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同济大学朱慈勉 结构力学 第 7 章 位移法习题答案
试确定图示结构的位移法基本未知量数目,并绘出基本结构。
(b) (c)
EIEIEI
EI
EI
EI
2EI
2EI
1 个角位移 3 个角位移,1 个线位移 4 个角位移,3 个线位移
(d) (e) (f)
EI =∞
EI =∞
1
EI
EA
EI =∞
1
3 个角位移,1 个线位移 2 个线位移 3 个角位移,2 个线位移
(g) (h) (i)
k
k
一个角位移,一个线位移 一个角位移,一个线位移 三个角位移,一个线位移
7-5 试用位移法计算图示结构,并绘出其内力图。
(a)
iD
i
D
i
C
i
l
B
A
l
4ir 111
4i
r 1
11
i
i
2i
l
解:(1)确定基本未知量和基本结构
有一个角位移未知量,基本结构见图。
?1 1 ql 2
3
R1 p
1 ql 2 6
M 图 M 图
1 p
(2)位移法典型方程
r Z ? R ? 0
(3)确定系数并解方程
1 1 1 p1
1
r ? 8i, R
11 1 p
1
? ? ql 2
3
?8iZ
1
? ql 2 ? 0 3
(4)画 M 图
Z ? ql 2 1 24i
1
8
1 ql 2
7
ql 2 24
ql 2
6 5
ql 2
24
M 图
(b)
2.5kN/m10kNA2
2.5kN/m
10kN
A
2EI
B
EI
D
EI
C
4m 4m
21r11EI1 EI23
2
1
r
11
EI
1 EI
2
解:(1)确定基本未知量
1 个角位移未知量,各弯矩图如下
590
5
M 图 M 图
1 p
(2)位移法典型方程 r Z ? R ? 0 (3)确定系数并解方程
1 1 1 p1
r ? 5 EI , R ? ?35 5 E I Z ? 3 5? 0
Z ? 14
11 2 1 p 2 1
(4)画 M 图
40
1 EI
26
26
14
7
M 图(KN ? m)
(c)
×DEA
×
D
EA=∞
E
EA=∞
F
EI
2EI
EI
A
B
C
4
m 9
6m6m
6m
解:(1)确定基本未知量
一个线位移未知量,各种 M 图如下
Z1? 1
Fr R
F
11 p 1 p
EI 2EI EI
27 27 27
M 图
1
1 EI
243
2 EI
243
1 EI M 图
p243
p
(2)位移法典型方程
r Z ? R
? 0(3)确定系数并解方程
1 1 1 p1
r ? 4 EI , R ? ?F
4 EIZ ? F ? 0
Z ? 243
11 243 1 p p
243 1 p
1 4EI
(4)画 M 图
9 F 9 F 9 F
4 p 2 p 4 p
M 图
(d)
E F
EA EA
a2
A B C D EI =∞
1
FF
F
aP P
a
a2aa
a
2a
解:(1)确定基本未知量 一个线位移未知量,各种 M 图如下
2 EA / 2a5
2 EA / 2a
5
5
4 EA / 2a
r
11
M 图
1
2 EA / 2a
2 EA5
2 EA
5
5
5
1
2 EA / 2a
r
11
a4 3
a
5 F p 5 a
M 图
p
R
1 1 p
a
5 F
p
(2)位移法典型方程
r Z ? R
? 0(3)确定系数并解方程
1 1 1 p1
2 6 2 EA Z ? 6 F ? 0 Z ? 3a
r ? EA / a, R
11 5 1
? ? F
p 5 p
5 a 1
5 p 1 EA
(4)画 M 图
0.6
0.6F a
p
0.6F
p
1.2F
F a
p
p
M 图
(e)
D C FP
EA 4×2a
EA EA l
B
A
l
解:(1)确定基本未知量 两个线位移未知量,各种 M 图如下
r
221
2
r 22 Z ? 1
EA Z ? 1
l 1
r
11
? r
r
22??? EA ?1? ??12
2
2
?
?
11 l ? 4 ?
EA EA ? ?
2EA
2EA
2l r ?
21 4l
EA l
2l
? r ? ?1 ? ?
l 422 ? ?
l 4
M 图 M 图
1 2
0R0
0
R
0
1 p
0
2 1?
1?? 2
2 ?F
2
p
2 1?
?
2
2
?F
p
?
2 1?
?
1
2
?F
p
? R ? ?F
1 p p p
R ? 0
2 p
M 图
p
位移法典型方程
M 图
2EA2EA ?
2EA
2
r Z ? r Z ? R ? 0
r ? l ?1 ? 4 ?, r ? r ? 4l
11
11
11 1
r
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