西南交大结构力学A主观题答案.docx

1、 西南交大结构力学西南交大结构力学 A 主观题答案主观题答案 第第 1 次作业次作业 四、主观题（共 8 道小题）18.用力法作图示结构的 M 图，El=常数。广 X U：H X|严严/|_iI 参考答案：建立力法方程：建立力法方程：(绘单位弯矩图和荷载弯矩图，求系数和自由项，求解岀 X，即 El 由叠加原理-作岀最后弯矩图。用力法计算，并绘图示结构的用力法计算，并绘图示结构的 M 图。图。EI=常数常数 参考答案：建立力法方程：绘单位弯矩图和荷载弯矩图，求系数和自由项，求解岀 上，即 6 Z 由蠡加原理由蠡加原理 M 二二+作出最后帝拒圄作出最后帝拒圄 20.用位移法作图示结构 M 图，各杆

2、线刚度均为 i,各杆长为 I 取月点转角-为基本未知量 建立位移方程并解方程，斤忆 1+阳二 绘单位弯矩團和荷载弯柜朗 求系数和自由项，求解出即 rn=8i,略二一略二一 g 卩卩/8.召二班召二班=勺卩勺卩/6 饥饥 一-厂一三一（逆时 已知图示结构在荷载作用下结点 A产生之角位移 针方向），试作 M 图。参考答案:图（a）所示结构，选取图（b）所示的力法基本结构计算时，其 23.图示结构用位移法求解时典型方程的系数 22 为 24.图示排架结构，横梁刚度为无穷大，各柱 EI相同，则 Fn2=参考答案：Fp/2 25.点水平位移 图示刚架，已求得 B点转角丨叫 L 0.717/i（顺 时针）

3、，C =7.579/i(T)，则甌 a=，讨 a 参考答案:-13.9;-5.68 第二次作业第二次作业 四、主观题（共 8 道小题）用先处理法写出图示结构的结构刚度矩阵 K,E=常数。不计轴向变形影响。参考答案:结点位移编号如團所示，结构刚度拒阵为 3 阶方阵。各单元的刚度矩阵如下:I 07 0)XI )_也 4 8 4 屮 _8 4_ 1 2 4 1 4 S 1 4 S 各单元的走位向量分为：沙=(1 2)八 2)2=(2 3)按单元定位向量，将单元刚度矩阵 宀 疔、k的元素正确地累扣到结枸刚度陈应中 16.100 o;-iao 0 36 4 -36-4S 0 0：0 1 0 内一 48

4、64：-48 V-64 TOO oi io6 1 0 3，J1 -36 T&；36 1 48 L o 0；0 0 _ 78 T；4S 64 参考答案:厚始刚度矩阵中的王子块等于匚交于 2结点的、心单元的王子块 kS、栏？、碍的疊奶艮卩囂耳=氏劈斗 g?+Jt 曹。宙已的各单元在整体坐标系中的单元刚度矩阵及各单元两端的结点码可得:17.求图示结构的自由结点荷载列阵 F 参考答案:取曲 E结点荷载作用单元，求出固端力，将 1端的固端力反号，作用在于其对于的 1 结点上,再与 1 结点上的结恵外力偶一起组成自由结点荷载別，乍尸卜 18.已用矩阵位移法求得图 a所示结构单元的杆端力（整体坐标）为-1-

5、4 3 1 一一 2（单血（单血 空空 厲哄厲哄 绘出里元绘出里元的弯的弯 参考答案：单元的奩矩囱（kX.in）19.在矩阵位移法中，处理位移边界条件时有以下两种方法，即 和 ，前一种方法的未知量数目比后一种方法的 。参考答案：先处理法；后处理法；少（或：后处理法，先处理法，多）20.矩阵位移法中，单元的刚度方程是表示 与 的转换关系。参考答案：杆端力；杆端位移 21.局部坐标系中自由单元刚度矩阵的特性有 、。参考答案：奇异性；对称性 22.结构原始刚度矩阵中，元素 K45的物理意义就是 =1时，所应有的数值。参考答案:入;在方向产生的力 第三次作业第三次作业 四、主观题（共 11 道小题）1

6、4.图示体系各杆 EI、丨相同，不计各杆自重。试求其自振频率。参考答案:求團示体系的自振频率已知橫梁冋二求團示体系的自振频率已知橫梁冋二 f 各拄田为常瓠各拄田为常瓠 参考答案:该体系为橫梁刚度为无穷大的刚架，让振动体系沿水平振动方向发生单位位移时，所有刚结 点都不发生转动因而计算刚度系数方便。环=27血户.0=再=16.不计杆件质量和阻尼影响，建立图示体系（EI=常数）的运动方程。FpSin 01 Ef 0-5；,0.5/|w 用柔虔迭列位移方程,即 V=%（吋）亠:p sill et 5Fp sin（9 t）参考答案:16 17.图示结构，不计杆质量。试求其自振频率。1 EI EI h 1

7、 E/=oo 一 方图 H 7m!18 d)6 8 5 6 團 19 20 倔 5 13093 V州 精品文档 作出单位力引起的弯矩團按團乘法求出柔度系数为 援広苗力弯組圈 参考答案:考虑结构因振动而产生的惯性力和阻尼力 结构动力学与结构静力学的最主要的区别是:的措施 團示休系不计阻尼已知 T;求其最大动力聲拒團。在图示结构中，若要使其自振频率 3增大，可以采取增大 减小 参考答案：匸二 参考答案:1 5 I 4 参考答案：EI;m;变小 21.由于体系存在阻尼，相对无阻尼情况，其 变长，共振时的 参考答案：周期，振幅 22.简谐荷载是指随时间按 （或）规律变化的周期性荷载。参考答案：正弦；（

8、或余弦）23.单自由度无阻尼体系受简谐荷载作用，若稳态受迫振动可表为 则式中尸计算公式为，几是 参考答案：；简谐荷载幅值作为静力引起的质点位移。24.，计算公式 单自由度体系受简谐荷载作用的无阻尼稳态解中，位移动力系数 卩的定义是 是 参考答案：第四次作业第四次作业 四、主观题（共 5 道小题）试用静力法作试用静力法作 图示梁的图示梁的 Me、Fqc 影响线。影响线。参考答案:11.12.图（a）所示梁在力 FP 作用下，其弯矩图如图（b）所示；K截面弯矩影响线如图（c）所 示。图（b）中 yD 的物理意义为 ，图 （c）中 yD 的物理意义为 参考答案：荷载 FP 作用于 K时 D 截面的弯矩值；单位移动荷载作用在 D处时 K截面的弯矩值 13.图（b）是图（a）的 影响线，竖标 yD是表示 FP=1 作用在 截面时_ 的数值。参考答案:Mk；D；Mk 14.图（a）中 Fp为静荷载，图（b）为图（a）中截面 C 的弯矩影响线，则 FpyD为 参考答案：C 截面的弯矩值