绘出下图平面AB上相对压强翁布图。4如图所示，平板闸门置于水中，当上游水位均上升l米(虚线位置)时，试问：图(a)(b)中闸门所受的静水总压力及作用点是否改变?(提示：画压强分布图分析)答：(1)图(a)中闸门所受的静水总压力及作用点改变。静水总压力变大，作用点升高。(2)图(b)中闸门所受的静水总压力及作用点不变。1如图所示，容器中盛有水，右侧为一测压管；左侧为一U形测压管，管中为水银。已知：，求右侧测压管中水面高度h1=?(10分)1解：(1)画出两个等压面(通过A点画一个，通过U形测压管中水银液面画一个)(2)列方程：将(1)式带人(2)整理得：答：右侧测压管中水面高度h。一
2、222m。 2图示为一平板AB，宽l米，倾角a=45o，左侧水深为3米，右侧水深为2米，求静水总压力及其作用点的位置?(20分)2解：(1)求两侧静水压力及静水总压力：(方向向右)右侧静水压力作用点距8点的距离为(方向向左)左侧静水压力作用点距8点的距离为(方向向右)(2)求作用点位置：(设静水总压力作用点距8点的距离为e)答：静水总压力P=3465kN，作用点距B点的距离为e一179m。3如图所示一虹吸管，上下有水位差为H=25m，虹吸管顶部与上游水面高差为h1=20m，虹吸管顶部前，管长为50 m，虹吸管顶部后，管长为100 rn，管径d=02m，管道沿程阻力系数A=002，进口(带有莲蓬
3、头)局部阻力系数每个弯管局部阻力系数(1)流量Q=?(2)虹吸管最大真空值3解：(1)以上游水面为基准面，列能量方程：(2)以上游水面为基准面，列上游过流断面和顶部22段间的能量方程：(水柱)答：(I)流量(2) 虹吸管最大真空值发生在顶部，最大真空值为3428m(水柱)3写出管流和明渠水流雷诺数的表达式，并说明其层流、紊流的判别标准?答：管流Re：2000(紊流)Re500(紊流)Re500(层流)。4如图所示，平板闸门置于水中，当上游水位均上升1米(虚线位置)时，试问：图(a)(b)中闸门所受的静水总压力及作用点是否改变?(提示：画压强分布图分析)(a)(b)(1)图(a)中闸门所受的静水
4、总压力及作用点改变。静水总压力变大，作用点升高。(2)图(b)中闸门所受的静水总压力及作用点不变。四、计算题(共58分)1在封闭水箱中，h=1.5m z=05m(如图)，压力表读数为49kNm2，求水面相对压强及其真空度。(18分) 1解： (1)将压力表读数换算为水柱高：p=4998=05m(2)列方程PQ+pghpgz+p=一49kN=-05m水柱(3)pK一05m水柱答：水箱中水面相对压强：P。一-49kNm2，其真空度为pK205m水柱。2水闸宽度b=2m，两侧都有水，左侧水深h1=3m，右侧水深h2=2m，试求作用在闸门上的静水总压力及作用点的位置?(18分)2(1)画出静压强分布图
5、。(2)计算两侧静水压力及静水总压力： (3)求静水总压力的作用点。(设作用点距渠底的距离为e)答：静水总压力夕=392kN，方向向右。静水总压力的作用点在闸门的对称轴上，距渠底的距离e=126m。 (9分)图示为力法基本体系，求力法方程中的系数和自由。 项，各杆EI 相同。参考答案：1 作图；232、用力法计算图示结构。 EI = 常 数 。 参考答案：1.取基本体系。 5、作M图3、用力法计算图示结构。参考答案：这是一个对称结构。1.利用对称性，选取基本体系。3、 5、作M图基本结构4. 如图9所示两次超静定结构， 绘弯矩图。图9解： 求解上述方程得：代入叠加公式得：5、试用力法计算图1所
6、示刚架，并绘制弯矩图。解：图1（a）所示为一两次超静定刚架，图1（b）、（c）、（d）均可作为其基本结构，比较而言，图1（d）所示的基本结构比较容易绘制弯矩图，且各弯矩图间有一部分不重叠，能使计算简化，故选择图1（d）为原结构的基本结构。1列力法方程 2为了计算系数和自由项，画出单位弯矩图见图1（f）、见图1（g）、荷载弯矩图见图1（e）。 3由图乘法计算系数和自由项 图14解方程将上述系数、自由项代入力法典型方程：解方程组可得： 5作M图由叠加公式，见图1（h）。6、 用力法计算图示结构的弯矩，并绘图示结构的M图，EI=常数。注：务必掌握例2-2位移法计算举例1、计算图示结构位移法典型方程式
7、中的系数和自由项。 （各杆的 EI 为常数）。 。解：1、 取基本结构如图2、 列力法方程3、2、用位移法解此刚架。参考答案：只有一个结点角位移。建立基本结构如图所示。位移法方程：3、. 如图14所示，绘弯矩图。（具有一个结点位移结构的计算）解：结点A、B、C有相同的线位移，因此只有一个未知量。1）建立基本结构如图15所示。2）列出力法方程图143）由力的平衡方程求系数和自由项（图16、17）4）求解位移法方程得：图15基本结构5）用弯矩叠加公式得：图11图20图11图20图16图17图18图19例2. 如图20，绘弯矩图. （具有一个结点位移结构的计算）解：只有一个结点角位移。1） 4、如图
8、14所示，绘弯矩图。解：只有一个结点角位移。1）建立基本结构如图21所示。2）位移法方程：3）画出图，如图22，23，根据节点力矩平衡（图24），求得将和代入位移法方程得：4）弯矩叠加方程：得：图21基本结构固端弯矩刚结点处弯矩5）画出弯矩图如图25所示。图22 图24图23 图25 M 5、用位移法计算图26示结构，并做弯矩图。EI为常数。（具有两个结点位移结构的计算）解：1）此结构有两个结点位移，即结点B的角位移及结点E的水平线位移。在结点B及结点E处加两个附加约束，如图27所示。此时原结构变成四根超静定杆的组合体。图262）利用结点处的力平衡条件建立位移法方程：3）做图、图及荷载弯矩图图
9、，求各系数及自由项。图27基本体系图28 图29令图31 图30将求得的各系数及自由项代入位移法方程图324）弯矩叠加公式为：利用弯矩叠加公式求得各控制截面弯矩为：6、计算图示结构位移法典型议程式中系数r12和自由项R1p（各杆的EI为常数）7、用位移法作图示结构M图。EI为常数。解：解：8、用位移法计算图示刚架。解：基本体系如图：位移法方程：3、作图4、求5、作M图（略）9、用位移法计算图示的刚架。（1）（2）列位移法方程：（3）作图（4）（5）由M=+得注：务必掌握例3-2、3-3、3-4、表3-1和3-2中的1、3、5、7、12以及对称结构的半结构的选取P58。判断所示体系的动力自由度。
10、动力自由度为2。 动力自由度为1一 求图示两跨连续梁的极限荷载。设两跨截面的极限弯矩均为Mu。只有一个破坏机构，如图所示。 塑性铰D处的剪力为零。对BD段： 对DC段： 求解上述两个方程有： 一、 计算题 (解题思路与答案)1. 已知某水流流速分布为，u的单位为m/s ，y为距壁面的距离，单位为m。（1）求y=0.1、0.5、1.0m处的流速梯度；（2）若水的运动粘滞系数，计算相应的切应力。解：（1）： 求出点流速,设的增量=0.01m 处的点流速，求出求解流速梯 0. 5477 , 0.1332 ,0.07169 (2) ：5.53 ; 1.345; 0.724。2.已知温度20时水的密度，
11、动力粘滞系数，求其运动粘滞系数？解：直接用公式解，注意单位制。 ：1.00381. 已知某点绝对压强为80kN/m2，当地大气压强pa=98kN/m2。试将该点绝对压强、相对压强和真空压强用水柱及水银柱表示。解： 用水柱高表示（1）该点绝对压强：8.16mH2o （2）该点相对压强：-1.84mH2o（3）该点真空压强：1.84mH2o 用水银柱高表示（1）该点绝对压强：599.1mm Hg （2）该点相对压强：-135.4 mm Hg （3）该点真空压强：135.4 mm Hg2. 一封闭水箱自由表面上气体压强p0=25kN/m2，h1=5m，h22m。求A、B两点的静水压强。解：由压强基本
12、公式求解 = 7.551 mH2o (74 kN/m2) = 4.551 mH2o (44.6 kN/m2)3 如图所示为一复式水银测压计，已知，(改为3.5m)。试求水箱液面上的绝对压强？ 解： 找已知点压强(复式水银测压计管右上端) 找出等压面 计算点压强,逐步推求水箱液面上的压强. : =273.04 kN/m24 某压差计如图所示，已知HA=HB=1m，H=0.5m。求：。解：找出等压面 求出相对的点压强 列平衡方程式求AB点的压强差. 空气的不计. =47 kN/m2 (4.8 mH2o)5. 水闸两侧都受水的作用，左侧水深3m、右侧水深2m。试求作用在单位宽度闸门上静水总压力的大小及作用点位置（用图解法和解析法分别求解）。解：画出相对压强分布图, 计算各侧静水压力, 求静水总压力的大小 列力矩平衡方程求静水总压力的作用点位置。 P=24.5 1.267m(作用点到底部的距离)6. 一弧形闸门AB，宽b=4m，圆心角45，半径r=2m，闸门转轴恰与水面齐平。求作用于闸门的静水压力及作用点（改为：作用力的方向）。解：画出压力体图, 计算水平方向分力
