??2 kN??12 kN??10 kN????8 kN?m??8 kN?m?0??????十二. ?PD????;?PE????;?P???PD???PE????
??20 kN?m??0???20 kN?????0???0???0??十三.
?F?1???k???????FF?11100?30000??3.70??300?0??0???2.71??12?12?300?12?30???????0??10??3010003050???5.15??4????10??????300003000000???????12??0?123001230??0????????3050030100??0??0?10??0.111 kN??12.012 kN?????10.043 kN?m?????0.111 kN?? ?11.988 kN???9.982 kN?m??十四. k32?2i;k13?3i
2l3十五. ??1.56;f?
3EIFPl3A?FPf??1.04;MA?1.56FPl
EI
5l3;??3EI/5ml3?0.7746EI/ml3;T?8.11ml3/EI 十六. f?3EI十七.
?11m1?2X1??12m2?2X2?X1
?21m1?2X1??22m2?2X2?X2
设 ??1 2?11m1?
(1??)X1??12X2?0?11?21X1?(1??)X2?0?11
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1??1/41???0 ?1?5/4;?2?3/4
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哈工大 2003 年春季学期结构力学考试参考答案
一、是非题:
1、X 2、O 3、X 二、选择题
1、D 2、C 3、C 三、填充题
1、FBy=0,MC=40 kN.m,FQC=0; 2、平衡,变形协调 四、几何组成分析:
有一个多余约束的几何不变体系
五、单位弯矩图和荷载弯矩图如下所示
l
M1图l2 ql
8
根据所给系数,由力法方程
X1?1
MP图?11x1??1P?0 可得 x1??
?1Pql? 由此可得最终弯矩图为 ?1124D ql/82ql2/24ql2/24
六、桁架杆件内力计算如下
0 -FP FP FP FP 2d 2d 0 0 a b 0 d d FNa??FP2
FNb?FP2
七、内力图如下所示
1
FQ图 (kN)
1 13 FN图 (kN)
八、影响线如下所示
F I A B H 0.25 1
0.25
F I A B H
九、按对称性取半进行计算
A D C
q
B C D E FQB影响线 C D MF影响线 45 90 45 90 E 45 45 135 135 M图
分配系数 固端力 分配、传递 杆端力 AD DA 3/8 0 0 0 -45 0 -45 DB BD 1/4 120 -120 -30 -15 90 -135 DC CD 3/8 0 0 -45 0 -45 0 十、位移法基本体系、单位和荷载弯矩图如下
C C D D FP 2 6EI/hB B
A 3/2×EI/h2 A M1
Z1 FPl/4 C FP D FPl/4 B FPl/4 A MP0.222 0.194 k11?FP3EI12EI27EIFPh3 ??R??;;1PZ1?2h3h32h3227EIC D 最终弯矩图为
十一、力法基本体系、单位和荷载弯矩图如下
28kN
A
FP 0.222 0.306 B A M图 3C X1 EI C X1=1 46 28kN 3C M14 kN/m 4 kN/m MPB A B 3 3 A EI B
?11?1081?11180?;?1P?? ?28?3??18?3?3????EIEI?23EI?41 kN.m 28kN 3C 5X1? kN
3由此可得最终弯矩图如右图所示。
4 kN/m A B 5 kN.m
2003年秋结构力学试卷参考答案
十八. 是非题
1. 对 2. 错 3. 对 4. 错 十九. 单项选择题
1.D; 2. C; 3 D; 4. A; 二十. 填充题
1.?2,F1 2. 0.1025; 3. 平衡条件、势能驻值原理(或变形体虚功原理)
二十一.
?63???FE?????21?
?42???二十二.
?F?2??k?2???2??FF?????8i4i?K????4i16i??02i0?2i?? i/3??666.67333.33??0.0126???15??6.6???15???8.4????????????????333.33666.67?0.0054157.61522.6????????????二十三.
二十四.
l5lm?2A?2kAl?1.5m?2A?2l?0.75m?2A??0
22?2?2k/1.625m?1.23k/m??1.109k/m?11??22
二十五.
4l3l3?;?12??21?? 3EIEI?11m1?2X1??12m2?2X2?X1 ?21m1?2X1??22m2?2X2?X2
设 ??1 2?11m1?
(1??)X1??12X2?0?11?21X1?(1??)X2?0?11?12?
1???3/4?3/41???0 ?1?7/4;?2?1/4
3EIEI32;??0.655EI/ml;??3;?2?1.732EI/ml3 12337mlmlX11X??1;12?1; X21X22二十六.
1314.5?106???8426.28; 3156?102??2??600?62.8; 60??1.88
A?0.0224?10?3?1.88?0.0224?10?3 m N?55.33 kN