习题解答
第六章
杆类构件的内力分析
第六章
杆类构件的内力分析习题
61试求图示结构11和22截面上的内力,指出AB和CD两杆的变形属于哪类基本变形,并说明依据。解:(a)应用截面法:对题的图取截面22以下部分为研究对象,受力图如图一所示:
FN
22
FN
6kN
6kN
A
1m1m
C
1m
B
MFS
O
C
1m1m
B
图一由平衡条件得:
图二
M
A
0
63FN20解得:
FN9KN
CD杆的变形属于拉伸变形。应用截面法,取题所示截面11以右及22以下部分作为研究对象,其受力图如图二所示,由平衡条件有:
M
O
0
y
62FN1M0FNFS60
(1)(2)
F
AB杆属于弯曲变形。
0
将FN9KN代入(1)(2)式,得:M3kNm
FS3KN
(b)应用截面法,取11以上部分作为研究对象,受力图如图三所示,由平衡条件有:
B
2kNC
1m
D
Fx0FM
D
N
20
FN2KN
0
M210
M2KN
FN
M
AB杆属于弯曲变形62求图示结构中拉杆AB的轴力。设由AB连接的1和2两部分均为刚体。解:首先根据刚体系的平衡条件,求出AB杆的内力。刚体1的受力图如图一所示
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杆类构件的内力分析
4m
10kN4m
4mD
C
D
FRCx
1
FRCy
4m
FD
FREy
FD
2
FRExE
2m
FN
A
FN
图二
C
B
图一平衡条件为:
M
0
104FDFN84
0
(1)(2)
刚体2受力图如图二所示,平衡条件为:解以上两式有AB杆内的轴力为:
M
E
0
FN2FD40
FN5KN
63试求图示各杆件11、22和33截面上的轴力,并做轴力图。解:(a)如图所示,解除约束,代之以约束反力,做受力图,如图a1所示。利用静力平衡条件,确定约束反力的大小和方向,并标示在图a1中,作杆左端面的外法线
,将受力图中各力标以正负号,轴力图是平行于杆轴线的直线,轴力图线在有轴向力作用处要发生突变,突变量等于该处总用力的数值,对于正的外力,轴力图向上突变,对于负的外力,轴力图向下突变,轴力图如a2所示,截面1和截面2上的轴力分别为FN12KNFN28KN,
1
6kNB
(a)
2
8kN
4kN
A
12
C
1
2kNB
22
2kNCD
4kN
A
2
1
2kNA
11
6kNB
a1
8kNC
()b
6kN6kN
2
B
_
(b1)
C
2kN
a2
4kN
8kN
6kN
(b2)
6kN
4kN
(b)解题步骤和(a)相同,杆的受力图和轴力图如(b1)b2)所示,截面1和截面2(
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第六章
杆类构件的内力分析
上的轴力分别为FN14KNFN26KN(c)解题步骤和(a)相同,杆的受力图和轴力图如(c1)c2)所示,截面1,截面2和(截面3上的轴力r