1、x21图 2 试用初参数法求图2中的双跨粱的挠曲线方程式,己弹性文座的柔性系数为:。 (20分)解:选取图2所示坐标系,并将其化为单跨梁。由于,故该双跨梁的挠曲线方程为: (1)式中M0、N0、R1可由x=l的边界条件v(l)=0,和x=2l的边界条件及。由式(1),可给出三个边界条件为: (2)解方程组式(2),得 将以上初参数及支反力代入式(1),得挠曲线方程式为:一 (15分)用初参数法求图示梁的挠曲线方程,已知,q均布。梁的挠曲线方程为: 处的边界条件为: ; 处的边界条件:故有:及 有二式可解得:;于是梁的挠曲线方程为:三、(20分)用能量法求解如图所示梁的静不定性。已知图中E为常数
2、,柔性系数 ,端部受集中弯矩m作用,悬臂端的惯性矩是其余部分的2倍。mL/2L取挠曲线函数为 ,满足梁两端的位移边界条件,即 x=0时, x=3L/2时, 说明此挠曲线函数满足李兹法的要求,下面进行计算。(1) 计算应变能。此梁的应变能包括两部分,一是梁本身的弯曲应变能 ,二是弹性支座的应变能 。注意到梁是变断面的,故有总的应变能为 (2)计算力函数。此梁的力函数为(3) 计算总位能故梁的挠曲线方程为 弹性支座处的挠度为四、(20)用位移法求解下图连续梁的静不定问题。已知: , , , ,画出弯矩图。设节点1、2、3的转角为,由题意可知 。 根据平衡条件有节点1:节点2:其中: 将其代入整理,
3、联立求解得:;故: ;弯矩图:四、(20分)用力法求解下图连续梁的静不定问题。其中杆件EI为常数,分布力2P/L,集中弯矩m=PL,画出弯矩图。P解: 本例的刚架为一次静不定结构,现将支座1处切开,加上未知弯矩M1,原来作用于节点1上的外力矩m可考虑在杆0-1上亦可考虑在杆1-2上,今考虑在杆1-2上。于是得到两根单跨梁如上图所示。变形连续条件为节点1转角连续,利用单跨梁的弯曲要素表,这个条件给出:解得:6、用位移法计算下面刚架结构的杆端弯矩二、(16分)图1所示结构,已知作用在杆中点的弯矩, 和,用初参数法求单跨梁的挠曲线方程。V=+X+边界条件:X=0处,,=0; X=L处,=0由此解出:
4、V=X-+四(18分)如图4所示,用李兹法计算图中结构的挠曲线方程,计算时基函数取。检验得,基函数满足边界条件梁应变能V=0.5EI=力函数 U=2=3Pa总位能 +3Pa有 所以 v(x)= 二. 用初参数法写出如右图示的单跨梁的挠曲线和边界条件,不用求解。(6分)二(6分)单跨梁的挠曲线方程为(2分)左端边界条件:,(2分);右端边界条件:,Ml = 0(2分)二. 一块矩形板如右图所示,其弯曲刚度为,ab。(合计5分)(1) 试给出该板的边界条件;(2) 试给出适宜求解该板的级数形式的挠曲面函数;(3) 试求出板中心点的挠度(用级数的第一项即可)。(1分)四(合计5分)(1) 当x = 0,x = a时:,(1分)当y = 0,y = b时:,(1分);(2) 适宜求解该板的挠曲面函数;二. 用力法求解右图所示的连续梁,并定性画出弯矩图。其中,各杆长均为l,弯曲刚度均为EI;P = q l/2。(12分)五(12分)连续梁为二次超静定结构,有二个未知数(1分)。选取力法基本结构形式如图,P = q l/2。选取其它基本结构形式参照给分。由支座1处转角为零得 (3分)由支座2处转角连续得(3分)整理上两式得由此解得, (1分)弯矩图为(3分)