結(jié)構(gòu)力學(xué) 第五章 作業(yè)參考答案.pdf

結(jié)構(gòu)力學(xué) 第五章 習(xí)題 參考答案 1 結(jié)構(gòu)力學(xué) 第五章習(xí)題 參考答案 2005 級 TANG Gui he 整理 5 1 試用結(jié)點(diǎn)法計(jì)算圖示桁架各桿的內(nèi)力的內(nèi)力 5 2 試用結(jié)點(diǎn)法計(jì)算圖示桁架各桿的內(nèi)力的內(nèi)力 解 由整體平衡條件可解得支座反力 FA 1 5 F FB 1 5 F 取結(jié)點(diǎn) A 為隔離體 如圖 用數(shù)解法可解得 FA C 2 1 2 F FA B 1 5 F 同理 依次取結(jié)點(diǎn) B C D E 為隔離體 并由對稱性可得各桿的內(nèi)力如圖 4 8 m 6 0 k N 6 0 k N 6 M 2 M A B C D E F G H 解 由 M H 0 可得支座 F ay 75kN 由 F Y 0 得 F hy 45kN 取 A 結(jié)點(diǎn)為隔離體 利用數(shù)解法可得 F NAB 100kN F NAC 125kN 再取 C 點(diǎn)為隔離體 利用投影法和力平衡 可得 F NBC 50 F NCE 103 1kN 同理依次取 B D E G F 可得各桿內(nèi)力 如圖所標(biāo) A C 6 0 k N 9 0 k N 1 0 0 k N 4 5 k N 7 5 k N 1 2 5 k N 7 5 k N 4 2 4 k N 6 1 8 k N 1 0 3 1 k N 6 0 k N 5 0 k N 3 0 k N 華南農(nóng)業(yè)大學(xué) 水利與土木工程學(xué)院 College of water conservancy and Civil Engineering SCAU 2 5 3 試判斷圖示桁架中的零桿 5 4 試判斷圖示桁架中的零桿 解 圖中紅色的桿件為零桿 F F F 在桿中標(biāo)有 為零桿 其中用到 K 型和 T 型結(jié)構(gòu)判斷原理 結(jié)構(gòu)力學(xué) 第五章 習(xí)題 參考答案 3 5 5 試用截面法計(jì)算圖示桁架中指定桿件的內(nèi)力 D 4 3 2 1 2 5 F 2 5 F I I C B A 6 m 6X5 m FFFFF 解 1 求出支座豎向反力為 2 5 F 2 作截面 I I 由 MA 0 得 2 5 F 1 5 1 0 F 5 F 6 FN 1 0 FN 1 3 7 5 F 3 由 MB 0 得 2 5 F 1 0 F 5 FN 2 6 0 FN 2 3 3 3 F 4 利用勾股定理求出 A B 桿長 7 8 FN 4 x 5 FN 4 3 8 4 由 MC 0 得 2 5 F 1 0 5 F FN 1 6 6 5 FN 4 7 8 0 FN 4 0 6 5 F 5 取結(jié)點(diǎn) B 為分析對象 由 FY 0 得 FN 4 6 7 8 FN 3 0 FN 3 0 5 F 5 6 試用截面法計(jì)算圖示桁架中指定桿件的內(nèi)力 C A B D EF G a b d c I I I II I 4 0 K N4 0 K N4 0 K N 3 0 K N 9 0 K N 4 4 m 4 m 4 m G C A D EI I c d a b 4 0 K N4 0 K N Fa Fc F b 解 根據(jù)題意可得 支座反力如上圖所示 然后作截面 I I 截面 II II 1 取截面 I I 左部分為隔離體 根據(jù) MG 0 FN a 4 0 k N 4 m 4 0 k N 8 m 9 0 k N 8 m 4 m 6 0 k N 同理可得 由于 ME 0 FN 3 FN 4 y FN 4 x FN 4 B 華南農(nóng)業(yè)大學(xué) 水利與土木工程學(xué)院 College of water conservancy and Civil Engineering SCAU 4 解得 FN b 3 7 3 k N 延長線段 H G 相交于直線 C D 與 D 由平衡條件得 M D 0 解得 FN c 3 7 7 k N 2 取截面 I I I I 左邊部分為隔離體研究 則由 M D 0 解得 FN d 6 6 7 k N 5 7 試用簡便方法求圖示桁架中指定桿件的內(nèi)力 F E DC 2 2 1 1 BA 3 4 2 1 FFFFFFF 2 d 8 d 解 1 先標(biāo)出零桿 如圖中紅色桿 2 由 Ma 0 和 Mb 0 求出支座反力 Fa Fb 7 2F 3 取截面 1 1 圖中黃色線 左端 Md 0 FN1 2d Fa 4d F d 2d 3d 0 得 FN1 4F 壓 4 取截面 2 2 圖中綠色線 左端 CE 2d sin450 1 414d 由 Mc 0 FN1 2d Fa 2d FN2 1 414d Fd 0 得 FN2 1 414F 拉 5 取截面 2 2 圖中綠色線 左端 由 Md 0 得 FN1 2d Fa 4d FN3 1 414d F FN1 2d 3d 0 得 Fn3 702F 壓 6 以 F 節(jié)點(diǎn)為隔離體 由 Fy 0 得 FN4 1 414F sin450 F 壓 5 8 試用簡便方法求圖示桁架中指定桿件的內(nèi)力 F F F F F ab I I A BC DE 6 d d C A D II II d 4 0 K N 9 0 K N F C E F d F b 結(jié)構(gòu)力學(xué) 第五章 習(xí)題 參考答案 5 解 1 求 Na F 0 6 1330 DNa MFdFd 6 1330 Na FdFd 13 2 Na FF 2 求 Nb F 以 C 節(jié)點(diǎn)為隔離體 22 NbNay FFF 5 9 試用簡便方法求圖示桁架中指定桿件的內(nèi)力 解 如圖 取截面 1 1 的上部為研究對象 由 Fx 0 可得 FNb 2 F 再取 2 2 截面的左上部分為隔離體 由 M 0 0 可得 FNb 2 2 F N a 0 F N a F 5 10 試用簡便方法求圖示桁架中指定桿件的內(nèi)力 5 17 試求圖示組合結(jié)構(gòu)各鏈桿的內(nèi)力并作受彎構(gòu)件的內(nèi)力圖 華南農(nóng)業(yè)大學(xué) 水利與土木工程學(xué)院 College of water conservancy and Civil Engineering SCAU 6 5 19 試求圖示組合結(jié)構(gòu)各鏈桿的內(nèi)力并作受彎構(gòu)件的內(nèi)力圖 0 60 60 I0 60 70 510 630 150 0 7 D cos0154 03 3 sin035 0 51 A 612 cos Ax Ay B AyDE DE DEADAD ADDFDF AD F FkN FkN M C FmFmmkN mmm FkN FFaF FaFFkN Fa 解 由對稱性可求得去座反力分別為 取截面 得 拉應(yīng)力 對結(jié)點(diǎn) 分析得 t a n a 拉應(yīng)力 壓應(yīng)力 對結(jié)點(diǎn) 分析可得 t a n b 2 2 cos0150 52 150 150 52 35 154 03 0 51 sin3cos10 37 5 22 0 51 sincos 101 62 ACAC DE ACBC DFEG ADBE AyADAD AyADAD FbF FkN FFkN FFkN FFkN M FFFamFakN mmkN m x M xFFa xFax 壓應(yīng)力 由對稱關(guān)系得 各軸內(nèi)力為 拉應(yīng)力 壓應(yīng)力 壓應(yīng)力 拉應(yīng)力 對A F