建筑力学课程学习指导书

三、作图题:

四、计算题:

M图 (c)答案

(d)答案

m/2 M图:kN?m 40 16 16 40 20 16 40

(a)答案

m m/2 18 M图:kN?m (b)答案

18 27 18 18

1、解:(1)内力分析。取节点A,受力分析如图示。

?Fy(拉) ?0?FAB?2F?240kNP?Fy?0?FAC??3FP(压)?2?07.85kN

FAB 30° FAC (2)校核结构强度是否安全。

AB杆:?ABFAB240?103???150.90MPa<????157MPa AAB1??4524A FP

BC杆:?ACFAC207.85?103???145.35MPa<????157MPa 故结构强度是安全的。 AAC14.3?102 2、解:(1)内力分析。取节点C,受力分析如图示。

?F?Fx?0 ?FACsin60??FBCsin30??0 ?0 FACcos60??FBCcos30??FP?0

31,FBC??FP(拉)FP(拉)

22 30°FAC 60°C FP FBC

y联立求解,得:FAC (2)确定可能危险杆件:BC杆。 (3)由BC杆确定许可荷载: ?BC?

2A???FBC3FP?58042?N?≤????FP≤BCABC2ABC3第 16 页 共 23 页

58.0N?FP??58.04kN 4 k 即

3、解:(1)作出梁的弯矩图如图所示,最大弯矩发生在C截面:MC?16kN?m(下拉) (2)确定截面尺寸

20kN A C B 8 20 16 M图:kN?m

8kN D bh22b3Wz??

63最大正应力发生在C截面上下边缘:

?max?3MCMC3MC?b≥?53.13mm 3?≤???2???Wz2b3

取b=54mm,h=2b=108mm。

4、解:(1)作出梁的弯矩图如图所示,最大弯矩发生在B截面:MB?2q(上拉) (2)确定许可均布荷载

最大正应力发生在B截面上下边缘:

A B 2q D ?max?MB2q?≤??? WzWzq ?q≤Wz???2237?10?6?170?103??20.15kN/m,即?q??20.15kN/m

2 5、解:?11X1??1P?0;δ11?

3609360,Δ1P??;X1?26 kN EIEI20kN/m 40kN 6 6 X1 基本体系 240 240 90 84 84 M1图X1=1 156 156 90 MP图 第 17 页 共 23 页

M图:kN·m ??11X1??12X2??1P?0ql3l3l24l6、解:?;δ11?,δ22?,δ12?δ21?,Δ1P?,

?X??X???03EI24EI3EI2EI?2112222PΔ2P?0。X1??

MP图 ql2/8 X1 基本体系 X1=1 M1图123ql,X2?ql 1428X2=1 X2 1 1 q l M2图ql2/14 2ql5ql/56 /8 2ql2/28 M图 ??11X1??12X2??1P?097232418δ?δ?7、解:?;11,22,δ12?δ21?,Δ1P??,

?X??X???0EIEIEIEI?2112222PΔ2P??

q=2kN/m 6m q=2kN/m 72。X1?5kN,X2??2kN EIX2 X1 X1=1 X2=1

1 1 基本体系 半边结构 3m 6 M1图2 M2图9 9 36 MP图 8 第 18 页 共 23 页

M图:kN·m 8 8、解:(1)荷载分解为对称荷载和反对称荷载

原结构

对称荷载

反对称荷载

10kN 10kN 10kN 10kN (2)对称荷载作用下M=0 (3)反对称荷载作用下内力分析 10kN 4m 10kN X1 4 4 40 X1=1 10kN 4m 半边结构 基本体系 M1图15 15 ?11X1??1P?0;?11?X1??256320,?1P??; 3EIEIMP图 15 ?1P15? ?114

25 6 9、解:r11Z1?R1P?0;r11?11i,R1P?66;Z1??

iM图:kN·m

25

基本体系

22kN/m Z1 4i 4i Z1=1 3i 66 66 78 99 39 42 24 18 2i 2i M1图10、解:r11Z1?R1P?0;r11?16i,R1P??48;Z1?

3 iMP图

12 M图:kN·m

Z1 2EI 16kN EI EI 24kN/m 2EI 4i 6i Z1=1 6i 2i 基本体系

第 19 页 共 23 页

M1图

12 48 30 18 12 48 33 12 6 M图:kN·m

11、解:r11Z1?R1P?0;r11?7i,R1P??42;Z1?

6m q=14kN/m Z1 q=14kN/m MP图

6 iZ1=1 3i 4i 2i

MP图 42 半边结构 6m 基本体系 54 42 18 63 63 M1图18 M图:kN·m 12、解:r11Z1?R1P?0;r11?

EI=常数 4m 10kN 20kN/m 16i7.5,R1P??40;Z1? 3i10kN Z1 20kN/m 4i Z1=1 4i/3 i=EI/4 2i M1图50 20 90 50 20 30 40

2m 60 20 3m

半边结构

基本体系

30 30 MP图 第 20 页 共 23 页

15 15 M图:kN·m

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