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武汉理工大学结构力学上册试题及其答案

武汉理工大学结构力学上册试题及其答案
武汉理工大学结构力学上册试题及其答案

试卷一

一、对图示体系进行几何构造分析,并指出有无多余约束,若有,指出其数量。(答题时应有必要的分析过程)(10 分)

(5分×2)解:a.几何瞬变体系(用三刚片法则,三铰共线);b.几何不变体系且无多余约束(体系内部用三刚片法则,三铰不共线);

二、画出图示结构弯矩图的形状。其中图c 各杆件长相等,EI =常数(15 分)

参考答案:

三、计算题(应有主要计算过程和步骤)

参考答案:3. 大小、方向和作用位置随时间改变,有机械振动、风、地震和爆炸力

1.(16 分)对于图示体系,试求:

(1 )R C 、Q CL 的影响线;

(2 )在图示移动荷载作用下,利用R C 、Q CL 的影响线,求(正号最大值)和(负号最小值)的荷载最不利位置,并计算其大小。设P =30kN ,q =30kN/m ,并设均布荷载的长度可以任意选取

.

参考答案:

RC影响线(3分)QCL的影响线(3分)

:将均布荷载布置在BC段,集中荷载布置在D点。(2分)

=90KN

:将均布荷载布置在BC段,集中荷载布置在D点。(2分)

=60KN

2 、如图所示,各杆件长L ,EI =常数,计算D 点的水平位移△ DH 。(12 分)

参考答案:(12分)解:取一半结构计算:

△DH=

3 、用力法计算图示,并作M 图(各杆EI =常数)。(16 分)

参考答案:(16分)解:取四分之一结构计算:

计算简图(2分)图(2分)图(2分M图(3分

(1分);

(2分);M=MP+ 1X1 (2分)

4 、已知图示结构的荷载P =10kN ,q =12kN/m ,m =50kN.m ,L =4m ,结构在荷载作用下

结点 A 产生的角位移= (顺时针转动);线位移,画出结构M 图,并求E 点得水平支反

力 F Ex 。(各杆线刚度i =常数)(17 分)

参考答案:(17分)解:BCDG部分为静定体系,可直接作内力图。(1分)

AE杆:KN.m

KN.M

BF杆:KN.M;;

AB杆:;

作M图:(5分)

即FEx=5.4kN(←)(3分)

5 、用力矩分配法计算图示结构,并画出弯矩图和求D 支座的竖向反力。(14 分)

参考答案:

5 、( 14 分)解: ① 计算固端弯矩:

将 E 点竖向荷载 10kN 向 D 点简化为向下的竖向荷载 10kN 和顺时针的弯矩 10kN.m ,因此

( 3 分)

② 计算分配系数: S CA =

; S CD =

; μ CA = μ CD = 0.5 ( 2 分)

③ 分配及传递:( 4 分)

分配系数

μ CB μ CA 0 0.5

μ CD 0.5

固端弯矩( kN.m )

30

- 40 10 杆端弯矩( kN.m ) 分配及传递

M AC M CB M CA 2.5 0 5 2.5 30 5

M CD M DC 5 → 0 - 35 10

( 1 )作 M 图:( 3 分)

( 2 ) D 支座的竖向反力:Q DE =10kN (↑ );

Q DC =kN (↑ )

R Dy =10 +15.83 =25.83 kN (↑ )(2 分

试卷二

一、对图示体系进行几何构造分析,并指出有无多余约束,若有,指出其数量。(答题时应有必要的分析过程)(10 分)

参考答案:a. 体系内部用二刚片法则,若三个链杆交于一点,则为几何瞬变体系;若三个链杆不交于一点,则为几何不变体系。

b.几何不变体系且无多余约束(体系内部用三刚片法则,三铰不共线);

二、画出图示结构弯矩图的形状。其中图b 各杆件长相等,EI =常数(15 分)

a. b. c.

参考答案:

三、计算题(应有主要计算过程和步骤)

参考答案:3. 大小、方向和作用位置随时间改变,有机械振动、风、地震和爆炸力

1.(16 分)对于图示体系,试求:

(1 )M E 、Q E 的影响线(设R C 向上为正);

(2 )在图示移动荷载作用下,利用M E 、Q E 的影响线,求(正号最大值)和(负号最小值)的荷载最不利位置,并计算其大小。设P =30kN ,q =30kN/m ,并设均布荷载的长度可以任意选取

.

参考答案:

ME影响线(3分)QE的影响线(3分)

:将P布置在ME影响线的E点处,均布荷载q布置在EB段。(2分)

=60KN

:将P布置在QE影响线的E点左侧处,均布荷载q布置在ED段。(2分)

=-20KN

2 、如图所示,各杆件长L ,计算D 点的水平位移△ DH 。(14 分)

参考答案:(12分)解:将原结构体系分解为图1和图2。其中图1中D点没有水平位移,图2取一半结构计算。

△DH=

3 、用力法计算图示排架,已知q =8kN/m ,并作M 图。(16 分)

参考答案:(16分)解:

MP图图(2分)M图(2分

(1分);δ11=( ×6×6) ×( ×6) ×2=(3分)

△1p= [( ×6×18q) ×( ×6)=(3分)

X1=△1p/δ11=(-)∕( ) = -9(kN);M=MP+ 1X1 (2分) (2分)

4 、已知图示结构的荷载q =30kN/m ,L =4m ,结构在荷载作用下结点A 、B 产生的角位移

= (逆时针转动);=(逆时针转动),画出结构M 图。(各杆线刚度i =常数)(16 分)

参考答案:(17分)解:各杆端弯矩:

AC杆:MCA=0,MAC==240kN.m;(2分)

AB杆:MAB==-124 kN.m,MBA==-74 kN.m;(3分)

AD杆:MAD==-116 kN.m,MDA==-58 kN.m;(2分)

BE杆:MBE==-102 kN.m,MEB=0;(2分)

BF杆:MBF==176 kN.m,MFB==64 kN.m;(3分)

5 、用力矩分配法计算图示结构,其中q =6kN/m ,a =4m ,各杆EI =常数,并画出弯矩图和求

B 支座的竖向反力。(13 分)

参考答案:

解:①

计算固端弯矩:

;( 2 分)

②计算分配系数:S ab =S ad =4i ;S ba =4i,S bc =i

μ AB =μ AD =0.5 ;μ BA =0.8 ,μ BC =0.2 (2 分)

③分配及传递:(5 分)

分配系数0.5 0.5 0.8 0.2

固端弯矩0 -8 8 -32 -16

杆端弯矩放 B 锁 A 放 A 锁 B 放 B 锁 A 放 A 锁 B

M da M ad

-0.4 ← -0.8

-0.04 ← -0.08

M ab M ba

9.6 ← 19.2

-0.8 → -0.4

0.16 ← 0.32

-0.08

M bc M cb

4.8 → -4.8

0.32 → -0.32

杆端弯矩(kN.m )-0.44 -0.88 0.88 27.12 -27.12 -21.12 ( 1 )作M 图:( 2 分)

( 2 ) B 支座的竖向反力:(2 分)

Q BA =kN (↑ );

Q BC =kN (↑ )R B =19 +24.06 =43.06kN (↑ )

武汉理工大学理论力学期末考试试题及答案

1-1、自重为P=100kN 的T 字形钢架ABD,置于铅垂面内,载荷如图所示。其中转矩 M=20kN.m ,拉力F=400kN,分布力q=20kN/m,长度l=1m 。试求固定端A 的约束力。 1-2 如图所示,飞机机翼上安装一台发动机,作用在机翼OA 上的气动力按梯形分布:1q =60kN/m ,2q =40kN/m ,机翼重1p =45kN ,发动机重2p =20kN ,发动机螺旋桨的反作用力偶矩M=18kN.m 。求机翼处于平衡状态时,机翼根部固定端O 所受的力。 1-3图示构件由直角弯杆EBD 以及直杆AB 组成,不计各杆自重,已知q=10kN/m ,F=50kN ,M=6kN.m ,各尺寸如图。求固定端A 处及支座C 的约束力。 1-4 已知:如图所示结构,a, M=Fa, 12F F F ==, 求:A ,D 处约束力. 解: 1-5、平面桁架受力如图所示。ABC 为等边三角形,且AD=DB 。求杆CD 的内力。 1-6、如图所示的平面桁架,A 端采用铰链约束,B 端采用滚动支座约束,各杆件长度为1m 。在节点E 和G 上分别作用载荷E F =10kN ,G F =7 kN 。试计算杆1、2和3的内力。 解: 2-1 图示空间力系由6根桁架构成。在节点A 上作用力F ,此力在矩形ABDC 平面内,且与铅直线成45o 角。ΔEAK=ΔFBM 。等腰三角形EAK ,FBM 和NDB 在顶点A ,B 和D 处均为直角,又EC=CK=FD=DM 。若F=10kN ,求各杆的内力。 2-2 杆系由铰链连接,位于正方形的边和对角线上,如图所示。在节点D 沿对角线LD 方向作用力D F 。在节点C 沿CH 边铅直向下作用力F 。如铰链B ,L 和H 是固定的,杆重不计,求各杆的内力。 2-3 重为1P =980 N ,半径为r =100mm 的滚子A 与重为2P =490 N 的板B 由通过定滑轮C 的柔绳相连。已知板与斜面的静滑动摩擦因数s f =0.1。滚子A 与板B 间的滚阻系数为δ=0.5mm ,斜面倾角α=30o ,柔绳与斜面平行,柔绳与滑轮自重不计,铰链C 为光滑的。求拉动板B 且平行于斜面的力F 的大小。 2-4 两个均质杆AB 和BC 分别重1P 和2P ,其端点A和C用球铰固定在水平面,另一端B由球铰链相连接,靠在光滑的铅直墙上,墙面与AC 平行,如图所示。如AB 与水平线的交角为45o ,∠BAC=90o ,求A 和C 的支座约束力以及墙上点B所受的压力。 3-1 已知:如图所示平面机构中,曲柄OA=r ,以匀角速度0ω转动。套筒A 沿BC 杆滑动。BC=DE ,且BD=CE=l 。求图示位置时,杆BD 的角速度ω和角加速度α。 解:

结构力学试题与答案

浙江省2001年10月结构力学(一)试题 课程代码:02393 、填空题(每空2分,共24分) 1?结构的计算简图应能反映实际结构的主要受力和变形性能,又能使_______ 。 2?三个刚片用三个铰两两相连,且________ _构成内部不变且无多余约束的体系 3?图1所示梁中反力RB= _______ 反力矩MA= _______ 4. ________________________________ 图2所示刚架K截面上的MK= ,QK= 。(M以内侧受拉为正) 5?图3所示三铰拱的水平反力H= _______ ,截面K的弯矩MK= _______ 。(M以内侧受拉为正) 6. _____________________________ 图4所示桁架的零杆数目为。 7. __________________________________________ 结构位移计算除了验算结构的刚度外,还为_________________________________________________ 准备。 8. _________________________________ 图5(a)所示结构的超静定次数为请将其基本体系绘在图(b)上。

1?图1所示体系的几何组成为() C.瞬变体系 D.几何可变体系 2?图2所示组合结构中截面 K 的弯矩MK 为()(下侧受拉为正) 4所示组合结构 A , B 两结点相对竖向位移时,其虚设单位荷载应取 A. — Pa B. Pa C. — 2Pa 3.图3所示单跨梁,P=1在AB 段上移动,截面K 的QK 影响线为() (b) 二、单项选择题 (在每小题的四个备选答案中 ,选出一个正确答案,并将正确答案的序号填 在题干的括号内 A.几何不变,无多余约束体系 B.几何不变, 有多余约束体系 4.用单位荷载法求图 。每小题2分,

结构力学试题及答案

、选择题(每小题3分,共18分) 1?图示体系的几何组成为:() A.几何不变,无多余联系; B.几何不变,有多余联系; C.瞬 变; 2?静定结构在支座移动时,会产生:() A.内力; B.应力; C.刚体位移; D.变形 3?在径向均布荷() A.圆弧线; 载作用下, B .抛物线 铰拱的合理轴线为: C .悬链线;D.正弦曲线。 4?图示桁架的零A. 6; B. 7杆数目为: ; C. 8 ; ( ) D. 9 。 D.常变。

5?图a结构的最后弯矩图为:() A.图b ; B .图c;C .图d; D .都不对。 6?力法方程是沿基本未知量方向的:() A.力的平衡方程; B.位移为零方程; C.位移协调方程;D ?力的平衡及位移为零方程。 :■、填空题(每题3分,共9分) 1.从几何组成上讲,静定和超静定结构都是_______________________________ 体系, 前者__________ 多余约束而后者______________________ 多余约束。 2.图b是图a结构_______________ 截面的 ____________ 影响线。 彳、亡A 卜 1 B K D —i |i li 11 行)f- 3._________________________________________________ 图示结构AB杆B端的转动刚度为_________________________________________________ ,分配系数为________ , 传递系数为 ___________ 。 三、简答题(每题5分,共10分) 1.静定结构内力分析情况与杆件截面的几何性质、材料物理性质是否相关?为什么? 2.影响线横坐标和纵坐标的物理意义是什么?

结构力学题库答案

1 : 图 a 桁 架, 力 法 基 本 结 构 如 图 b ,力 法 典 型 方 程 中 的 系 数 为 :( ) 3. 2:图示结构用力矩分配法计算时,结点A 的约束力矩(不平衡 力矩)为(以顺时针转为正) ( ) 4.3Pl/16 3:图示桁架1,2杆内力为: 4. 4:连续梁和 M 图如图所示,则支座B 的竖向反力 F By 是:

4.17.07(↑) 5:用常应变三角形单元分析平面问题时,单元之间()。 3.应变、位移均不连续; 6:图示体系的几何组成为 1.几何不变,无多余联系; 7:超静定结构在荷载作用下的内力和位移计算中,各杆的刚度为() 4.内力计算可用相对值,位移计算须用绝对值 8:图示结构用力矩分配法计算时,结点A之杆AB的分配系数

μAB 为(各杆 EI= 常数)( ) 4.1/7 9:有限元分析中的应力矩阵是两组量之间的变换矩阵,这两组量是( )。 4.单元结点位移与单元应力 10:图示结构用位移法计算时,其基本未知量数目为( ) 4.角位移=3,线位移=2 11:图示结构,各柱EI=常数,用位移法计算时,基本未知量数 目是( ) 3.6 12:图示结构两杆长均为d,EI=常数。则A 点的垂直位移为( ) 4.qd 4/6EI (↓) 13:图示桁架,各杆EA 为常数,除支座链杆外,零杆数为:

1.四 根 ; 14:图示结构,各杆线刚度均为i,用力矩分配法计算时,分配 系数μAB 为( ) 2. 15:在位移法中,将铰接端的角位移,滑动支撑端的线位移作为基本未知量: 3.可以,但不必; 1:用图乘法求位移的必要条件之一是:( ) 2.结构可分为等截面直杆段; 2:由于静定结构内力仅由平衡条件决定,故在温度改变作用下静定结构将( ) 2.不产生内力 3:图示结构,各杆EI=常数,欲使结点B 的转角为零,比值P1/P2应 为( ) 2.1

结构力学期末考试试题及答案

第1题第2题2.图示外伸梁,跨中截面C的弯矩为( ? m D.17kN m

题7图图(a)图(b)图(c)图(d)位移法典型方程中系数k ij=k ji反映了() A.位移互等定理 B.反力互等定理 第9题第10题 10.FP=1在图示梁AE上移动,K截面弯矩影响线上竖标等于零的部分为().DE、AB段B.、DE段C.AB、BC段D.BC、CD段 二、填空题:(共10题,每题2分,共20分) 两刚片用一个铰和_________________相联,组成无多余约束的几何不变体系。 所示三铰拱的水平推力

第3题机动法作静定结构内力影响线依据的是_____________。 .静定结构在荷截作用下,当杆件截面增大时,其内力____________。 D处的纵标值y D为_________。 第6题第7题 7.图示结构,各杆EI=常数,用位移法计算,基本未知量最少是_________个。 8.图示结构用力法计算时,不能选作基本结构的是______。

3.用力法计算图示刚架,并绘其M 图,EI D 4m N/m EI 10kN/m A B C D 2EI EI 4m 2m 4m G F EI 10k N /m C F l ql 12 2 G A

一、选择题:(共10题,每小题2分,共20分) 1.A 2.D 3. A 4.D 5.A 6.C 7.D 8.B 9.C 10.C 二、填空题(共10空,每空2分,共20分) 1.不通过此铰的链杆 2. FP/2(→) 3.l θ(↓) 4. 刚体体系虚功原理 5.不变 6.-1/2 7.6 8.(c ) 9.反对称 10.无侧移的超静定结构 三、问答题:(共2题,每小题5分,共10分) 1.图乘法的应用条件是什么?求变截面梁和拱的位移时可否用图乘法? 答.图乘法的应用条件:1)杆轴线为直线,2)杆端的EI 为常数3)MP 和M 图中至少有一个为直线图形。否。(7分) 2.超静定结构的内力只与各杆件的刚度相对值有关,而与它们的刚度绝对值无关,对吗?为什么? 答:不对。仅受荷载作用的超静定结构,其内力分布与该结构中的各杆刚度相对值有关;而受非荷载因素作用的超静定结构,其内力则与各杆刚度的绝对值有关。(7分) 四、计算题. (1、2题8分,3题10分,4、5题12分,4题共计50分) 1.图示桁架,求1、2杆的轴力。 解:F N1=75KN ,F N2=2 13 5 KN 2.图示刚架,求支座反力,并绘弯矩图。 解:F Ay =22KN (↓)F Ax =48KN (←)F By =42KN (↑) 最终的弯矩图为: 3.用力法计算图示刚架,并绘其M 图,EI 为常数。

结构力学习题测验集及答案

第三章 静定结构的位移计算 一、判断题: 1、虚位移原理等价于变形谐调条件,可用于求体系的位移。 2、按虚力原理所建立的虚功方程等价于几何方程。 3、在非荷载因素(支座移动、温度变化、材料收缩等)作用下,静定结构不产生内力,但会有位移且位移只与杆件相对刚度有关。 4、求图示梁铰C 左侧截面的转角时,其虚拟状态应取: A. ; ; B. D. C. M =1 5、功的互等、位移互等、反力互等和位移反力互等的四个定理仅适用于线性变形体系。 6、已知M p 、M k 图,用图乘法求位移的结果为:()/()ωω1122y y EI +。 M k M p 2 1 y 1 y 2 * * ωω ( a ) M 1 7、图a 、b 两种状态中,粱的转角?与竖向位移δ间的关系为:δ=? 。 8、图示桁架各杆E A 相同,结点A 和结点B 的竖向位移均为零。 a a 9、图示桁架各杆EA =常数,由于荷载P 是反对称性质的,故结点B 的竖向位移等于零。

二、计算题: 10、求图示结构铰A 两侧截面的相对转角?A ,EI = 常数。 q l l l /2 11、求图示静定梁D 端的竖向位移 ?DV 。 EI = 常数 ,a = 2m 。 a a a 10kN/m 12、求图示结构E 点的竖向位移。 EI = 常数 。 l l l /3 /3 q 13、图示结构,EI=常数 ,M =?90kN m , P = 30kN 。求D 点的竖向位移。 P 3m 3m 3m 14、求图示刚架B 端的竖向位移。 q 15、求图示刚架结点C 的转角和水平位移,EI = 常数 。

武汉理工大学 理论力学 期末试题及答案

理论力学 期末考试试题 1-1、自重为P=100kN 的T 字形钢架ABD,置于铅垂面内,载荷如图所示。其中转矩M=20kN.m ,拉力F=400kN,分布力q=20kN/m,长度l=1m 。试求固定端A 的约束力。 解:取T 型刚架为受力对象,画受力图. 1-2 如图所示,飞机机翼上安装一台发动机,作用在机翼OA 上的气动力按梯形分布: 1q =60kN/m ,2q =40kN/m ,机翼重1p =45kN ,发动机重2p =20kN ,发动机螺旋桨的反作用 力偶矩M=18kN.m 。求机翼处于平衡状态时,机翼根部固定端O 所受的力。 解:

1-3图示构件由直角弯杆EBD以及直杆AB组成,不计各杆自重,已知q=10kN/m,F=50kN,M=6kN.m,各尺寸如图。求固定端A处及支座C的约束力。

1-4 已知:如图所示结构,a, M=Fa, 12F F F ==, 求:A ,D 处约束力. 解: 1-5、平面桁架受力如图所示。ABC 为等边三角形,且AD=DB 。求杆CD 的内力。

1-6、如图所示的平面桁架,A 端采用铰链约束,B 端采用滚动支座约束,各杆件长度为1m 。在节点E 和G 上分别作用载荷E F =10kN ,G F =7 kN 。试计算杆1、2和3的内力。 解:

2-1 图示空间力系由6根桁架构成。在节点A上作用力F,此力在矩形ABDC平面内,且与铅直线成45o角。ΔEAK=ΔFBM。等腰三角形EAK,FBM和NDB在顶点A,B和D处均为直角,又EC=CK=FD=DM。若F=10kN,求各杆的内力。

武汉理工大学结构力学(09年)参考答案

练习1(09年)参考答案 一、分析图1和图2结构的几何特性,如为几何不变体系,指出有几个多余约束。 图1. 几何不变体系,且有一个多余约束;分析过程略。 图2. 常变体系;分析过程略。 二、定性画出图3~图6示结构弯矩图的大致形状。 图3 图4 图5 图6 三、定性画出图7~图8示结构变形图的大致形状。 图7 图8 四、计算题(14分+15分×3+5分=64分) 1. (1)F NBE的影响线: F NBC的影响线 kN kN (2)10110 NBE F kN =-?=-() 2110 1010 333 NBC F kN ???? =?-+-?-=- ? ? ???? (压力) 2. 解:利用对称性可得图a所示半边结构,选取力法基本体系,如图b所示。 力法基本方程为: 1111 P X δ+?= 作荷载及单位基本未知量作用下基本结构的弯矩图,如图c、d所示。 11 64 3EI δ= 1 64 P EI ?=-() 1 1 11 3 P X k N δ ? =-=← 11P M M X M =+(见下图) (2)B点的转角 利用基本体系计算超静定结构的位移。选择基本结构如图f所示。单位荷载 法计算。 () 8 3 B MM ds EI EI θ== ∑?逆 3. (1)结构位移法的独立基本未知量:结点B的转角位移 B θ与水平位移?(向 右) (2)杆端弯矩表达式: AB:B 0 1.54. AB BA M M EI kN m θ ==+ BC:B 1.50 BC CB M EI M θ == 图a 图b 图c 图d 图f 图g 图h

BD :B 2 1.5BD M EI EI θ=-? B 1.5 DB M EI EI θ=-? (3)位移法的基本方程 结点B 的合力矩平衡方程:0:0B BA BC BD M M M M =++=∑ 代入化简得:5 1.54.0B EI EI kN m θ-?+= 图示的截面平衡方程: 0X =∑:0QBD F = B B 33 1.5 1.52 QBD EI EI F EI EI θθ-?=-=-+? 代入可得基本方程:B B 1.5 1.50EI EI θθ-+?=??= 4. (1)利用对称性,选择图a 所示半边结构。 转动刚度:0.5DA S EI = 0.375DE S EI = 分配系数:47DA μ= 3 7 DE μ= 传递系数:0.5DA C = 0DE C = 固端弯矩:56.F DE M kN m =- 分配及传递 图b ;弯矩图 图c 。 7kN/m (2) 取DA 杆件为脱离体,受力如图所示。 由平衡条件可得: 3216 68 QDA F kN +=- =- 5. 答:图示结构有水平位移,且位移方向向右。说明原因略。

结构力学试题及答案(精.选)

浙江省2001 年10 月 结构力学(一)试题 课程代码:02393 一、填空题(每空2 分,共24 分) 1.结构的计算简图应能反映实际结构的主要受力和变形性能,又能使。 2.三个刚片用三个铰两两相连,且,构成内部不变且无多余约束的体系。 3.图1 所示梁中反力,反力矩。 4.图2 所示刚架K 截面上的。(M 以内侧受拉为正) 5.图3 所示三铰拱的水平反力,截面K 的弯矩。(M 以内侧受拉为正)

6.图4 所示桁架的零杆数目为。 7.结构位移计算除了验算结构的刚度外,还为做准备。 8.图5(a)所示结构的超静定次数为,请将其基本体系绘在图(b)上。 二、单项选择题(在每小题的四个备选答案中,选出一个正确答案,并将正确答案的序号填在题干的括号内。每小题 2 分,共 14 分) 1.图1 所示体系的几何组成为( ) A.几何不变,无多余约束体系 B.几何不变,有多余约束体系 C.瞬变体系 D.几何可变体系 2.图2 所示组合结构中截面K 的弯矩 为( )(下侧受拉为正) A. - B. C. -2 D. 2 3.图3 所示单跨梁,1 在段上移动,截面K 的影响线为( )

4.用单位荷载法求图4 所示组合结构A,B 两结点相对竖向位移时,其虚设单位荷载应取( ) 5.图5 所示结构用位移法计算时,其基本未知量数目为 ( ) A.角位移=3;线位移=3 B.角位移=3;线位移=4 C.角位移=4;线位移=3 D.角位移=4;线位移 =4 6.图6 所示结构用力矩分配法计算时,结点A 的 约束力矩为( )(以顺时针转为正)

A. B. 8 C. - D.- 98 7.图7 所示结构用力矩分配法计算时,结点A 上 杆的分配系数μ为( )(各杆常数) A.3/7 B. 3/8 C. 1/3 D. 1/4 三、计算分析(共62 分) 1.分析图1 所示体系的几何组成,作出结论。(8 分) 2.作图2 所示刚架的弯矩,剪力图。 (8 分)

武汉理工大学 理论力学 期末考试试题

理论力学 期末考试试题 1-1、自重为P=100kN 的T 字形钢架ABD,置于铅垂面内,载荷如图所示。其中转矩M=20kN.m ,拉力F=400kN,分布力q=20kN/m,长度l=1m 。试求固定端A 的约束力。 解:取T 型刚架为受力对象,画受力图. 1-2 如图所示,飞机机翼上安装一台发动机,作用在机翼OA 上的气动力按梯形分布: 1q =60kN/m ,2q =40kN/m ,机翼重1p =45kN ,发动机重2p =20kN ,发动机螺旋桨的反作用 力偶矩M=18kN.m 。求机翼处于平衡状态时,机翼根部固定端O 所受的力。 解:

1-3图示构件由直角弯杆EBD以及直杆AB组成,不计各杆自重,已知q=10kN/m,F=50kN,M=6kN.m,各尺寸如图。求固定端A处及支座C的约束力。

1-4 已知:如图所示结构,a, M=Fa, 12F F F ==, 求:A ,D 处约束力. 解: 1-5、平面桁架受力如图所示。ABC 为等边三角形,且AD=DB 。求杆CD 的内力。

1-6、如图所示的平面桁架,A 端采用铰链约束,B 端采用滚动支座约束,各杆件长度为1m 。在节点E 和G 上分别作用载荷E F =10kN ,G F =7 kN 。试计算杆1、2和3的内力。 解:

2-1 图示空间力系由6根桁架构成。在节点A上作用力F,此力在矩形ABDC平面内,且与铅直线成45o角。ΔEAK=ΔFBM。等腰三角形EAK,FBM和NDB在顶点A,B和D处均为直角,又EC=CK=FD=DM。若F=10kN,求各杆的内力。

2-2 杆系由铰链连接,位于正方形的边和对角线上,如图所示。在节点D沿对角线LD方向F。在节点C沿CH边铅直向下作用力F。如铰链B,L和H是固定的,杆重不计,作用力 D 求各杆的内力。

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试卷一 」、对图示体系进行几何构造分析,并指出有无多余约束,若有,指出其数量。(答题时应有必要的分析过程) (10 分) (5分>2)解:a几何瞬变体系(用三刚片法则,三铰共线); b.几何不变体系且无多余约束(体系内部用三刚片法则,三铰不共线); 、画出图示结构弯矩图的形状。其中图c各杆件长相等,EI =常数(15分) 参考答案: 三、计算题(应有主要计算过程和步骤) 参考答案:3.大小、方向和作用位置随时间改变,有机械振动、风、地震和爆炸力 1. (16分)对于图示体系,试求: (1 ) R C、Q CL的影响线;

(2 )在图示移动荷载作用下,利用R C、Q CL的影响线,求■■- 号最小值)的荷载最不利位置,并计算其大小。设P = 30kN , q = 30kN/m 选取 fv J 4 ]. D L 2ni L L ''■将均布荷载布置在BC段,集中荷载布置在D点。 二] 60KN 参考答案:(12分)解:取一半结构计算: 参考答案: RC影响线(3分)QCL的影响线(3分) 90KN :将均布荷载布置在BC段,集中荷载布置在D点。(2 分) 2、如图所示,各杆件长L , EI =常数,计算D点的水平位移A DH 。(12 分) |1 (正号最大值)和(负 ,并设均布荷载的长度可以任意 (2 分)

4、已知图示结构的荷载 P = 10kN , q 87 结点A 产生的角位移■■” = (顺时针转 动); m = 50kN.m , L = 4m ,结构在荷载作用下 24 6 ,画出结构 M 图,并求E 点得水平支反 3、用力法计算图示,并作 M 图(各杆 EI =常数)。(16 分) 2L x — 3; Iql? 2AEI 计算简图(2分) M 图(3分 —图(2分 ADH = * 1 1 4 1 A i B C Q □ E F 1 T f t t JL f t r r t T r |Q .A a L --- A ' 1 4 4 J 1 J 参考答案:(16分)解:取四分之一结构计算: -■图(2 分) (1 分); 5L]= — 3EI (2 分) ; M=MP+ 1X1 ( 2 分) 12kN/m , 线位移

结构力学试题及答案

结构力学复习题 一、填空题。 1、在梁、刚架、拱、桁架四种常见结构中,主要受弯的是 和 ,主要承受轴力的是 和 。 2、选取结构计算简图时,一般要进行杆件简化、 简化、 简化和 简化。 3、分析平面杆件体系的几何组成常用的规律是两刚片法则、 和二元体法则。 4、建筑物中用以支承荷载的骨架部分称为 ,分为 、 和 三大类。 5、一个简单铰相当于 个约束。 6、静定多跨梁包括 部分和 部分,内力计算从 部分开始。 7、刚结点的特点是,各杆件在连接处既无相对 也无相对 ,可以传递 和 。 8、平面内一根链杆自由运动时的自由度等于 。 二、判断改错题。 1、三刚片用三个铰两两相联必成为几何不变体系。( ) 2、对静定结构,支座移动或温度改变会产生内力。( ) 3、力法的基本体系必须是静定的。( ) 4、任何三铰拱的合理拱轴都是二次抛物线。( ) 5、图乘法可以用来计算曲杆。( ) 6、静定结构的影响线全部都由直线段组成。( ) 7、多跨静定梁若附属部分受力,则只有附属部分产生内力。( ) 8、功的互等定理成立的条件是小变形和线弹性。( ) 9、力法方程中,主系数恒为正,副系数可为正、负或零。( ) 三、选择题。 1、图示结构中当改变B 点链杆方向(不能通过A 铰)时,对该梁的影响是( ) A 、全部内力没有变化 B 、弯矩有变化 C 、剪力有变化 D 、轴力有变化 2、图示桁架中的零杆为( ) A 、DC, EC, DE, DF , EF B 、DE, DF , EF C 、AF , BF , DE, DF , EF D 、DC, EC, AF, BF 3、右图所示刚架中A A 、P B 、2P - C 、P -

武汉理工大学结构力学典型例题

第2章平面体系的几何构造分析典型例题 1. 对图 2.1a体系作几何组成分析。 图2.1 分析:图2.1a等效图2.1b(去掉二元体)。 对象:刚片Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ; 联系:刚片Ⅰ、Ⅲ有虚铰A(杆、2);刚片Ⅱ、Ⅲ有虚铰C(无穷远)(杆3、4);刚片Ⅰ、Ⅱ有虚铰B(杆5、6); 结论:三铰共线,几何瞬变体系。 2. 对图2.2a体系作几何组成分析。 图2.1 分析:去掉二元体(杆12、杆34和杆56图2.1b),等效图2.1c。 对象:刚片Ⅰ和Ⅱ; 联系:三杆:7、8和9;

结论:三铰不共线,无多余约束的几何不变体系。 3. 对图2.3a体系作几何组成分析。 图2.3 分析:图2.3a 对象:刚片Ⅰ(三角形原则)和大地Ⅱ; 联系:铰A和杆1; 结论:无多余约束的几何不变体系。 对象:刚片Ⅲ(三角形原则)和大地Ⅱ; 联系:杆2、3和4;结论:无多余约束的几何不变体系。第3章静定结构的受力分析典型题 1. 求图3.1结构的内力图。

图3.1 解(1)支座反力(单位:kN) 由整体平衡,得=100.= 66.67,=-66.67.(2)内力(单位:kN.m制) 取AD为脱离体: ,,; ,,。取结点D为脱离体: ,, 取BE为脱离体: ,,。 取结点E为脱离体:

,, (3)内力图见图3.1b~d。 2. 判断图 3.2a和b桁架中的零杆。 图3.2 分析: 判断桁架零杆的常用方法是找出桁架中的L型结点和T型结点。如果这两种结点上无荷载作用.那么L型纪点的两杆及T型结点的非共线杆均为零杆。 解:图3.2a: 考察结点C、D、E、I、K、L,这些结点均为T型结点,且没有荷载作用,故杆件CG、DJ、EH、IJ、KH、LF 均为零杆。 考察结点G和H,这两个结点上的两竖向链杆均已判断为零杆,故这两个结点的受力也已成为T型结点的情形.由于没有荷载作用,故杆件AG、BH也为零杆。 整个结构共有8根零杆.如图3.2c虚线所示。 图3.2b: 考察结点D,为“K”型结点且无荷载作用,故;对称结构对称荷载(A支座处的水平反力为零),有 ,故杆件DE和DF必为零杆。

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2 结构的几何组成分析 二、填空题: 2、若两刚片由三根链杆相连构成无多余约束的几何不变体系,则三根链杆的空间位置必须 满足_______________。答案:不交于一点且不互相平行 6 静定桁架和组合结构 填空: 2、静定结构的静力特征是_________________。答案:内力和反力都可 由静力平衡条件求得确定且唯一的答案 5、理想桁架必须满足的几个条件是 10、理想桁架各杆件截面上只有____应力,它呈_____分布状态。答案:正、均匀 11、分析静定桁架内力的方法主要是_____和_____。答案:节点法、截面法 在用结点法计算静定桁架时,所取隔离体上的力系属于__________力系,其平衡条件为__________。答案:平面汇交力系;力系合力为零 8 影响线 判断题: 1、影响线仅应用在移动荷载作用下的内力计算问题中,而不能应用在恒载作用下的内力计 算问题。( )答案:错 2、静定梁任一截面 C 的剪力影响线在截面 C 左、右的两线段总是互相平行的。( )答案:错 4、结构各截面弯矩影响线的最大竖标和最小竖标分别相连,即构成该结构的弯矩包络图。

( )答案:错 7、内力影响线与内力图的不同之处仅在于内力影响线竖标与内力图竖标的量纲不同。()答案:错 二、填空: 2、用静力法作影响线的基本方法可分为两大步骤:________________; ________________。答案:列影响线方程、根据列影响线方程作图 3、影响线的主要用途有(1)________________;(2)_______ _________。答案:确定最不利荷载位值计算内力、反力 5、计算结构位移时可利用____影响线。答案:位移 6、临界荷载是指____________________________。答案: 使判别式变号的集中荷载 7、最不利荷载位置是指_________________________。答案: 使某指定量值取最大值时的荷载位置 9、静定结构的内力影响线一般由_____线段构成。答案:直 10、移动集中荷载组的某种布置状态使某量Z 取极大值时,则该布置状态成为_____ _______。答案:最不利荷载位置 11、作弯矩包络图时要取_______个截面计算该截面弯矩最大(小)值,不需取大量 截面计算。答案:有限 12、绝对最大弯矩的是指:____________________。答案:所有最大

结构力学练习题及答案

结构力学习题及答案 一.是非题(将判断结果填入括弧:以O表示正确,X表示错误)(本大题分4小题,共11分) 1 . (本小题3分) 图示结构中DE杆的轴力F NDE =F P/3。(). 2 . (本小题4分) 用力法解超静定结构时,只能采用多余约束力作为基本未知量。() 3 . (本小题2分) 力矩分配中的传递系数等于传递弯矩与分配弯矩之比,它与外因无关。() 4 . (本小题2分) 用位移法解超静定结构时,基本结构超静定次数一定比原结构高。() 二.选择题(将选中答案的字母填入括弧内)(本大题分5小题,共21分) 1 (本小题6分)

图示结构EI=常数,截面A 右侧的弯矩为:( ) A .2/M ; B .M ; C .0; D. )2/(EI M 。 2. (本小题4分) 图示桁架下弦承载,下面画出的杆件内力影响线,此杆件是:( ) A.ch; B.ci; C.dj; D.cj. 3. (本小题 4分) 图a 结构的最后弯矩图为: A. 图 b; B. 图c; C. 图d; D.都不对。( ) ( a) (b) (c) (d) 4. (本小题 4分) 用图乘法求位移的必要条件之一是: A.单位荷载下的弯矩图为一直线; 2 =1 l

B.结构可分为等截面直杆段; C.所有杆件EI 为常数且相同; D.结构必须是静定的。 ( ) 5. (本小题3分) 图示梁A 点的竖向位移为(向下为正):( ) A.F P l 3/(24EI); B. F P l 3/(!6EI); C. 5F P l 3/(96EI); D. 5F P l 3/(48EI). 三(本大题 5分)对图示体系进行几何组成分析。 四(本大题 9分)图示结构B 支座下沉4 mm ,各杆EI=2.0×105 kN·m 2,用力法计算并作M 图。 F P 6 4 =4 mm

武汉理工大学结构力学上册试题及其答案

试卷一 一、对图示体系进行几何构造分析,并指出有无多余约束,若有,指出其数量。(答题时应有必要的分析过程)( 10 分 ) (5分×2)解:a.几何瞬变体系(用三刚片法则,三铰共线); b.几何不变体系且无多余约束(体系内部用三刚片法则,三铰不共线); 二、画出图示结构弯矩图的形状。其中图 c 各杆件长相等, EI =常数( 15 分) 参考答案: 三、计算题(应有主要计算过程和步骤) 1.( 16 分)对于图示体系,试求:( 1 ) R C 、 Q CL 的影响线; ( 2 )在图示移动荷载作用下,利用 R C 、 Q CL 的影响线,求(正号最大值)和(负号

最小值)的荷载最不利位置,并计算其大小。设 P = 30kN , q = 30kN/m ,并设均布荷载的长度可以任意选取 . 参考答案: RC影响线(3分)QCL的影响线(3分) :将均布荷载布置在BC段,集中荷载布置在D点。(2分) =90KN :将均布荷载布置在BC段,集中荷载布置在D点。(2分) =60KN 2 、如图所示,各杆件长 L , EI =常数,计算 D 点的水平位移△ DH 。( 12 分) 参考答案:(12分)解:取一半结构计算:

△DH= 3 、用力法计算图示,并作 M 图(各杆 EI =常数)。( 16 分) 参考答案:(16分)解:取四分之一结构计算: 计算简图(2分)图(2分)图(2分M图(3分 (1分); (2分);M=MP+ 1X1 (2分) 4 、已知图示结构的荷载 P = 10kN , q = 12kN/m , m = 50kN.m , L = 4m ,结构在荷载作用下结

结构力学计算题及答案

《结构力学》计算题61.求下图所示刚架的弯矩图。 a a 62.用结点法或截面法求图示桁架各杆的轴力。 63.请用叠加法作下图所示静定梁的M图。 64.作图示三铰刚架的弯矩图。 65.作图示刚架的弯矩图。

66. 用机动法作下图中E M 、L QB F 、R QB F 的影响线。 1m 2m 2m Fp 1 =1m E B A 2m C D 67. 作图示结构F M 、QF F 的影响线。 68. 用机动法作图示结构影响线L QB F F M ,。 69. 用机动法作图示结构R QB C F M ,的影响线。 70. 作图示结构QB F 、E M 、QE F 的影响线。

71. 用力法作下图所示刚架的弯矩图。 l B D P A C l l EI =常数 72. 用力法求作下图所示刚架的M 图。 73. 利用力法计算图示结构,作弯矩图。 74. 用力法求作下图所示结构的M 图,EI=常数。 75. 用力法计算下图所示刚架,作M 图。

76. 77. 78. 79. 80. 81. 82.

83. 84. 85.

答案 取整体为研究对象,由 0A M =,得 2220yB xB aF aF qa +-= (1)(2分) 取BC 部分为研究对象,由 0C M =∑,得 yB xB aF aF =,即yB xB F F =(2)(2分) 由(1)、(2)联立解得2 3 xB yB F F qa ==(2分) 由 0x F =∑有 20xA xB F qa F +-= 解得 4 3xA F qa =-(1分) 由0y F =∑有 0yA yB F F += 解得 2 3 yA yB F F qa =-=-(1分) 则222 4222333 D yB xB M aF aF qa qa qa =-=-=()(2分) 弯矩图(3分) 62. 解:(1)判断零杆(12根)。(4分) (2)节点法进行内力计算,结果如图。每个内力3分(3×3=9分) 63. 解:

结构力学试题库答案

2结构的几何组成分析 判断题几何不变且无多余约束的体系其自由度必定等于零。( )答案:对体系的自由度小于或等于零是保证体系为几何不可变的必要和充分条件。( )答案:错三个刚片之间只要用三个铰两两相连,就能构成无多余约束的几何不变体系。( )答案:错在任何情况下,在几何不变体系上去掉一个二元体,所余体系仍然是几何不变的。( )答案:对一个点与一个刚片之间用两根链杆相连,则一定构成几何不变体系。( )答案:错在某些特殊情况下,几何可变体系加上一个二元体后可以变为几何不变体系。( )答案:错如体系在去掉某个约束后能承受特殊荷载而平衡,说明原体系中该约束为多余约束。( )答案:错超静定结构中的多余约束是为保持杆件体系的几何不变性而设置的。( )答案:错超静定结构设置多余约束的目的之一是调整结构的内力分布。( )答案:对填空题一个点在平面上有___个自由度;一个刚片在平面上有___个自由度。答案:2个、3个一个平面体系中有两个刚片,用单铰相联,则其自由度为____。答案:4个图示支座简图各相当于几个约束,在各图上标出可能出现的约束反力。(a)___个约束;(b)___个约束。答案:1个、2个图示支座简图各相当于几个约束,在各图上标出可能出现的约束反力。(a)___个约束;(b)___个约束。答案:2个、3个图示结构一共设置了五个支座链杆,对于保持其几何不变来说有___个多余约束,其中第___根链杆是必要约束。答案:2个、5在任何情况下,几何可变体系上增加一个二元体后构成的体系总是_______体系。答案:几何可变若两刚片由三根链杆相连构成无多余约束的几何不变体系,则三根链杆的空间位置必须满足_______________。答案:不交于一点且不互相平行指出图示体系的几何组成性质。答案________________。答案:几何不变体系且无多余联系指出图示体系的几何组成性质。答案_______________。答案:几何不变体系且无多余联系指出图示体系的几何组成性质。答案________________。答案:几何可变体系,缺少必要联系指出图示体系的几何组成性质。答案________________。答案:几何不变体系且无多余联系指出图示体系的几何组成性质。答案________________。答案:几何不变体系,有2个多余联系指出图示体系的几何组成性质。答案________________。答案:几何不变体系且无多余联系指出图示体系的几何组成性质。答案________________。答案:几何不变体系且无多余联系指出图示体系的几何组成性质。答案________________。答案:几何不变体系且无多余联系指出图示体系的几何组成性质。答案________________。答案:几何不变体系,有1个多余联系指出图示体系的几何组成性质。答案________________。答案:几何不变体系,有1个多余联系指出图示体系的几何组成性质。答案________________。答案:几何不变体系,有1个多余联系指出图示体系的几何组成性质。答案________________。答案:几何不变体系且无多余联系指出图示体系的几何组成性质。答案________________。答案:几何不变体系且无多余联系指出图示体系的几何组成性质。答案________________。答案:几何不变体系且无多余联系指出图示体系的几何组成性质。答案________________。答案:几何瞬变体系指出图示体系的几何组成性质。答案________________。答案:几何不变体系且无多余联系指出图示体系的几何组成性质。答案________________。答案:几何不变体系且无多余联系指出图示体系的几何组成性质。答案________________。答案:几何不变,无多余联系指出图示体系的几何组成性质。答案________________。答案:几何可变体系指出图示体系的几何组成性质。答案________________。答案:几

结构力学试题及答案汇总

一、选择题(每小题3分,共18分) 1. 图示体系的几何组成为:( A ) A. 几何不变,无多余联系; B. 几何不变,有多余联系; C. 瞬变; D. 常变。 (第1题)(第4题) 2. 静定结构在支座移动时,会产生:( C ) A. 内力; B. 应力; C. 刚体位移; D. 变形。 3. 在径向均布荷载作用下,三铰拱的合理轴线为: ( B ) A.圆弧线; B.抛物线; C.悬链线;D.正弦曲线。 4. 图示桁架的零杆数目为:( D ) A. 6; B. 7; C. 8; D. 9。 5. 图 a 结构的最后弯矩图为:( A ) A.图 b; B.图 c ; C.图 d ; D.都不对。 6. 力法方程是沿基本未知量方向的:( C ) A.力的平衡方程;B.位移为零方程; C.位移协调方程; D.力的平衡及位移为零方程。 二、填空题(每题3分,共9分) 1.从几何组成上讲,静定和超静定结构都是___几何不变____ 体系,前者___无__多余约束而后者____有___多余约束。 2. 图 b 是图 a 结构 ___B__ 截面的 __剪力__ 影响线。 3. 图示结构 AB 杆 B 端的转动刚度为 ___i___, 分配系数为 ____1/8 ____, 传递系数为 ___-1__。 三、简答题(每题5分,共10分)

1.静定结构内力分析情况与杆件截面的几何性质、材料物理性质是否相关? 为什么? 答:因为静定结构内力可仅由平衡方程求得,因此与杆件截面的几何性质无关,与材料物理性质也无关。 2.影响线横坐标和纵坐标的物理意义是什么? 答:横坐标是单位移动荷载作用位置,纵坐标是单位移动荷载作用在此位置时物理量的影响系数值。 四、计算分析题,写出主要解题步骤(4小题,共63分) 1.作图示体系的几何组成分析(说明理由),并求指定杆1和2的轴力。(本题16分) (本题16分)1.因为w=0 所以本体系为无多约束的几何不变体系。(4分) F N1=- F P (6分); F N2= P F 3 10 (6分) 。 2.作 图 示 结 构 的 M 图 。(本题15分) (1) (2) 3.求 图 示 结 构 A 、B 两 截 面 的 相 对 转 角, EI = 常 数 。(本题16分) (3) (4) 4. 用 位 移 法 计 算 图 示 结 构 , 并 作 M 图 , E = 常 数 。 (本题16分) 三、计算分析题,写出主要解题步骤(4小题,共63分) (本题15分)2. (5分) 杆DC 、CB (各3分);杆AC (3分) (本题16分)3. ( 4 分 ) ( 4 分) ( 8 分 ) (本题16分)4.

结构力学试题库答案

结构力学试题库答案 2结构的几何组成分析 二、填空题: 2、若两刚片由三根链杆相连构成无多余约束的几何不变体系,则三根链杆的空间位置必须满足_______________。答案:不交于一点且不互相平行 6静定桁架和组合结构 填空: 2、静定结构的静力特征是_________________。答案:内力和反力都可由静力平衡条件求得确定且唯一的答案 5、理想桁架必须满足的几个条件是 10、理想桁架各杆件截面上只有____应力,它呈_____分布状态。答案:正、均匀 11、分析静定桁架内力的方法主要是_____和_____。答案:节点法、截面法 在用结点法计算静定桁架时,所取隔离体上的力系属于__________力系,其平衡条件为__________。答案:平面汇交力系;力系合力为零 8影响线 判断题: 1、影响线仅应用在移动荷载作用下的内力计算问题中,而不能应用在恒载作用下的内力计算问题。( )答案:错 2、静定梁任一截面C的剪力影响线在截面C左、右的两线段总是互相平行的。( )答案:错4、结构各截面弯矩影响线的最大竖标和最小竖标分别相连,即构成该结构的弯矩包络图。( )答案:错 7、内力影响线与内力图的不同之处仅在于内力影响线竖标与内力图竖标的量纲不同。()答案:错 二、填空: 2、用静力法作影响线的基本方法可分为两大步骤:________________;________________。答案:列影响线方程、根据列影响线方程作图 3、影响线的主要用途有(1)________________;(2)________________。答案:确定最不利荷载位值计算内力、反力 5、计算结构位移时可利用____影响线。答案:位移 6、临界荷载是指____________________________。答案:使判别式变号的集中荷载 7、最不利荷载位置是指_________________________。答案:使某指定量值取最大值时的荷载位置 9、静定结构的内力影响线一般由_____线段构成。答案:直 10、移动集中荷载组的某种布置状态使某量Z取极大值时,则该布置状态成为____________。答案:最不利荷载位置 11、作弯矩包络图时要取_______个截面计算该截面弯矩最大(小)值,不需取大量截面

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