结构力学求解器作业

( 1 )( 3 )12( 2 )3

题 3-8 解： 内力计算

4( 4 )5( 5 )6 杆端 1 杆端 2

单元码 轴力(kN) 剪力(kN) 弯矩(kN/m) 轴力(kN) 剪力(kN) 弯矩(kN/m) 1 0.00000000 23.7500000 0.00000000 0.00000000 -36.2500000 -37.5000000 2 0.00000000 18.7500000 -37.5000000 0.00000000 18.7500000 0.00000000 3 0.00000000 18.7500000 0.00000000 0.00000000 -41.2500000 -45.0000000 4 0.00000000 22.5000000 -45.0000000 0.00000000 22.5000000 0.00000000 5 0.00000000 7.50000000 0.00000000 0.00000000 -7.50000000 0.00000000

反力计算

结点约束反力 合力 支 座

结 点 水平(kN) 竖直(kN) 力矩(kN/m) 大小(kN) 角度(kN) 力矩(kN/m) 1 0.00000000 23.7500000 0.00000000 23.7500000 90.0000000 0.00000000 2 0.00000000 55.0000000 0.00000000 55.0000000 90.0000000 0.00000000 4 0.00000000 63.7500000 0.00000000 63.7500000 90.0000000 0.00000000 6 0.00000000 7.50000000 0.00000000 7.50000000 90.0000000 0.00000000

1

M图

-37.50-37.50( 2 )( 1 )2347.5035.00-45.00-45.00( 3 )4( 4 )511.70( 5 )15.00623.751

-36.25-36.25

Fs图 x

23.75( 1 )-6.25-6.25( 2 )3218.7518.75( 3 )

7.5022.50( 4 )45-41.257.50( 5 )-7.506-7.50x3-16试作图示钢架的M图。

( 2 )23

( 1 )

( 3 )

1 4

题3-16 解： 内力计算

( 4 )5( 5 )6 杆端 1 杆端 2

单元码 轴力(kN) 剪力(kN) 弯矩(kN/m) 轴力(kN) 剪力(kN) 弯矩(kN/m) 1 0.00000000 10.0000000 0.00000000 0.00000000 10.0000000 30.0000000 2 10.0000000 0.00000000 80.0000000 10.0000000 0.00000000 80.0000000 3 0.00000000 -10.0000000 40.0000000 0.00000000 -10.0000000 0.00000000 4 0.00000000 0.00000000 40.0000000 0.00000000 -40.0000000 -40.0000000

5 0.00000000 20.0000000 -40.0000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000

反力计算

结点约束反力 合力 支 座

结 点 水平(kN) 竖直(kN) 力矩(kN/m) 大小(kN) 角度(kN) 力矩(kN/m) 1 -10.0000000 0.00000000 0.00000000 10.0000000 180.000000 0.00000000 4 10.0000000 0.00000000 0.00000000 10.0000000 0.00000000 0.00000000

5 0.00000000 60.0000000 0.00000000 60.0000000 90.0000000 0.00000000

( 2 )40.00 230.003

40.00 80.00( 1 )

( 3 )

1

4

M图

-40.00-40.00( 4 )5( 5 )66-4 图示衍架各杆截面均为 A = 2*10**-3 (m**2)，E =210Gpa，F= 40 kN，d=2m。试求

(a)C点的竖向位移； (b)角ACD的改变量。

4040

4.00 2.832.832.832.83

4.004.00

80

题6-4 解： 内力计算

杆端 1 杆端 2

单元码 轴力(kN) 剪力(kN) 弯矩(kN/m) 轴力(kN) 剪力(kN) 弯矩(kN/m) 1 -113.137084 0.00000000 0.00000000 -113.137084 0.00000000 0.00000000 2 56.5685424 0.00000000 0.00000000 56.5685424 0.00000000 0.00000000 3 56.5685424 0.00000000 0.00000000 56.5685424 0.00000000 0.00000000 4 -113.137084 0.00000000 0.00000000 -113.137084 0.00000000 0.00000000 5 80.0000000 0.00000000 0.00000000 80.0000000 0.00000000 0.00000000 6 -120.000000 0.00000000 0.00000000 -120.000000 0.00000000 0.00000000 7 80.0000000 0.00000000 0.00000000 80.0000000 0.00000000 0.00000000

反力计算

结点约束反力 合力 支 座

结 点 水平(kN) 竖直(kN) 力矩(kN/m) 大小(kN) 角度(kN) 力矩(kN/m) 1 0.00000000 80.0000000 0.00000000 80.0000000 90.0000000 0.00000000

5 0.00000000 80.0000000 0.00000000 80.0000000 90.0000000 0.00000000

-120.00

56.5756.57

-113.14

80.00

Fn图

(a)C点的竖向位移为：-0.00352101 m (b)角ACD的改变量为：-0.0051564 rad x

-113.1480.006-12 试用图乘法求指定位移。

题6-12 解：

位移计算

杆端 1 杆端 2 单元码 u -水平位移 v -竖直位移 -转角 u -水平位移 v -竖直位移 -转角

1 0.00000000 0.00000000 -0.00000095 0.00000000 0.00000000 0.00000191 2 0.00000000 0.00000000 0.00000191 0.00000000 -0.00000572 0.00000762 3 0.00000000 0.00000000 0.00000191 0.00000000 0.00000000 -0.00000095 4 0.00000000 0.00000000 -0.00000095 0.00000000 -0.00000095 -0.00000095 5 0.00000000 -0.00000095 0.00000095 0.00000000 0.00000000 0.00000095 6 0.00000000 0.00000000 0.00000095 0.00000000 0.00000000 -0.00000191 7 0.00000000 0.00000000 -0.00000191 0.00000000 0.00000000 0.00000095 8 0.00000000 0.00000000 -0.00000191 0.00000000 -0.00000572 -0.00000762

( 4 )( 5 )456 ( 3 )( 6 )

( 2 )( 8 )3279

( 1 )( 7 ) 18

变形曲线

x1，绞C左右两截面相对转角为0.0000019*F*(a**2) 2，CD两点距离改变

由于C点向下下降了0.00000095*a**3，而D点没有位移变化，所以CD之间的距离改变由原来的1.414a变为

6-16结构的温度改变如图所示，试求C点的竖向位移。各杆截面相同且对称于形心轴，其厚度为h = l/10，材料的线膨胀系数为a。

解：

位移计算

杆端 1 单元码 u -水平位移 v -竖直位移

1 0.00000000 -10.0000000 0.25000000 -0.25000000 0.00000000 0.25000000 2 -0.25000000 0.00000000 0.25000000 -12.7500000 0.00000000 -0.25000000

3 -0.25000000 0.00000000 0.25000000 12.2500000 0.00000000 -0.25000000

C点的竖向位移是10*l*a

3( 2 )2( 3 )4( 1 )1 题6-16 杆端 2 -转角 u -水平位移 v -竖直位移 -转角 3( 2 )2( 3 )4( 1 )1 变形曲线 x