《材料力学》第6章 简单超静定问题 习题解 下载本文

[习题6-15] 试求图示各超静定梁的支反力。 [6-15(a)]

解:把B支座去掉,代之以约束反力RB,则变形协调方程为:

wB?0 wBRB?wBF?0

查附录IV,得:wBRBRB(3a)39RBa3????

3EIEIF(2a)214Fa3?(3?3a?2a)?

6EI3EI9RBa314Fa3????0

EI3EI wBF故, wBRB?wBF ?9RB?14F?0 3 RB?14F(↑) 2714F13F (↑) ?272714F4Fa(逆时针方向转动) ?3a?279由

?Y?0得:RA?F? 由[6-15(b)]

?MA?0得:MA?F?2a?解:把B支座去掉,代之以约束反力RB,则变形协调方程

为:

wB?0 wBMe?wRB?0

查附录IV,得:

wBMeMe(2a)22Mea2????

2EIEI16

wRBRB(2a)28RBa3??(3?2a?2a)??

6EI3EI2Mea28RBa3????0

EI3EI故, wBMe?wRB Me?4RBa?0 33Me (负号表示方向向下,即↓) 4a RB?? 由

?Y?0得:RA?3Me (↑) 4a3MeM?2a?Me,MA?e(逆时针方向转动) 4a2a 由 [6-15(c)]

?MA?0得:MA?

解:把B支座去掉,代之以约束反力MB和FB,方向如图所示。则变形协调条件为: wB?0;?B?0

wBq?wBFs?wMB?0

查附录IV,得: wBqql4? 8EI wBFBFBl3??

3EIMBl2? 2EI17

wBMB

故, wBq?wBFs?wMBql4FBl3MBl2????0 8EI3EI2EIql2FBlMB???0 8323ql2?8FBl?12MB?0……………………(1)

?B?0

?Bq??BF??BM?0

BB 查附录IV,得: ?Bqql3? 6EIFBl2??

2EI ?BFB?BM?BMBl EIql3FBl2MBl????0 6EI2EIEI故, ?Bq??BFB??BMBql2FBl??MB?0 62 ql?3FBl?6MB?0…………………(2)

2ql2ql(1)、(2)联立,解得:FB?(↑);MB?(顺时针方向转动)。

122根据对称结构在对物荷载作用下的性质可知,

ql2ql FA?(↑);MA?(逆时针方向转动)

122[习题6-16] 荷载F作用在梁AB及CD的连接处,试求每根梁在连接处所受的力。已知其跨长比和刚度比分别为:

l13EI14?和?。 l22EI25 18

解:把连接梁AB与梁CD的垫块去掉,代之以约束反力RB(↑)和RC(↓)。显然,它们是一对作用力反作用力。RB?RC。

查附录IV得:AB在B处的挠度:

(F?RB)?l1 wB?3EI1CD在C处的挠度为:

3Rl wC?C2

3EI2变形协调方程:wB?wC

3Rl(F?RB)?l1 ?C2

3EI13EI2(F?RC)?l1Rl?C2

I1I2

3333F?RCIl4232?1?(2)3??()3? RCI2l153135 RC?135F(↓)。即,梁CD在C处所受的力。 167135F32F(↓)。 ?167167梁AB在B处所受的合力为:F?[习题6-17] 梁AB因强度和刚度不足,用同一材料和同样截面的短梁AC加固,如图所示。

试求:

(1)二梁接触处的压力FC;

(2)加固后梁AB的最大弯矩和B点的挠度减小的百分数。 解:(1)求二梁接触处的压力FC

以AB为研对象,把C处的圆柱垫去掉,代之以约束反力FC(↑);以AC为研究对象,作用在C处的力为FC(↓)。FC与FC是一对作用与反作用

'力,FC?FC。

'' 19

AB梁在C处的挠度:

wC,AB?wCF?wCFC。

查附录IV得:

wCFlF()2l5Fl32 ?(3l?)?6EI248EIlFC()2FCl3ll2 ??(3??)??6EI2224EI5Fl3FCl3?? 48EI24EIwCFC故,wC,AB?wCF?wCFCAC梁在C处的挠度:

wC,AClFC'()3FCl32 ??3EI24EI变形协调方程:

wC,AB?wC,AC

FCl35Fl3FCl3?? 48EI24EI24EI5FFCFC?? 4824245F?2FC?2FC

FC?5F (↑) 4(2)求加固后梁AB的最大弯矩和B点的挠度减小的百分数 ① 弯矩的变化情况 加固前: MC??F?lFl?? 2220