同济大学朱慈勉 结构力学 第7章 位移法习题答案 7-1 试确定图示结构的位移法基本未知量数目,并绘出基本结构。
(a) (b) (c) EI EI EI
2EI 2EI
1个角位移 3个角位移,1个线位移 4个角位移,3个线位移
(d) (e) (f) EI1=∞ EA EI
EI1=∞
3个角位移,1个线位移 2个线位移 3个角位移,2个线位移
(g) (h) (i) k
一个角位移,一个线位移 一个角位移,一个线位移 三个角位移,一个线位移 7-5 试用位移法计算图示结构,并绘出其内力图。 (a)
解:(1)确定基本未知量和基本结构 有一个角位移未知量,基本结构见图。
11r1
1Z3i
4i
2iii
1M图
1pR213ql
216ql
pM图 (2)位移法典型方程 11110prZR (3)确定系数并解方程
iqlZqliZqlRirp24031831,821212111 (4)画M图
2724ql
2524ql
M图
218ql
216ql
l l
l A B C D i i i
q (b)
解:(1)确定基本未知量 1个角位移未知量,各弯矩图如下
11r11Z
1M图3
2EI
EI12EI
590
pM图 (2)位移法典型方程 11110prZR (3)确定系数并解方程 1115,352prEIR 1
53502EIZ 1
14ZEI
(4)画M图
()KNmM图2640
147
(c)
4m 4m
4m A C D B 10kN EI 2EI 2.5kN/m EI 解:(1)确定基本未知量 一个线位移未知量,各种M图如下
11r
1M图
11Z27EI227EI
27
EI
1243EI2
243EI1
243EI p
M图
pF1p
R
(2)位移法典型方程 11110prZR(3)确定系数并解方程 1114,243pprEIRF 140243pEIZF
1
243
4ZEI
(4)画M图
94pF9
4pF9
2pF
M图
6m 6m
9m A B
C
EA=∞ FP 4×
2EI EI EI
D E F EA=∞ (d)
解:(1)确定基本未知量 一个线位移未知量,各种M图如下 11Z2/25EAa4/25EAa
11r
1M图 2
5EA
11r
1M图
2/25EAa
2
/25EAa
简化
图1pRpFpF
4
5a3
5a
1
5a
pM
(2)位移法典型方程 11110prZR(3)确定系数并解方程
11126/,55pprEAaRF 126055p
EAZFa 1
3aZEA
(4)画M图
图M0.6pFap
Fa
1.2pF0.6pF
a 2a a 2a a EA EA A B C D
E F
FP FP
EI1=∞ (e)
解:(1)确定基本未知量 两个线位移未知量,各种M图如下 图11Z 11r
21r
1121
2142 4EArlEArl
1M2EAl
EAl
图21Z
12r22
r
22214EArl
2M2EAl
EAl
图 12 0ppp
RFR
pM
1pRpF000
图 M
122212pF
2212pF
1
212pF
(2)位移法典型方程 1111221211222200pp
rZrZRrZrZR
(3)确定系数并解方程1112212212221,44214,0pppEAEArrrllEArlRFR代入,解得
121222121212p
p
lZFEAlZFEA
l l EA
A B
C D
EA EA
FP
4×2a 7-6 试用位移法计算图示结构,并绘出M图。
(a)
解:(1)确定基本未知量 两个角位移未知量,各种M图如下 23EI13EI23EI
23EI
13EI
1121
21 3rEIrEI
图1M
23EI
23EI
13EI
22116rEI
图2M
13EI1
3EI
1130 0pp
RR
图pM
3035.16 图M19.69
9.38
10.313.27
1.871.40
(2)位移法典型方程 1111221211222200pp
rZrZRrZrZR
(3)确定系数并解方程
111221221212,311630,0pp
rEIrrEIrEIRR
代入,解得1215.47,2.81ZZ
(4)画最终弯矩图
10kN/m A C
B E
D F
6m 6m
6m
6m EI=常数 (b) 解:(1)确定基本未知量 两个位移未知量,各种M图如下
4i2i3i
4i
2i11
r
21r图1M
iii
12r
22r图2M
i/2
1pR2pR图p
M
3030
图M75.45
20.9129.09
34.558.18
20
(2)位移法典型方程1111221211222200pprZrZRrZrZR (3)确定系数并解方程 111221
221211,03430,30pp
rirrirRKNRKN
代入,解得 123011,4011ZZii
(4)画最终弯矩图
A C E D EI=常数
6m 6m
6m B 10kN/m