当前位置:文档之家› 结构力学题库第九章-力矩分配法习题解答

结构力学题库第九章-力矩分配法习题解答

1、清华5-6 试用力矩分配法计算图示连续梁,并画其弯矩图和剪力图。

C清华V图M(kN解:(1)计算分配系数:320.632440.4324BABABA BCBCBCBA BCs is s i is is s i iμμ⨯===+⨯+⨯⨯===+⨯+⨯(2)计算固端弯矩:固端弯矩仅由非结点荷载产生,结点外力偶不引起固端弯矩,结点外力偶逆时针为正直接进行分配。

3360667.51616FABFBAMPlM=⨯⨯===⋅kN m(3)分配与传递,计算列如表格。

(4)叠加固端弯矩和分配弯矩或传递弯矩,得各杆端的最后弯矩,作弯矩图如图所示。

(5)根据弯矩图作剪力图如图所示。

0153027.60153032.63517.58.756AB BA AB AB AB BA BA BA BC CB BC CB M M V V l M M V V l M M V V l ++=-=-=++=-=--=+--==-=-=5kN 5kN kN2、利用力矩分配法计算连续梁,并画其弯矩图和剪力图。

4m1m2m2m原结构简化结构·解:(1)计算分配系数:,4,34BA BC BA BC EIi i i S i S i =====令 430.4290.5714343BC BA BA BC BA BC BA BC s s iis s i is s i iμμ======++++(2)计算固端弯矩:CD 杆段剪力和弯矩是静定的,利用截面法将外伸段从C 处切开,让剪力直接通过支承链杆传给地基,而弯矩暴露成为BC 段的外力偶矩,将在远端引起B 、C 固端弯矩。

22204101088154102020828F FAB BA F F BCCB Pl M M ql m M M ⨯=-=-=-⋅⋅⨯=-+=-+=-⋅=⋅kN m,=kN m kN m,kN m(3)分配与传递,计算列如表格。

(4)叠加固端弯矩和分配弯矩或传递弯矩,得各杆端的最后弯矩,作弯矩图如图所示。

(5)根据弯矩图作剪力图如图所示。

00207.1415.717.8624207.1415.7112.142415415.712028.932415415.712031.0724AB BA AB AB AB BA BA BA BC CBBC BC BC CB CB CB M M V V l M M V V l M M V V l M M V V l +-+=-=-=+-+=-=--=-+⨯-+=-=-=+⨯-+=-=--=-kN kNkNkN3、9-2a 利用力矩分配法计算连续梁,并画其弯矩图。

(2)计算固端弯矩:固端弯矩仅由非结点荷载产生。

22222222224524454240,20661581080,8012123340645,1616FFABBAF FBC CB F F CDDC Pab Pba MMl l ql M M Pl M M ⨯⨯⨯⨯=-=-=-⋅==-=⋅⨯=-=-+=-⋅=⋅⨯⨯=-=-=-⋅=kN m kN mkN m kN m kN m(3)分配与传递,计算列如表格。

(4)叠加固端弯矩和分配弯矩或传递弯矩,得各杆端的最后弯矩,作弯矩图如图所示。

4、9-3c 利用力矩分配法计算刚架,并画其弯矩图。

40.75 1.5342,43628420.42330.6231.534332846230.63220.432BA BC BA BABA BC BC BC BA BC CB CD CB CBCB CD CD CD CB CD EI B EI EI EI EIS S s s s s s s C EI EI EI EIS S s s s s s s μμμμ==⨯===⨯=====++===++=⨯===⨯=====++===++令结点:结点:,解:(1)计算分配系数:题9-2aM 图(kN·m)(d)7.5(kN ·m)3m4m1m3m(·m解:(1)计算分配系数:22 1.53 1.53,32,4246623,2,230.37533220.2533230.375332BA BC BE BA BC BE BA BA BA BC BE BC BC BA BC BE BE BC BA BC BE EI EI EIS EI S EI S EI EI S S S s s s S s s s S s s s S μμμ=⨯===⨯===⨯=========++++===++++===++++令则,(2)计算固端弯矩:刚结点处力偶不引起固端弯矩,结点外力偶逆时针为正直接进行分配。

CD 杆段剪力和弯矩是静定的,利用截面法将外伸段从C 处切开,让剪力直接通过支承链杆传给地基,而弯矩暴露成为BC 段的外力偶矩,将在远端引起B 、C 固端弯矩。

225433406100104088162162100F FFABBABC F F FABEB BE ql Pl m MM M M M M ⨯⨯⨯===⋅=-+=-+=-⋅=⋅==⋅,kN m kN m,kN m kN m(3)分配与传递,计算如图所示。

(4)叠加固端弯矩和分配弯矩或传递弯矩,得各杆端的最后弯矩,作弯矩图如图所示。

9-3d 利用力矩分配法计算刚架,并画其弯矩图。

(a )2m4m 4m-1(d)(c )(b )解:(1)计算分配系数:4 2.5333,442,4544444,4430.332420.23244324CB CB CG CG CFCF CD CD CB CB CB CG CF CD CG CGCB CG CF CD CF CF CB CG CF CD EI EIS i EI S i EI EI EIS i EI S i EIS EIs s S S EI EI EI EI S EIs s S S EI EI EI EI S EIs s S S EI EI μμμ==⨯===⨯===⨯=======++++++===++++++==+++++0.40.1324CD CD CB CG CF CD EI EI S EIs s S S EI EI EI EIμ=+===++++++(2)计算固端弯矩:AB 杆段剪力和弯矩是静定的,利用截面法将外伸段从B 处切开,让剪力直接通过BE 杆传给地基,而弯矩暴露成为BC 段的外力偶矩,将在远端C 引起固端弯矩。

2220104201028282.545220F FBCCBF FCD DC F FCGGC m ql MM Pl M M M M -⨯=-⋅=+=+=⋅⨯==-=-=-⋅==kN m kN mkN m(3)分配与传递,计算如图所示。

(4)叠加固端弯矩和分配弯矩或传递弯矩,得各杆端的最后弯矩,作弯矩图如图所示。

9-3e 利用力矩分配法计算刚架,并画其弯矩图。

-0.75-18.7521.130.133(d )(c )(b )1m4.5m6m(a )解:(1)计算分配系数:B 刚结点:2223,4,44.53636313BA BC BE BABC BE EI EI EI S EI S EI S EI μμμ=⨯==⨯==⨯====C 刚结点:224,463630.5CB CF CBCF EI EI S EI S EI μμ=⨯==⨯=== (2)计算固端弯矩:CD 杆段剪力和弯矩是静定的,利用截面法将外伸段从B 处切开,让剪力直接通过CF 杆传给地基,而弯矩暴露成为作用于刚结点B 的外力偶矩,将在远端C 不引起固端弯矩。

222211246722467212121212F FBCBCql ql MM=-=-⨯⨯=-⋅==⨯⨯=⋅kN mkN m 无荷载杆无固端弯矩。

(3)分配与传递,计算如图所示。

(4)叠加固端弯矩和分配弯矩或传递弯矩,得各杆端的最后弯矩,作弯矩图如图所示。

9-3h 利用力矩分配法计算刚架,并画其弯矩图。

(c )0.1013.342.32(a )解:(1)计算分配系数:B 刚结点:4,4,440.52BA BC BABC EI EIS EI S EI EIEIμμ=⨯==⨯====C 刚结点:33,4,444440.36434340.27234CD CF CB CFCB CDEI EI EI EI S S EI S EI EIEIEI EI EI EIEI EI μμμ=⨯==⨯==⨯====++==++ (2)计算固端弯矩:222211304403044012121212338046016160FFBAAB FCD F F F BC CB CF ql ql M M Pl M M M M ==⨯⨯=⋅=-=-⨯⨯=-⋅=-=-⨯⨯=-⋅===kN m kN mkN m无荷载杆无固端弯矩。

(3)分配与传递,计算如图所示。

(4)叠加固端弯矩和分配弯矩或传递弯矩,得各杆端的最后弯矩,作弯矩图如图所示。

5、9-4b 利用对称性,采用力矩分配法计算刚架,并画其弯矩图。

8.51-0.03-1.465kN/mq=5kN/m(d )6、9-4d 利用对称性,采用力矩分配法计算刚架,并画其弯矩图。

(e)(b)2224q l --2427、9-9c 利用无剪力分配法计算刚架,并画其弯矩图。

(a )题9-9a(g)((e)(d)19.72-19.72A解:(1)由于刚架是对称的,因此可将荷载分解为正对称和反对称两部分,如上图(b )、(c )所示。

而正对称结点荷载作用下刚架处于无弯矩状态,原图的弯矩图只考虑反对称荷载作用。

考虑刚架和荷载的对称性,可以取半刚架如(d)所示。

由于(d)图半刚架立柱的剪力是静定的,每一跨都可以化为单跨超静定梁,因此选取如图(e)所示无剪力分配法力学计算模型。

(2)计算分配系数: A 结点:3340.92334110.083341AG AG AG AG AC AG ACAC AC ACAG AC AG AC S i S S i i S i S S i i μμ⨯⎧====⎪++⨯+⎪⎨⎪====⎪++⨯+⎩C 结点:110.073134114334120.863134114110.073134114CA CA CACA CH CE CA CH CE CH CH CH CA CH CE CA CH CE CE CE CECA CH CE CA CH CE S i S S S i i i S i S S S i i i S i S S S i i i μμμ⎧=====⎪+++++⨯+⎪⎪⨯=====⎨+++++⨯+⎪⎪=====⎪+++++⨯+⎩(2)计算固端弯矩:266kN m 2224618kN m22F FAC CA F F CE ECP l M M P l M M ⋅⨯==-=-=-⋅⋅+⨯==-=-=-⋅上上+下()1604120kN m 2F FBC CB M M ==-⨯⨯=-⋅(3)弯矩的分配与传递计算过程如图(f )所示。

相关主题