4-1 试求题4-1图所示各梁支座的约束力。设力的单位为kN,力偶矩的单位为kN?m,长度
单位为m,分布载荷集度为kN/m。(提示:计算非均布载荷的投影和与力矩和时需应用积分)。
C 0.8 0.8 2 A C 0.7 0.8 B D 0.5 0.4 0.4 (b)
q =2 A M=3 C 1 2 B 30o (c) q=20 A 0.8 0.8 M=8 B 20 D 0.8 (e)
解:
(b):(1) 整体受力分析,画出受力图(平面任意力系);
y 2 A B FAx D C
0.7 0.5 FB FA y 0.4
0.8 0.8 0.4 x
(2) 选坐标系Axy,列出平衡方程;
?F?MAx?0: ?FAx?0.4?0 FAx?0.4 kN
(F)?0: ?2?0.8?0.5?1.6?0.4?0.7?FB?2?0 FB?0.26 kN
?F约束力的方向如图所示。
y?0: FAy?2?0.5?FB?0 FAy?1.24 kN
(c):(1) 研究AB杆,受力分析,画出受力图(平面任意力系);
(2) 选坐标系Axy,列出平衡方程;
FAx FA y 1 y A M=3 C q =2 2?dx B x
dx 2 x 30o FB ?MB(F)?0: ?FAy?3?3??2?dx?x?002
FAy?0.33 kN?Fy?0: FAy??2?dx?FBcos30o?002
FB?4.24 kN?F约束力的方向如图所示。
x?0: FAx?FBsin30o?0 FAx?2.12 kN
(e):(1) 研究CABD杆,受力分析,画出受力图(平面任意力系);
q=20 C dx 20?dx y FAx A x FA y M=8 B FB 20 D x
0.8 0.8 0.8 0.8
(2) 选坐标系Axy,列出平衡方程;
?F0.80x?0: FAx?0
?MA(F)?0: ?20?dx?x?8?FB?1.6?20?2.4?0 FB?21 kN?Fy?0: ??20?dx?FAy?FB?20?000.8
FAy?15 kN约束力的方向如图所示。
4-16 由AC和CD构成的复合梁通过铰链C连接,它的支承和受力如题4-16图所示。已知
均布载荷集度q=10 kN/m,力偶M=40 kN?m,a=2 m,不计梁重,试求支座A、B、D
q A B C M D 的约束力和铰链C所受的力。
解:(1) 研究CD杆,受力分析,画出受力图(平面平行力系);
q
(2) 选坐标系Cxy,列出平衡方程;
C FC x dx a a y qdx M D FD x ?MC(F)?0: -?q?dx?x?M?FD?2a?00a
FD?5 kN?Fy?0: FC??q?dx?FD?00a
FC?25 kN(3) 研究ABC杆,受力分析,画出受力图(平面平行力系);
y qdx q A B FA FB a x dx a C F’C x
(4) 选坐标系Bxy,列出平衡方程;
?MB(F)?0: FA?a??q?dx?x?FC'?a?00aa
FA?35 kN?Fy?0: ?FA??q?dx?FB?FC'?00
FB?80 kN约束力的方向如图所示。
4-17 刚架ABC和刚架CD通过铰链C连接,并与地面通过铰链A、B、D连接,如题4-17
图所示,载荷如图,试求刚架的支座约束力(尺寸单位为m,力的单位为 kN,载荷集度单位为 kN/m)。
F=100 3 q=10 q=10 C 3 3 C F=50
3 A B D A B D