华科结构力学实习报告

华科结构力学实习报告
华科结构力学实习报告

结构力学

认知实习报告

实习时间:2014年5月25日

学院:土木工程与力学学院

专业名称:土木工程

学号:U201215430

姓名:Hb Feng

指导老师:戴萍

地点;华中科技大学光谷同济医院

一.引言

1.通过结构力学的认识实习,使同学们认识各种结构、近距离观察结构,了解结构的力的传力途径、分清楚结构部分和非结构部分。

2.观察结点构造、进一步加深结点和支座简化等,了解结构计算简图的选取原则和依据,提高从实际结构中提取计算简图的能力。

3.通过工程师的引导,初步对工程的建设流程有感性的认识,书本与实际相结合。

二.工程概况

1..项目名称:华中科技大学光谷同济医院

2.项目基本情况:华中科技大学光谷同济医院一期施工项目位于武汉市东湖高新技术开发区,地块东邻湖北省药检中心,南邻高新大道,西靠为京广高铁,北靠鲜家山、荷叶山。一期医疗综合体由医技楼、门急诊部、VIP住院部和普通住院部组成。建设用地面积约250亩,总建筑面积约34.7万平方米。工程计划工期为710天,2013年7月23日开工,计划于2015年7月1日竣工。

三.节点形式、支座连接

1.梁

大楼主体采用了框架结构,以简支梁为基础,主梁和次梁综合使用,结构形式简单,空间布局比较灵活。

照片所示:梁支座在柱上的就是主梁,支座于主梁上的就是次梁。从受力的特点和结构两个方面来考虑:荷载从板传到次梁再传到主梁,再由主梁传到柱子,所以一般主梁是搭接在柱子上,而次梁是搭接在

主梁上,次梁一般和主梁铰接,主梁和柱子刚接:

从功能上考虑:主梁是承担了整个建筑物的结构安全的主要骨架,是满足强度和稳定性要求的必须构件,它更侧重强度要求。次梁则是为了满足建筑要求(如功能区划分)及主梁、柱等的有效连接而设的次要骨架,它更侧重构造要求。

2.剪力墙

剪力墙:剪力墙又称抗风墙或抗震墙、结构墙。房屋或构筑物中主要承受风荷载或者地震作用引起的水平荷载和竖向荷载(重力)的墙体,防止结构剪切破坏。剪力墙分平面剪力墙和筒体剪力墙。平面剪力墙用于钢筋混凝土框架结构、升板结构、无梁结构、无梁楼盖体系中。为增加结构的刚度、强度及抗倒塌能力,再某些必要部位可现浇或预制装配钢筋混凝土剪力墙。现浇剪力墙和周边梁、柱同时浇筑,整体性好。筒体剪力墙用于高层建筑、高耸结构和悬吊结构中年,由电梯间、楼梯间、设备及辅助用房的间隔墙围成,筒壁均为现浇钢筋混凝土墙体,其刚度和强度较平面剪力墙高可承受较大的水平荷载。

(照片所示所示:可知现场剪力墙为配筋砌块剪力墙)

剪力墙作用:剪力墙以承受水平荷载为主,在抗震设防区,水平荷载主要由水平地震作用产生,因此剪力墙有事也称为抗震墙。剪力按结构材料可以分为钢板剪力墙、钢筋混凝土剪力墙和配筋砌块剪力墙,其中以钢筋混凝土剪力墙最为常见。再者,剪力墙结构体系,有很好的承载能力,而且有很好的整体性和空间作用,比框架结构有更好的抗侧力能力,因此,可建造比较高的建筑物。

剪力墙结构的优缺点:是侧向刚度大,在水平荷载作用下侧移笑,其缺点是剪力墙的间距有一定限制,建筑平面布置不灵活,不适合要求较大的公共建筑,另外结构自重也较大,灵活性就差,一般适用于住宅、公寓和旅馆。

剪力墙的受力分析:剪力墙所承受的竖向荷载,一般是结构自重

和楼面荷载,通过楼面传递到剪力墙。竖向荷载除了在连梁(门窗洞口上的梁)内产生弯矩以外,在墙肢内主要产生轴力。

(我们假设剪力墙受均匀荷载)

3.楼梯

楼梯在建筑物种作为楼层间垂直交通用的构件,用于楼层之间和高差较大的交通联系,在设有电梯、自动梯作为主要垂直.交通手段的多层和高层建筑中也要设置楼梯。

楼梯的组成:连续梯级的梯段(又称梯跑)、平台(休息平台)和围护构件等组成。楼梯的最低和最高一级踏步间的水平投影距离为梯段长,梯级的总高为梯高。

照片所示楼梯为现场浇注的钢筋混凝土楼梯,刚性较好,适用于有特殊要求和防震要求高的建筑,但模板耗费大,施工期较长。

楼梯结构:按结构形式和受力特点,楼梯可分为板式、梁式、悬挑(剪刀)式和螺旋式,前两种属于平面受力体系,后两种则为空间受力体系。

板式楼梯的内力计算:梯段板和平台板都支承于平台梁上,为简化计算,通常将梯段板和平台板分开计算,但在计算机构造上要考虑

它们相互间的整体作用:

梯段板计算式,一般取1m宽的板作为计算单元,并将板带简化成斜向简支板,为计算梯段板的内力,将荷载分解为垂直于斜板和平行于斜板的两个分量,平行于斜板的均布荷载使其产生轴力,其值不大,可以忽略。垂直于斜板的荷载分量使其产生弯矩和剪力。

4.柱子

柱是建筑物中垂直的主结构件,承托在它上方物体的重量,柱是结构中极为重要的部分,柱的破坏将导致整个结构的损坏与倒塌。

柱按长细比分为短柱、长住及中柱。短柱在轴心荷载作用下的破

坏是材料强度破坏,长柱在同样荷载作用下是屈曲,丧失稳定。

照片所示柱是现浇钢筋混凝土柱,具有以下特点:

1.承载能力大大提高:实验和理论分析证明,钢筋混凝土受压构

件的强度承载能力可以达到混凝土单独承载能力的1、7—2.0倍。

2.具有良好的塑性和抗震性能,在压弯循环荷载作用下,其抗震

性能较好。

3.经济效果显著。

4.施工简单。

照片示钢筋混凝土柱整体性较好,但支模工作量大。

5.塔吊

塔吊又名塔式起重机,以一节一节的接长(高),用来吊施工用的钢筋、木楞、混凝土、钢管等施工的原材料。塔吊是工地上一种必不可少的设备。

塔吊是典型的钢结构,由于塔吊的各钢梁是焊接,可以视为固定连接,从而塔吊的受力满足刚架的受力形式:

塔吊尖的功能是承受臂架拉绳及平衡臂拉绳传来的上部荷载,并通过回转塔架、转台、承座等的结构部件式直接通过转台传递给塔身结构。自升塔顶有截锥柱式、前倾或后倾截锥柱式、人字架式及斜撑架式。凡是上回转塔机均需设平衡重,其功能是支承平衡重,用以构成设计上所要求的作用方面与起重力矩方向相反的平衡力矩。除平衡重外,还常在其尾部装设起升机构。起升机构之所以同平衡重一起安放在平衡臂尾端,一则可发挥部分配重作用,二则增大绳卷筒与塔尖导轮间的距离,以利钢丝绳的排绕并避免发生乱绳现象。平衡重的用量与平衡臂的长度成反比关系,而平衡臂长度与起重臂长度之间又存在一定比例关系。平衡重量相当可观,轻型塔机一般至少要3~4t,

重型的要近30t。

四.实习体会、收获

实习——实践中学习。这次的结构力学认知实习给我留下了深刻而有意义的印象与收获,书本中对梁,板,柱的印象只是简化了的,意识里固化了的线条的组合,而当自己亲身深入到建筑工地上,亲眼看到柱,梁,楼梯,楼板,墙体等具体的结构;认识到结点和支座简化原理,了解结构计算简图的选取原则和依据;提高从实际结构中提取计算简图的能力。才真正的体会到将现实中实实在在的结构形式抽象成理论中清晰,简明的受力结构是多么奇妙与创造性的飞跃!

跟随着工程师,聆听建筑施工第一线的技术人员给我们讲解施工步骤,施工方法与安全事项,我也第一次认识到将书本上的知识付诸于实践是相当有挑战性,技术性的过程。还有就是安全,自从进入施工工地,身边总有人叮嘱道要注意安全,佩戴安全帽,的确,建筑工地上无时无处存在着安全隐患,高物坠落,电力漏洞以及人为疏忽都有可能导致灾难事故的发生,身为工程师,一定要牢记人命关天,一定要时时刻刻注意施工安全,身为土木人,我们身兼重任,今后必须认真学习并结合实践和专业知识,争取成为一个土建行业的技术娇子!

结构力学考试答案

结构力学考试答案 Company Document number:WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT

结构力学 一、填空题(每题2分,共10题) 1. 刚结点的特点是被连接的杆件在连接处既不能 ,又不能 ;既可以传递 ,也可以传递 。 相对移动;相对转动;力;力矩 2. 从几何组成角度看,静定结构和超静定结构都是 体系,前者 多余约束,而后者 多余约束。 杆件;板壳;实体;杆件 3. 图示体系的计算自由度=W -12 。 4. 在图示结构中,=K M , 侧受拉。 75;右侧(内侧) 5. 拱是杆轴线为 ,且在竖向荷载作用下能产生 的结构。答案:曲线;水平推力 6. 图示桁架中,有 10 根零杆。 7. 如图所示结构,支座A 转动角度θ,则=AB M 0 ,=VC F 0 。 8. 使结构产生位移的外界因素,主要有 、 和 三个方面。 9. 图示超静定梁A 支座发生位移时, CD 杆件内力为零。 10. 图示单跨超静定梁的杆端弯矩=AB M ;=BA M ;杆端剪力=QAB F ;=QBA F 。答案:?-l i 6;?-l i 6;?212l i ;?212l i 二、单项选择题(每题2分,共10题) 1. 图示的体系是( A )。 A. 无多余约束的几何不变体系 B. 有多余约束的几何不变体系 C. 几何常变体系 D. 几何瞬变体系

2. 图示的体系是( A )。 A. 无多余约束的几何不变体系 B. 有多余约束的几何不变体系 C. 几何常变体系 D. 几何瞬变体系 3. 图示结构中,改变B 点支座链杆的方向(不能通过铰A )时,对该梁的影响是( D )。 A. 全部内力没有变化 B. 弯矩有变化 C. 剪力有变化 D. 轴力有变化 4. 图示结构中,QBA F 为( D )。 A. -1kN B. 1kN C. D. 5. 图示圆弧三铰拱在静水压力q 作用下,K 截面的内力为( D )。 A. 0≠K M ,0=QK F ,0≠NK F B. 0=K M ,0≠QK F ,0≠NK F C. 0≠K M ,0≠QK F ,0≠NK F D. 0=K M ,0=QK F ,qr F NK -= 6. 如图所示拱结构,NDE F 为( B )。 A. 70kN B. 80kN C. 75kN D. 64kN 7. 如图所示,若增加桁架的高度,其他条件不变时,对杆1和杆2内力的影响是( C )。 A. 1N F ,2N F 均减小 B. 1N F ,2N F 均不变 C. 1N F 减小,2N F 不变 D. 1N F 增大,2N F 不变 8. 图示桁架中,B 支座的反力HB F 等于( D )。 A. 0 B. P F 3- C. P F 5.3 D. P F 5 9. 如图所示伸臂梁,温度升高21t t >,则C 点和D 点的位移( D )。 A. 都向下 B. 都向上 C. C 点向上,D 点向下 D. C 点向下,D 点向上 10. 将桁架各杆抗拉(压)刚度EA 都乘以n /1,则在荷载作用下各结点位移 ( A )。

华科试卷及答案_数字电路与逻辑设计

华中科技大学计算机学院 《数字电路与逻辑设计》试卷A (闭卷) 班级 学号 姓名 成绩 一.单项选择题(每题1分,共10分) 1.表示任意两位无符号十进制数需要( )二进制数。 A .6 B .7 C .8 D .9 2.余3码10001000对应的2421码为( )。 A .01010101 B.10000101 C.10111011 D.11101011 3.补码1.1000的真值是( )。 A . +1.0111 B. -1.0111 C. -0.1001 D. -0. 1000 4.标准或-与式是由( )构成的逻辑表达式。 A .与项相或 B. 最小项相或 C. 最大项相与 D.或项相与 5.根据反演规则,()()E DE C C A F ++?+=的反函数为( )。 A. E )]E D (C C [A F ?++= B. E )E D (C C A F ?++= C. E )E D C C A (F ?++= D. E )(D A F ?++=E C C 6.下列四种类型的逻辑门中,可以用( )实现三种基本运算。 A. 与门 B. 或门 C. 非门 D. 与非门 7. 将D 触发器改造成T 触发器,图1所示电路中的虚线框内应是( )。 图1 A. 或非门 B. 与非门 C. 异或门 D. 同或门 8.实现两个四位二进制数相乘的组合电路,应有( )个输出函数。 A . 8 B. 9 C. 10 D. 11 9.要使JK 触发器在时钟作用下的次态与现态相反,JK 端取值应为( )。 A .JK=00 B. JK=01 C. JK=10 D. JK=11 10.设计一个四位二进制码的奇偶位发生器(假定采用偶检验码),需要( )个异或门。 A .2 B. 3 C. 4 D. 5 二.判断题(判断各题正误,正确的在括号内记“∨”,错误的在括号内记“×”, 并在划线处改正。每题2分,共10分) 1.原码和补码均可实现将减法运算转化为加法运算。 ( )

《结构力学》期末考试试卷(A、B卷-含答案)解析

***学院期末考试试卷 一、 填空题(20分)(每题2分) 1.一个刚片在其平面内具有 3 个自由度; 一个点在及平面内具有 2 自由 度;平面内一根链杆自由运动时具有 3 个自由度。 2.静定结构的内力分析的基本方法 截面法,隔离体上建立的基本方程是 平衡方程 。 3.杆系结构在荷载,温度变化,支座位移等因素作用下会产生 变形 和 位移 。 4.超静定结构的几何构造特征是 有多余约束的 几何不变体系 。 5.对称结构在对称荷载作用下,若取对称基本结构和对称及反对称未知力,则其 中 反对称 未知力等于零。 6.力矩分配法适用于 没有侧移未知量的超静定梁与刚架 。 7.绘制影响线的基本方法有 静力法 法和 机动法 法。 8.单元刚度矩阵的性质有 奇异性 和 对称性 。 9.结构的动力特性包括 结构的自阵频率;结构的振兴型; 结构的阻尼 。 10. 在自由振动方程0)()(2)(2. .. =++t y t y t y ωξω式中,ω称为体系的 自振频率 ,ξ称为 阻尼比 。

二、试分析图示体系的几何组成(10分) (1)(2)答案: (1)答:该体系是几何不变体系且无余联系。 (2)答:该体系是几何不变体系且无多余联系。 三、试绘制图示梁的弯矩图(10分) (1)(2) 答案: (1)(2) M图 四、简答题(20分) 1.如何求单元等效结点荷载?等效荷载的含义是什么?答案: 2.求影响线的系数方程与求内力方程有何区别? 答案: 3.动力计算与静力计算的主要区别是什么? 答案:

4.自由振动的振幅与那些量有关? 答案 五、计算题(40分) 1、用图乘法计算如图所示简支梁A 截面的转角A 。已知EI=常量。(10分) 答案: 解:作单位力状态,如图所示。分别作出p M 和M 图后,由图乘法得: 2.试作图示伸臂量的By F K M 的影响线。 答案: By F 的影响线 K M 的影响线

结构力学试题及答案

结构力学复习题 一、填空题。 1、在梁、刚架、拱、桁架四种常见结构中,主要受弯的是 和 ,主要承受轴力的是 和 。 2、选取结构计算简图时,一般要进行杆件简化、 简化、 简化和 简化。 3、分析平面杆件体系的几何组成常用的规律是两刚片法则、 和二元体法则。 4、建筑物中用以支承荷载的骨架部分称为 ,分为 、 和 三大类。 5、一个简单铰相当于 个约束。 6、静定多跨梁包括 部分和 部分,内力计算从 部分开始。 7、刚结点的特点是,各杆件在连接处既无相对 也无相对 ,可以传递 和 。 8、平面内一根链杆自由运动时的自由度等于 。 二、判断改错题。 1、三刚片用三个铰两两相联必成为几何不变体系。( ) 2、对静定结构,支座移动或温度改变会产生内力。( ) 3、力法的基本体系必须是静定的。( ) 4、任何三铰拱的合理拱轴都是二次抛物线。( ) 5、图乘法可以用来计算曲杆。( ) 6、静定结构的影响线全部都由直线段组成。( ) 7、多跨静定梁若附属部分受力,则只有附属部分产生内力。( ) 8、功的互等定理成立的条件是小变形和线弹性。( ) 9、力法方程中,主系数恒为正,副系数可为正、负或零。( ) 三、选择题。 1、图示结构中当改变B 点链杆方向(不能通过A 铰)时,对该梁的影响是( ) A 、全部内力没有变化 B 、弯矩有变化 C 、剪力有变化 D 、轴力有变化 2、图示桁架中的零杆为( ) A 、DC, EC, DE, DF , EF B 、DE, DF , EF C 、AF , BF , DE, DF , EF D 、DC, EC, AF, BF 3、右图所示刚架中A A 、P B 、2P - C 、P -

华中科技大学结构力学试卷及答案

华中科技大学土木工程与力学学院 《结构力学》试卷 2003-2004学年度第一学期 姓名______________专业________________班级____________成绩______ 1、用位移法计算图示结构,EI 为常数。 (只需做到建立好位移法方程即可)。(15分) 2、用力矩分配法作图示对称结构的M 图。已知:40/q kN m =,各杆EI 相同。(15分) 3、已知图示结构B 点转角64 11B EI θ= ,各杆的EI 为常数,作M 图,8P kN =,12/q kN m =。 (13分)

q 4、图示结构,用矩阵位移法计算时(先处理法,计轴向变形),请标注编码,并给出各单元的定位向量。(10分) 5、请求出图示结构等效结点荷载列阵。(15分) q 6、请求出图示结构C 点的转角。(12分)

A B EI C φφ 7、求两端固定梁的极限荷载u P F ,已知梁截面的极限弯矩87.1, 4.37u M kN m L m =?=。(12分) A B 8、请确定位移法计算该题时的未知量数,并画出基本体系。(8分) 华中科技大学土木工程与力学学院 《结构力学》试卷 2004-2005学年度第一学期 姓名______________专业________________班级____________成绩______ 1、用位移法计算图示结构,并绘弯矩图。(25分) q q a a 2、请用力矩分配法作图示结构的弯矩图,并求D 点竖向位移。(25分) 3、指出图示结构位移法的未知量个数(最少),并在图上标出。(每题5分,共10分) 1)

结构力学大作业

结构力学大作业——五层三跨框架结构内力计算 专业班级:土木工程XXXX班 姓名 XXXXX 学号:XXXXX 指导教师:XX

目录 一、题目 (3) 二、任务 (5) 三、结构的基本数据 (5) 1.构件尺寸: (5) 2.荷载: (5) 3.材料性质: (5) 四、水平荷载作用下的计算 (5) 1.反弯点法 (6) 2.D值法 (8) 3.求解器法 (12) 五、竖直荷载作用下的计算 (15) 1.分层法 (16) 2.求解器法 (21) 六、感想 (24)

二、题目 结构(一) 1、计算简图如图1所示。 4 . 2 m 3 . 6 m 3 . 6 m 3 . 6 m 3 . 6 m 图1

’ 图2 q’ 图3

二、任务 1、计算多层多跨框架结构在荷载作用下的内力,画出内力图。 2、计算方法: (1) 水平荷载: D 值法、反弯点法、求解器,计算水平荷载作用下的框架 弯矩; (2) 竖向荷载:迭代法、分层法、求解器,计算竖向荷载作用下框架弯矩。 3、对各种方法的计算结果进行对比,分析近似法的误差。 4、把计算过程写成计算书的形式。 三、结构的基本数据 E h =3.0×107kN/m 2 柱尺寸:400×400,梁尺寸(边梁):250×600,(中间梁)300×400 竖向荷载:q '=17kN/m 水平荷载:F P '=15kN 构件线刚度:)12 (,3 bh I l EI i == 柱子:43-3 10133.212 400400m I ?=?= 柱 第一层:m kN i ?=???= -152382.410133.2100.33 71 第二--五层:m kN i ?=???= -177786.310133.2100.33 72 梁: 边梁:43-3105.412 600250m I ?=?=边梁 m kN i ?=???=-225006105.4100.3373 中间梁:43-3106.112 400300m I ?=?=中间梁 m kN i ?=???=-228571 .2106.1100.3374 四、水平荷载作用下的计算 水平荷载: F P =16kN ,F p '=15kN

结构力学期末试题及答案

结构力学期末试题及答案 一、 选择题:(共10题,每题2分,共20分) 如图所示体系的几何组成为 。 (A )几何不变体系,无多余约束 (B )几何不变体系,有多余约束 (C )几何瞬变体系 (D )几何常变体系 第1题 2.图示外伸梁,跨中截面C 的弯矩为( ) A.7kN m ? B.10kN m ? C .14kN m ? D .17kN m ? 第2题 3.在竖向荷载作用下,三铰拱( ) A.有水平推力 B.无水平推力 C.受力与同跨度、同荷载作用下的简支梁完全相同 D.截面弯矩比同跨度、同荷载作用下的简支梁的弯矩要大 4.在线弹性体系的四个互等定理中,最基本的是( ) A.位移互等定理 B.反力互等定理 C.位移反力互等定理 D.虚功互等定理 5.比较图(a)与图(b)所示结构的内力与变形,叙述正确的为( ) A.内力相同,变形不相同 B.内力相同,变形相同 C.内力不相同,变形不相同 D.内力不相同,变形相同

第5题 6.静定结构在支座移动时,会产生( ) A.内力 B.应力 C. 刚体位移 D.变形 。 7.图示对称刚架,在反对称荷载作用下,求解时取半刚架为( ) A.图(a ) B.图(b ) C.图(c ) D.图(d ) 题7图 图(a ) 图(b ) 图(c ) 图(d ) 8.位移法典型方程中系数k ij =k ji 反映了( ) A.位移互等定理 B.反力互等定理 C.变形协调 D.位移反力互等定理 9.图示结构,各柱EI=常数,用位移法计算时,基本未知量数目是( ) A .2 B .4 C .6 D .8 第9题 第10题 10.FP=1在图示梁AE 上移动,K 截面弯矩影响线上竖标等于零的部分为( ) A .DE 、AB 段 B .CD 、DE 段 C .AB 、BC 段 D .BC 、CD 段 二、填空题:(共10题,每题2分,共20分) 1.两刚片用一个铰和_________________相联,组成无多余约束的几何不变体系。 2.所示三铰拱的水平推力FH 等于_______________。 q q (a) (b)

结构力学试题及参考答案

《结构力学》作业参考答案 一、判断题(将判断结果填入括弧内,以 √表示正确 ,以 × 表示错误。) 1.图示桁架结构中有3个杆件轴力为0 。(×) 2.图示悬臂梁截面A 的弯矩值是ql 2。 (×) l l 3.静定多跨梁中基本部分、附属部分的划分与所承受的荷载无关。(√ ) 4.一般来说静定多跨梁的计算是先计算基本部分后计算附属部分。(× ) 5.用平衡条件能求出全部内力的结构是静定结构。( √ ) 6.求桁架内力时截面法所截取的隔离体包含两个或两个以上的结点。(√ ) 7.超静定结构的力法基本结构不是唯一的。(√) 8.在桁架结构中,杆件内力不是只有轴力。(×) 9.超静定结构由于支座位移可以产生内力。 (√ ) 10.超静定结构的内力与材料的性质无关。(× ) 11.力法典型方程的等号右端项不一定为0。 (√ ) 12.计算超静定结构的位移时,虚设力状态可以在力法的基本结构上设。(√) 13.用力矩分配法计算结构时,汇交于每一结点各杆端分配系数总和为1,则表明分配系 数的计算无错误。 (× ) 14.力矩分配法适用于所有超静定结构的计算。(×) 15.当AB 杆件刚度系数i S AB 3 时,杆件的B 端为定向支座。 (×)

二、单项选择题(在每小题的四个备选答案中选出一个正确答案,并将其代号填在题干后面的括号内。不选、错选或多选者,该题无分。) 1.图示简支梁中间截面的弯矩为( A ) q l A . 82ql B . 42ql C . 22 ql D . 2ql 2.超静定结构在荷载作用下产生的内力与刚度(B ) A . 无关 B . 相对值有关 C . 绝对值有关 D . 相对值绝对值都有关 3.超静定结构的超静定次数等于结构中(B ) A .约束的数目 B .多余约束的数目 C .结点数 D .杆件数 4.力法典型方程是根据以下哪个条件得到的(C )。 A .结构的平衡条件 B .结构的物理条件 C .多余约束处的位移协调条件 D .同时满足A 、B 两个条件 5. 图示对称结构作用反对称荷载,杆件EI 为常量,利用对称性简化后的一半结构为(A )。 6.超静定结构产生内力的原因有(D ) A .荷载作用与温度变化 B .支座位移 C .制造误差 D .以上四种原因

2018西南大学[0729]《结构力学》大作业答案

1、结构的刚度是指 1. C. 结构抵抗变形的能力 2、 图7中图A~图所示结构均可作为图7(a)所示结构的力法基本结构,使得力法计算最为简便的 C 3、图5所示梁受外力偶作用,其正确的弯矩图形状应为()C 4、对结构进行强度计算的目的,是为了保证结构 1. A. 既经济又安全 5、改变荷载值的大小,三铰拱的合理拱轴线不变。 1. A.√ 6、多余约束是体系中不需要的约束。 1. B.×

7、结构发生了变形必然会引起位移,结构有位移必然有变形发生。 1. B.× 8、如果梁的截面刚度是截面位置的函数,则它的位移不能用图乘法计算。 1. A.√ 9、一根连杆相当于一个约束。 1. A.√ 10、单铰是联接两个刚片的铰。 1. A.√ 11、虚功原理中的力状态和位移状态都是虚设的。 1. B.× 12、带拉杆三铰拱中拉杆的拉力等于无拉杆三铰拱的水平推力。 1. A.√ 13、瞬变体系在很小的荷载作用下会产生很大的内力,所以不能作为结构使用。 1. A.√ 14、虚位移原理中的虚功方程等价于静力平衡方程,虚力原理中虚功方程等价于变形协调方程。 1. A.√ 15、体系的多余约束对体系的计算自由度、自由度及受力状态都没有影响,故称多余约束。 1. B.× 16、力矩分配中的传递系数等于传递弯矩与分配弯矩之比,它与外因无关。 1. A.√ 17、当上部体系只用不交于一点也不全平行的三根链杆与大地相连时,只需分析上部体系的几何组成,就能确1. A.√ 18、用力法计算超静定结构时,其基本未知量是未知结点位移。

B.× 19、静定结构在非荷载外因(支座移动、温度改变、制造误差)作用下,不产生内力,但产生位移。 1. A.√ 20、力法和位移法既能用于求超静定结构的内力,又能用于求静定结构的内力。() 1. B.× 21、静定结构在非荷载外因(支座移动、温度改变、制造误差)作用下,不产生内力,但产生位移。()1. A.√ 22、位移法和力矩分配法只能用于求超静定结构的内力,不能用于求静定结构的内力。( ) 1. B.× 23、 图2所示体系是一个静定结构。() 1. B.× 24、力矩分配法中的分配系数、传递系数与外来因素(荷载、温度变化等)有关。 1. B.× 25、三铰拱的水平推力不仅与三铰的位置有关,还与拱轴线的形状有关。 1. B.× 26、三铰拱的主要受力特点是:在竖向荷载作用下产生水平反力。 1. A.√ 27、两根链杆的约束作用相当于一个单铰。 B.× 28、不能用图乘法求三铰拱的位移。

《结构力学》期末考试试卷(A、B卷-含答案)

***学院期末考试试卷 考试科目《结构力学》考 试卷类型 A 答案试 考试形式闭卷成 考试对象土木本科绩 一、填空题( 20 分)(每题 2 分) 1.一个刚片在其平面内具有 3 个自由度;一个点在及平面内具有 2 自由 度;平面内一根链杆自由运动时具有3个自由度。 2.静定结构的内力分析的基本方法截面法,隔离体上建立的基本方程是平衡方程。 3.杆系结构在荷载,温度变化,支座位移等因素作用下会产生变形和位移。 4.超静定结构的几何构造特征是有多余约束的几何不变体系。 5.对称结构在对称荷载作用下,若取对称基本结构和对称及反对称未知力,则其 中反对称未知力等于零。 6.力矩分配法适用于没有侧移未知量的超静定梁与刚架。 7.绘制影响线的基本方法有静力法法和机动法法。 8.单元刚度矩阵的性质有奇异性和对称性。 9.结构的动力特性包括结构的自阵频率;结构的振兴型;结构的阻尼。 10. 在自由振动方程... 2 y(t) 0 式中, y(t ) 2 y(t )称为体系的自振频 率,称为阻尼比。

二、试分析图示体系的几何组成(10 分) (1)(2)答案: (1)答:该体系是几何不变体系且无余联系。 (2)答:该体系是几何不变体系且无多余联系。 三、试绘制图示梁的弯矩图(10分) ( 1)(2) 答案: (1)(2) M图 四、简答题( 20 分) 1.如何求单元等效结点荷载?等效荷载的含义是什么?答案: 2.求影响线的系数方程与求内力方程有何区别? 答案: 3.动力计算与静力计算的主要区别是什么? 答案:

4.自由振动的振幅与那些量有关? 答案 五、计算题( 40 分) 1、用图乘法计算如图所示简支梁 A 截面的转角 A 。已知EI=常量。(10分) 答案: 解:作单位力状态,如图所示。分别作出M p和 M 图后,由图乘法得: 2.试作图示伸臂量的F By M K的影响线。 答案: F By的影响线 M K的影响线

结构力学大作业(华科)

一、任务 1.求解多层多跨框架结构在竖向荷载作用下的弯矩以及水平荷载作用下的弯矩和 各层的侧移。 2.计算方法: (1)用近似法计算:水平荷载作用用反弯点法计算,竖向荷载作用采用分层法和二次力矩分配法计算。 (2)用电算(结构力学求解器)进行复算。 3. 就最大相对误差处,说明近似法产生误差的来源。 4. 将手算结果写成计算书形式。 二、结构形式及各种资料 1. 计算简图:如图1所示。 2. 基本计算参数 底层柱bXh(mm) 其它层bXh(mm) 边梁bXh(mm) 中间梁bXh(mm) 500X500 450X450 250X450 250X450 材料弹性模量: 72 3.210/ h E kN m =? 竖向荷载: 2 1 =23/ g kN m,2 2 =20/ g kN m 水平荷载: =32 p F kN 1,2 =18 P F kN 3. 荷载分组: (1)计算水平荷载(见图2);(2)计算竖向恒载(见图3); L1L2H1 H2 H2 H2 H2 F F F F F 图1 计算简图图2 水平荷载作用

g2 g1 g1 g1 g1 q2 q1 图3 竖向荷载作用 三、计算内容 ?水平荷载 1、反弯点法 (1)求柱的剪力 由所给数据可得各层梁柱的线刚度(单位:kN·m)如下表: i底柱i其它柱i左梁i右梁 34792363331270825417 第五层柱;F Q14 = F Q25 = F Q36 = 18/3kN = 6kN 第四层柱;F Q47 = F Q58 = F Q69 = 50/3kN 第三层柱;F Q710 = F Q811 = F Q912 = 82/3kN 第二层柱;F Q1013 = F Q1114 = F Q1215 = 114/3kN 第一层柱;F Q1316 = F Q1417 = F Q1518 = 146/3kN (2)求柱的弯矩 第五层柱;M 14 = M 41 = M 25 = M 52 = M 36 = M 63 = 6×3/2 = 9kN·m 第四层柱;M 47 = M 74 = M 58 = M 85 = M 69 = M 96 = 50/3×3/2 = 25kN·m 第三层柱;M 710 = M 107 = M 811 = M 118 = M 912 = M 129 = 82/3×3/2 = 41kN·m 第二层柱;M 1013 = M 1310 = M 1114 = M 1411 = M 1215 = M 1512 = 114/3×3/2 = 57kN·m 第一层柱;M 1316 = M 1417 = M 1518 = 146/3×4.8/3 = 77.87kN·m M 1613 = M 1714 = M 1815 = 146/3×2×4.8/3 = 155.74kN·m (3)求梁的弯矩 分别取结点1、2为隔离体 1 M12 ∑M1=0 M12=M14=9kN·m M14

结构力学期末考试试题及答案

第1题第2题2.图示外伸梁,跨中截面C的弯矩为( ? m D.17kN m

题7图图(a)图(b)图(c)图(d)位移法典型方程中系数k ij=k ji反映了() A.位移互等定理 B.反力互等定理 第9题第10题 10.FP=1在图示梁AE上移动,K截面弯矩影响线上竖标等于零的部分为().DE、AB段B.、DE段C.AB、BC段D.BC、CD段 二、填空题:(共10题,每题2分,共20分) 两刚片用一个铰和_________________相联,组成无多余约束的几何不变体系。 所示三铰拱的水平推力

第3题机动法作静定结构内力影响线依据的是_____________。 .静定结构在荷截作用下,当杆件截面增大时,其内力____________。 D处的纵标值y D为_________。 第6题第7题 7.图示结构,各杆EI=常数,用位移法计算,基本未知量最少是_________个。 8.图示结构用力法计算时,不能选作基本结构的是______。

3.用力法计算图示刚架,并绘其M 图,EI D 4m N/m EI 10kN/m A B C D 2EI EI 4m 2m 4m G F EI 10k N /m C F l ql 12 2 G A

一、选择题:(共10题,每小题2分,共20分) 1.A 2.D 3. A 4.D 5.A 6.C 7.D 8.B 9.C 10.C 二、填空题(共10空,每空2分,共20分) 1.不通过此铰的链杆 2. FP/2(→) 3.l θ(↓) 4. 刚体体系虚功原理 5.不变 6.-1/2 7.6 8.(c ) 9.反对称 10.无侧移的超静定结构 三、问答题:(共2题,每小题5分,共10分) 1.图乘法的应用条件是什么?求变截面梁和拱的位移时可否用图乘法? 答.图乘法的应用条件:1)杆轴线为直线,2)杆端的EI 为常数3)MP 和M 图中至少有一个为直线图形。否。(7分) 2.超静定结构的内力只与各杆件的刚度相对值有关,而与它们的刚度绝对值无关,对吗?为什么? 答:不对。仅受荷载作用的超静定结构,其内力分布与该结构中的各杆刚度相对值有关;而受非荷载因素作用的超静定结构,其内力则与各杆刚度的绝对值有关。(7分) 四、计算题. (1、2题8分,3题10分,4、5题12分,4题共计50分) 1.图示桁架,求1、2杆的轴力。 解:F N1=75KN ,F N2=2 13 5 KN 2.图示刚架,求支座反力,并绘弯矩图。 解:F Ay =22KN (↓)F Ax =48KN (←)F By =42KN (↑) 最终的弯矩图为: 3.用力法计算图示刚架,并绘其M 图,EI 为常数。

华科钢结构课程设计(90分)

目录 1、设计资料 (1) 2、结构形式和布置 (2) 3、荷载计算 (4) 4、内力计算 (6) 5、杆件设计 (8) 5.1.上弦杆 (8) 5.2.下弦杆 (9) 5.3 端斜杆aB (10) 5.4 腹杆eg-gk (10) 5.5 腹杆Bb、bD、Dc、cF、Fd、dH、He、gI (11) 5.6竖杆Ie (16) 6、节点设计 (18) (1)下弦节点“b” (18) (2)下弦节点“c” (19) (3)下弦节点“d” (21) (4)下弦节点“e” (22) (5)上弦节点“B” (23) (6)节点“g” (25)

(7)屋脊节点“K” (26) (8)支座节点“a” (28) 7、填板设计 (30)

1、设计资料 某车间跨度为30m,厂房总长度102m,柱距6m,车间内设有两台50/10t中级工作制软钩桥式吊车,地区计算温度高于-20℃,无侵蚀性介质,地震设防烈度为6度,屋架下弦标高为18m;采用1.5×6 m预应力钢筋混凝土大型屋面板,Ⅱ级防水,卷材屋面,桁架采用梯形钢桁架,两端铰支在钢筋混凝土柱上,上柱截面尺寸为450×450mm,混凝土强度等级为C25。屋架采用的钢材及焊条为:Q235B钢,焊条为E43型。 屋面坡度1/12 i ,端部高度为1.98米。 荷载(标准值): 永久荷载: 改性沥青防水层0.4kN/m2 20厚1:2.5水泥砂浆找平层0.4kN/m2 150厚加气混凝土保温层0.9kN/m2 预应力混凝土大型屋面板(包括灌缝) 1.4kN/m2 悬挂管道0.10N/m2 屋架和支撑自重为(0.120+0.011L)kN/m2 可变荷载 基本风压:0.40 kN/m2 基本雪压:(不与活荷载同时考虑)0.5kN/m2 积灰荷载0.7kN/m2 不上人屋面活荷载0.7kN/m2

结构力学A试卷集锦与答案

一.是非题(将判断结果填入括弧:以O 表示正确,X 表示错误)(本大题分 4 小题,共 11 分) 1 . (本小题 3 分) 图示结构中DE 杆的轴力F NDE =F P/3。(). F P D a E a a a 2 . (本小题 4 分) 用力法解超静定结构时,只能采用多余约束力作为基本未知量。() 3 . (本小题 2 分) 力矩分配中的传递系数等于传递弯矩与分配弯矩之比,它与外因无关。() 4 . (本小题 2 分) 用位移法解超静定结构时,基本结构超静定次数一定比原结构高。() 二.选择题(将选中答案的字母填入括弧内)(本大题分 5 小题,共21 分) 1 (本小题 6 分) 图示结构EI= 常数,截面 A 右侧的弯矩为:() A.M / 2 ;B.M ;C.0 ; D. M /( 2EI ) 。 a Fp/2 Fp/2 a Fp Fp Fp/2 Fp/2 M a a A 2a 2a 2. (本小题 4 分) 图示桁架下弦承载,下面画出的杆件内力影响线,此杆件是:()A.ch; B. c i; C.dj; D.cj . a b c d e F P=1 f l g h i k j 1

3. (本小题 4 分 ) 图a 结构的最后弯矩图为: A. 图b; B. 图c; C. 图d; D.都不对。() ( a) (b) (c) (d) M M/4 M/4 l EI E I 3M /4 3M /4 3M /4 l M/4 M/8 M/2 4. (本小题 4 分) 用图乘法求位移的必要条件之一是: A. 单位荷载下的弯矩图为一直线; B. 结构可分为等截面直杆段; C.所有杆件EI 为常数且相同; D. 结构必须是静定的。( ) 5. (本小题 3 分) 图示梁 A 点的竖向位移为(向下为正):( ) A.F P l 3 3 3 3 /(24 E I ); B.F P l /(!6 EI ); C. 5F P l /(96 E I ); D. 5F P l /(48 E I ). F P 2EI EI A l/2 l/2 三(本大题 5 分)对图示体系进行几何组成分析。 5 kN·m2,用力法计算并四(本大题9 分)图示结构 B 支座下沉 4 mm,各杆EI= 2.0×10

结构力学试题及答案汇总完整版

. .. . 院(系) 建筑工程系 学号 三明学院 姓名 . 密封线内不要答题 密封…………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 结构力学试题答案汇总 一、选择题(每小题3分,共18分) 1. 图 示 体 系 的 几 何 组 成 为 : ( A ) A. 几 何 不 变 , 无 多 余 联 系 ; B. 几 何 不 变 , 有 多 余 联 系 ; C. 瞬 变 ; D. 常 变 。 (第1题) (第4题) 2. 静 定 结 构 在 支 座 移 动 时 , 会 产 生 : ( C ) A. 力 ; B. 应 力 ; C. 刚 体 位 移 ; D. 变 形 。 3. 在 径 向 均 布 荷 载 作 用 下 , 三 铰 拱 的 合 理 轴 线 为: ( B ) A .圆 弧 线 ; B .抛 物 线 ; C .悬 链 线 ; D .正 弦 曲 线 。 4. 图 示 桁 架 的 零 杆 数 目 为 : ( D ) A. 6; B. 7; C. 8; D. 9。 5. 图 a 结 构 的 最 后 弯 矩 图 为 : ( A ) A .图 b ; B .图 c ; C .图 d ; D .都不 对 。 6. 力 法 方 程 是 沿 基 本 未 知 量 方 向 的 : ( C ) A .力 的 平 衡 方 程 ; B .位 移 为 零 方 程 ; C .位 移 协 调 方 程 ; D .力 的 平 衡 及 位 移 为 零 方 程 。

. .. . 二、填空题(每题3分,共9分) 1.从 几 何 组 成 上 讲 , 静 定 和 超 静 定 结 构 都 是___几何不变____体 系 , 前 者___无__多 余 约 束 而 后 者____有___多 余 约 束 。 2. 图 b 是 图 a 结 构 ___B__ 截 面 的 __剪力__ 影 响 线 。 3. 图 示 结 构 AB 杆 B 端 的 转 动 刚 度 为 ___i___, 分 配 系 数 为 ____1/8 ____, 传 递 系 数 为 ___-1__。 三、简答题(每题5分,共10分) 1.静定结构力分析情况与杆件截面的几何性质、材料物理性质是否相关? 为什么? 答:因为静定结构力可仅由平衡方程求得,因此与杆件截面的几何性质无关,与材料物理性质也无关。 2.影响线横坐标和纵坐标的物理意义是什么? 答:横坐标是单位移动荷载作用位置,纵坐标是单位移动荷载作用在此位置时物理量的影响系数值。 四、计算分析题,写出主要解题步骤(4小题,共63分) 1.作图示体系的几何组成分析(说明理由),并求指定杆1和2的轴力。(本题16分) (本题16分)1.因为w=0 所以本体系为无多约束的几何不变体系。(4分) F N1=- F P (6分); F N2= P F 3 10(6分) 。 2.作 图 示 结 构 的 M 图 。(本题15分)

华科钢结构课程设计分

华科钢结构课程设计分Newly compiled on November 23, 2020

目录

1、设计资料 某车间跨度为30m ,厂房总长度102m ,柱距6m ,车间内设有两台50/10t 中级工作制软钩桥式吊车,地区计算温度高于-20℃,无侵蚀性介质,地震设防烈度为6度,屋架下弦标高为18m ;采用×6 m 预应力钢筋混凝土大型屋面板,Ⅱ级防水,卷材屋面,桁架采用梯形钢桁架,两端铰支在钢筋混凝土柱上,上柱截面尺寸为450×450mm ,混凝土强度等级为C25。屋架采用的钢材及焊条为:Q235B 钢,焊条为E43型。 屋面坡度1/12i =,端部高度为米。 荷载(标准值): 永久荷载: 改性沥青防水层 m 2 20厚1:水泥砂浆找平层 m 2 150厚加气混凝土保温层 m 2 预应力混凝土大型屋面板(包括灌缝) m 2 悬挂管道 m 2 屋架和支撑自重为 (+)kN/m 2 可变荷载 基本风压: kN/m 2 基本雪压:(不与活荷载同时考虑) m 2 积灰荷载 m 2 不上人屋面活荷载 m 2 (可变荷载可按水平投影面积计算) 桁架的计算跨度为: 在30m 轴线处端部高度: m 980.1h 0= 桁架的中间高度: m 230.3h = 在处的端部高度: m 9925.1h 1= 桁架的跨中起拱60mm (=L/500)。 查表得:拉杆容许长细比350][=λ,压杆容许长细比150][=λ。 2、结构形式和布置 桁架形式及几何尺寸如图所示。

图1 桁架形式及几何尺寸 桁架支撑布置如图2所示。 图2 桁架支撑布置 符号说明:SC-上弦支撑;XC-下弦支撑;CC-垂直支撑; GG-刚性系杆;LG-柔性系杆 3、荷载计算 沿屋面斜面分布的永久荷载应乘以0035.112/121cos /12=+=α换算成沿水平投影的分布荷载。屋架和支撑的自重按经验公式L 0110120p w ?+=..计算(L 为跨度,单位为m )。 标准永久荷载: 改性沥青防水层 22kN/m 4014.00.4kN/m 1.0035=? 20厚1:水泥砂浆找平层 22kN/m 4014.00.4kN/m 1.0035=? 150厚加气混凝土保温层 22kN/m 9032.00.9kN/m 1.0035=? 预应力混凝土大型屋面板(包括灌缝) 22kN/m 4049.11.4kN/m 1.0035=? 悬挂管道 2kN/m 1.0 屋架和支撑自重 220.45kN/m 30kN/m 0.0110.120=?+ 共 m 2 标准可变荷载 基本雪压不与屋面活荷载同时考虑,由数据知,屋面活荷载大于基本雪压,故取屋面活荷载计算。 基本风压: m 2 积灰荷载: m 2 不上人屋面活荷载: m 2 设计桁架时,应考虑以下三种荷载组合: .全跨永久荷载+全跨可变荷载(按永久荷载为主控制的组合) 全跨节点荷载设计值: .全跨永久荷载+半跨可变荷载 全跨节点永久荷载设计值: 对结构不利时:

结构力学大作业

西南大学网络与继续教育学院课程考 试答题卷 学号: 姓名: 层次: 类别: 专业: 201 年 月 课程名称【编号】: 【 】 卷 题号一二三四五总分评卷人 得分 (横线以下为答题区) 一、名词解释:本大题共10个名词,请任选5个作答,每个4分,共计20分。 1、结构的计算简图:实际结构往往是很复杂的,进行力学计算以前,必 须加以适当地简化,忽略次要因素,显示其基本的特点,用一个简化的 图形来代替实际结构,这个图形称为结构的计算简图。 2、几何不变体系:在不考虑材料应变的条件下,在任意荷载作用下, 几何形状和位置保持不变的体系。 3、自由度:是指物体或体系运动时可以独立变化的几何参数的数目。 即确定物体或体系位置所需的独立坐标数。 4、约束(或联系):用于限制体系运动的装置

5、叠加原理:结构中有一组荷载(外力、温度、支座沉陷等)产生的内力或位移等于每一荷载单独作用产生的内力或位移的总和。 二、简答题:本大题共3小题,请任选2小题作答,每题10分,共20分。 1、简述刚架内力计算步骤。 答:(1)求支座反力。简单刚架可由三个整体平衡方程求出支座反力,三铰刚架及主从刚架等,一般要利用整体平衡和局部平衡求支座反力。(2)求控制截面的内力。控制截面一般选在支承点、结点、集中荷载作用点、分布荷载不连续点。控制截面把刚架划分成受力简单的区段。运用截面法或直接由截面一边的外力求出控制截面的内力值。(3)根据每区段内的荷载情况,利用"零平斜弯”及叠加法作出弯矩图。作刚架Q、N图有两种方法,一是通过求控制截面的内力作出;另一种方法是首先作出M图;然后取杆件为分离体,建立矩平衡方程,由杆端弯矩求杆端剪力;最后取结点为分离体,利用投影平衡由杆端剪力求杆端轴力。当刚架构造较复杂(如有斜杆),计算内力较麻烦事,采用第二种方法。(4)结点处有不同的杆端截面。各截面上的内力用该杆两端字母作为下标来表示,并把该端字母列在前面。(5)注意结点的平衡条件。 2、简述计算结构位移的目的。 答:(1) 验算结构的刚度。校核结构的位移是否超过允许限值,以防止构件和结构产生过大的变形而影响结构的正常使用。(2) 为超静定结构的内力分析打基础。超静定结构的计算要同时满足平衡条件和变形连续条件。(3) 结构制作、施工过程中也常需先知道结构的位移。 三、分析计算题:本大题共3小题,每小题20分,共计60分。 1、几何组成分析:本题共3个体系如图1,图2,图3所示,任选2个进行分析,每个10分,计20分。

结构力学试卷答案

结构力学试卷答案

试卷1 一、是非题(每题2分,共10分) 1.功的互等定理仅适用于线性变形体系。() 2. 对图2中a图所示桁架用力法计算时,取图b作为基本体系(杆AB被去掉),则 其典型方程为:。() 图2 图3 3.图3所示梁在一组移动荷载组作用下,使截面K产生最大弯矩的最不利荷载 位置如图(a)所示。() 4. 图示结构用位移法求解时,基本未知量数目为3,用力法求解,则基本未 知量 数目为5。() 5.位移法典型方程的右端项一定为零。() 二、填空题(共18分) 1.图1所示体系是________________体系,它有______个多余约束。(4分) 图1 图2 2.图2所示桁架杆1的内力为。(4分)

3.力法方程中柔度系数代表,自由项代 表。(4分) 4.已知荷载作用下结构的M图如图所示,画出其剪力图。(6分) 图4 M图 Q图 三、作图示结构的M、Q图。d=2m。(20分) 四、用力法计算,并作图示对称结构M图。EI=常数。(20分) 五、用位移法计算图示刚架,并画出M图。(20分)

3、水建) 4.(6分)正负号各1分 三、(20分) 支座反力20KN→, 10KN↑, 20KN↓, 10KN↑每个图形10分,每根 杆2分

系数: ;3/23 11EI l =δ (2分) ;24/4 IP EI ql -=? (2分) 解得: 16/1ql X = (1分) 最后弯矩图 M 图 (P l / 304) ( 4分 ) ( 2分 ) M P 图( 2分 ) i r 1011= , l i r r 62112-== ,, 15222 l i r =P P R P R 165 2 , 01 -==, (6分 )

结构力学大作业1

《结构力学》大作业1 五类静定结构受力分析 学院:交通学院 姓名:张亚辉 学号:1133210115

《结构力学》大作业1 前言:通过计算五类静定结构在同跨同荷载作用下的内力,并通过改变荷载、结构形式寻找比较合理的体系形式和尺寸比,并进行对比,提出最优判断的依据和构想。五类静定结构:梁、刚架、桁架、曲拱和组合结构。 本文主要分为三个部分来讨论所要研究的问题: 1.在五类静定结构不同荷载作用下的相互对比的过程中,梁选取的是简支梁,刚架选取的是三铰型刚架,桁架采用的是平行弦桁架,曲拱采用的是具有合理轴线的曲拱(未用集中荷载模拟均布荷载)。 2.在同一类静定结构的不同类型比较中,梁主要比较简支梁、伸臂梁、悬臂梁的差别;刚架主要比较简支刚架、悬臂刚架的之间的区别;桁架比较平行弦桁架、三角形桁架的区别;曲拱主要是比较拥有合理拱轴线和未拥有合理拱轴线的三铰拱之间的差别。 3.以桁架为例来探讨结构尺寸比的变化对结构内力的改变,同时还探讨结构杆件截面尺寸的改变对材料利用率及结构安全性的影响。 一、五类静定结构在不同荷载作用下的相互比较: 1.五类静定结构在均布荷载作用下的内力比较(结构跨度为4m,均布荷载q=1KN/m) 表 1 五类静定结构在均布力作用下内力图

2.五类静定结构在集中力作用下的内力比较(结构跨度均为4m,集中力大小为1KN): 表 2 五类静定结构在集中力作用下内力图 荷载作用图弯矩图剪力图轴力图

分析与结论:同一静定结构在不同类型的荷载作用下比较:当集中力与均布荷载力大小相同时,对同一个结构来说,均布荷载作用时的最大弯矩值小于集中力作用时的最大弯矩值。不同形式的静定结构在同一形式荷载作用下比较:在集中力荷载作用下,桁架所受弯矩值为零是最小的,其次是三铰拱所受弯矩较小,组合结构次之,而简支梁、刚架、所受的弯矩值都较大;在均布荷载作用下,桁架、三铰拱的弯矩值依然较小,组合结构次之,而简支梁、刚架的弯矩值相对于桁架、三铰拱、组合结构来说依然是较大的。 梁和刚架以承受弯矩为主,因而截面应力分布不均匀,材料不能得到充分利用;桁架杆以承受轴力为主,由于杆横截面上正应力分布均匀,材料能够得到充分利用,因而可以克服梁和刚架的不足,所以桁架是合理的结构形式;三铰拱结构在竖向荷载作用下存在水平推力,其弯矩值比等代梁要小,三铰拱在竖向荷载作用下以轴压为主、压弯联合的截面应力分布比梁均匀;组合结构中受弯杆上的链杆也会使其产生负弯矩,从而降低最大弯矩值 二、同一类静定结构的不同类型比较 1.梁(长度为4m,q=1KN/m) 表 3 不同形式的梁相同均布荷载作用内力图

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