1、一、(10分)
A
O
x
w
l
题一图
如图所示悬臂梁OA,O端固定,在其底部有一光滑曲面,其中c为已知常数。已知梁的抗弯刚度为EI,长为l,问在梁上作用何种形式载荷才干使梁恰好与曲面重合且不产生压力。
当x=l时
2、
A
O
w
q=24EIc
荷载图
24EIcl
12EIcl2
二.(10分)等截面多跨梁如图所示,C处为中间铰,受均布荷载作用。试画出该梁挠曲线的大体形状。
q
C
A
B
D
C
A
B
D
弯矩图
C
A
B
D
挠曲线的大体形状
3、
三、(10分)图示梁AB弯曲刚度为EI,抗弯截面系数为W,B端由拉压刚度为EA的杆BD连接,已知。若重量为P的重物以水平速度v冲击在梁的中点C处,求杆BD和梁AB内的最大冲击动应力。
题三图
A
B
C
D
P
a
a
a
v
4、
四.(10分)图示钢筋AD长度为3a,总重量为W,对称地放置于宽为a的刚性平台上。试求钢筋与平台间的最大间隙。设EI为常量。
a
A
B
C
a
C
B
a
C
A
B
D
a
a
五.(10分)
以绕带焊接而成的圆管如图所示,焊缝为螺旋线。管的内径d=300mm,壁厚t=1mm,
5、内压p=0.5MPa。求沿焊缝斜面上的正应力和切应力。
t
d
p
焊缝斜面上一点单元体
,
沿焊缝斜面上的正应力和切应力
六.(10分)两根钢轨铆接成组合梁,其连接情况如图所示。每根钢轨的横截面积A=8000mm2,形心距离底边的高度c = 80mm,每一钢轨横截面对其自身形心轴的惯性矩,铆钉间距s =150mm,直径,许用切应力。若梁内剪力,试校核铆钉的剪切强度。不考虑上下两钢轨间的摩擦。
z1
z
c
FS
FS
M
M1
s
s
题三图
组合梁横截面对
6、z轴的惯性矩
铆钉连接处的纵向截面切应力
每个铆钉承受的剪力为
铆钉横截面上切应力
所以铆钉满足剪切强度规定。
七.(10分)如图所示,钢制曲拐的横截面直径为20mm,C端与钢丝相连,钢丝的横截直径为1mm。曲拐和钢丝的弹性模量同为,。若钢丝的温度减少,且,试求(1)曲拐截面A的顶点的应力状态,(2)C点的垂直位移。
1
D
A
C
1
M
B
0.3
0.6
T
0.3
A
B
D
C
0.6m
0.3m
题七图
4m
X1
D
A
B
C
X1
7、
相称系统
(1)一次静不定,建立相称系统。
正则方程:
曲拐截面A的顶点的应力状态图
C点的垂直位移
八.(15分)如图所示矩形截面压杆,截面尺寸为,在图(a)所示平面内(x-y面,正视图)两端铰支,。在图(b)所示平面内(x-z面,俯视图)可取。材料为Q235钢,,,GPa,MPa,MPa,试求该压杆的临界力。
题八图
80
F
F
2023
x
40
F
F
x
y
z
(a)
(b)
图(a
8、)中,
图(b)中,
所以在图(b)中,(x-z面内)易失稳,细长杆
九、(15分)ql2/2
ql2/2
ql2/2
ql2/8
M1
M2
+
q
A
B
C
D
l
ql
l/2
ql
l/2
E
F
ql/2
ql/2
试求图示平面刚架点E的水平位移。设各杆抗弯刚度均为EI。(计算中可忽略轴力和剪力的影响)
单位荷载法:
1
l/2
M
(方向向左)