超静定系统
1,平面框架受切向分布载荷q,则截面A上的弯矩、轴力、剪力分别为:=,=,
= 。
答:0;0;qb
2,图示薄圆环C处为铰链,承受沿环向均布载荷q作用,已知环内弯曲刚度EI,试证明该环横截面上的弯矩为零。
证:。只有轴力未知且
(1)
解出 于是有:
3,试证明当任意载荷作用于梁的外伸部分时,若跨内无任何外载荷,则截面上的弯矩在数值上等于截面上的弯矩之一半。
证:将左端固定端解除一个约束使之变为固定铰支座
,
即
4,刚架的弯曲刚度为,承受力F后,支座有一下陷量,试求刚架处的反力。
解:以处竖直向上反力作为多余的约束力
解得
5,已知刚架的弯曲刚度为。试求刚架支座处的反力。
解:相当系统如图
解得
6,两刚架由点铰链连接,已知刚架的弯曲刚度为。试求铰链处的反力。
解:利用对称条件,由处切开,可见,,取一半相当系统如图
解得 ,实际方向与假设相反。
7,已知刚架的弯曲刚度为,试求刚架内最大弯矩及其作用位置。
解:相当系统如图
解得:
8,已知刚架的弯曲刚度为。试求刚架支座的反力和最大弯矩及其作用位置。
解:相当系统如图
解得
最大弯矩在右截面
9,图示两跨刚架,已知,,
,试以处竖直反力作为多余约束求解此刚架。
解:相当系统如图
解得
10,已知结构的弯曲刚度为,试求对称轴上截面的内力。
解:根据双对称条件,从处切开,
解得 ,
11,已知刚架的弯曲刚度为。试求截面
处弯矩。
解:相当系统如图
解得
法二:利用对称性如图
12,已知桁架各杆的拉压刚度为EA,求各杆的轴力。
解:
i
1
2
3
0
1
0
解得
,
13,图示平面桁架,已知各杆的拉压刚度为EA,其中杆1、2、3横截面面积为30 cm2,其余各杆面积为15 cm2,,
。试求杆2轴力。
解,
i
1
0
0
0
2
a
3
0
0
0
4
a
5
0
1
0
6
1
7
a
8
0
a
0
0
9
a
10
0
a
0
0
解得
14,已知桁架各杆的拉压刚度为EA,试求各杆的轴力。
解:
解得
15,已知图示桁架各杆的拉压刚度为EA,试求各杆轴力。
解,
i
1
a
2
a
3
a
4
a
5
0
1
0
6
1
解得 ,
注:将杆6看成多余约束时求解将更方便!!!
16,已知图示半圆曲杆的弯曲刚度为EI,试求曲杆支座A处垂直反力FAy。
解,
解得
17,已知桁架各杆的拉压刚度为EA,试求各杆的轴力。
解,以杆6的轴力X1为多余反力
i
1
1
l
l
2
0
l
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0
3
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0
0
4
0
1
l
0
l
5
1
l
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6
0
0
0
7
解得
,,
注:本题最好以杆1(或杆3)的轴力X1为多余反力,这样才不破坏对称性。
18,已知桁架各杆的拉压刚度为EA,试求各杆的轴力。
解,
i
1
2
3
4
5
,
解得
注:本题若以杆3的轴力X1为多余反力,求轴力将更方便。
19,已知图示桁架各杆的拉压刚度为EA,试求各杆轴力。
解,
i
1
l
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l
3
0
1
0
4
0
1
0
5
0
1
0
6
l
解得
20,已知桁架各杆的长度均为a,各杆的拉压刚度为EA,试求各杆轴力。
解,
静定基各杆轴力
单位力下各杆轴力
解得
21,已知桁架各杆的长度均为a,拉压刚度为EA。试求各杆轴力。
解,
解得
22,已知图示结构各杆的拉压刚度为EA,横梁AD的弯曲刚度为EI。试求杆BC的轴力。
解:
解得
23,已知图示圆环的弯曲刚度为EI,求支座B处的水平反力。
解:
解得 。
24,已知图示半圆曲杆的弯曲刚度为EI,试求曲杆支座A处垂直反力FAy。
解,
解得
25,已知梁的弯曲刚度为,求图示梁的支反力。
解:
解得 , (顺时针)
, (逆时针)
1,平面框架受切向分布载荷q,则截面A上的弯矩、轴力、剪力分别为:=,=,
= 。
答:0;0;qb
2,图示薄圆环C处为铰链,承受沿环向均布载荷q作用,已知环内弯曲刚度EI,试证明该环横截面上的弯矩为零。
证:。只有轴力未知且
(1)
解出 于是有:
3,试证明当任意载荷作用于梁的外伸部分时,若跨内无任何外载荷,则截面上的弯矩在数值上等于截面上的弯矩之一半。
证:将左端固定端解除一个约束使之变为固定铰支座
,
即
4,刚架的弯曲刚度为,承受力F后,支座有一下陷量,试求刚架处的反力。
解:以处竖直向上反力作为多余的约束力
解得
5,已知刚架的弯曲刚度为。试求刚架支座处的反力。
解:相当系统如图
解得
6,两刚架由点铰链连接,已知刚架的弯曲刚度为。试求铰链处的反力。
解:利用对称条件,由处切开,可见,,取一半相当系统如图
解得 ,实际方向与假设相反。
7,已知刚架的弯曲刚度为,试求刚架内最大弯矩及其作用位置。
解:相当系统如图
解得:
8,已知刚架的弯曲刚度为。试求刚架支座的反力和最大弯矩及其作用位置。
解:相当系统如图
解得
最大弯矩在右截面
9,图示两跨刚架,已知,,
,试以处竖直反力作为多余约束求解此刚架。
解:相当系统如图
解得
10,已知结构的弯曲刚度为,试求对称轴上截面的内力。
解:根据双对称条件,从处切开,
解得 ,
11,已知刚架的弯曲刚度为。试求截面
处弯矩。
解:相当系统如图
解得
法二:利用对称性如图
12,已知桁架各杆的拉压刚度为EA,求各杆的轴力。
解:
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0
解得
,
13,图示平面桁架,已知各杆的拉压刚度为EA,其中杆1、2、3横截面面积为30 cm2,其余各杆面积为15 cm2,,
。试求杆2轴力。
解,
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解得
14,已知桁架各杆的拉压刚度为EA,试求各杆的轴力。
解:
解得
15,已知图示桁架各杆的拉压刚度为EA,试求各杆轴力。
解,
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解得 ,
注:将杆6看成多余约束时求解将更方便!!!
16,已知图示半圆曲杆的弯曲刚度为EI,试求曲杆支座A处垂直反力FAy。
解,
解得
17,已知桁架各杆的拉压刚度为EA,试求各杆的轴力。
解,以杆6的轴力X1为多余反力
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注:本题最好以杆1(或杆3)的轴力X1为多余反力,这样才不破坏对称性。
18,已知桁架各杆的拉压刚度为EA,试求各杆的轴力。
解,
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解得
注:本题若以杆3的轴力X1为多余反力,求轴力将更方便。
19,已知图示桁架各杆的拉压刚度为EA,试求各杆轴力。
解,
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20,已知桁架各杆的长度均为a,各杆的拉压刚度为EA,试求各杆轴力。
解,
静定基各杆轴力
单位力下各杆轴力
解得
21,已知桁架各杆的长度均为a,拉压刚度为EA。试求各杆轴力。
解,
解得
22,已知图示结构各杆的拉压刚度为EA,横梁AD的弯曲刚度为EI。试求杆BC的轴力。
解:
解得
23,已知图示圆环的弯曲刚度为EI,求支座B处的水平反力。
解:
解得 。
24,已知图示半圆曲杆的弯曲刚度为EI,试求曲杆支座A处垂直反力FAy。
解,
解得
25,已知梁的弯曲刚度为,求图示梁的支反力。
解:
解得 , (顺时针)
, (逆时针)