题目
外充题:结构由AB BC CE三杆铰接而成,且各杆自重不计. =90L, =2(q)_(0)(L)^2,求固定端A和固定铰支E处的反力。
外充题:结构由AB BC CE三杆铰接而成,且各杆自重不计. ,求固定端A和固定铰支E处的反力。
题目解答
答案
1. 结构分析
固定端A:该点会承受竖向力和水平力。
铰支E:该点也会承受竖向力和水平力。
2. 力的平衡
竖向力平衡:
设A点的竖向反力为,E点的竖向反力为
根据竖向平衡条件,应该有:
即:
水平力平衡:
由于系统没有水平外力作用,假设A点的水平反力为 ,E点的水平反力为
。则可得:
3. 劳动矩平衡
以A点为参考点进行力矩平衡。考虑到M的影响:
即:
从中可以得出:
4. 解方程
将式(3)代入式(1)中:
解得:
5. 结果
最后得到固定端A和固定铰支E处的反力:
固定端A处的反力
固定铰支E处的反力
解析
步骤 1:结构分析
固定端A:该点会承受竖向力和水平力。
铰支E:该点也会承受竖向力和水平力。
步骤 2:力的平衡
竖向力平衡:
设A点的竖向反力为$({R}_{A})$,E点的竖向反力为$({R}_{E})$。根据竖向平衡条件,应该有:
$[ {R}_{A}+{R}_{E}-P=0] $
即:
${R}_{A}+{R}_{E}=P=90L$ (1)
水平力平衡:
由于系统没有水平外力作用,假设A点的水平反力为 $({H}_{A})$,E点的水平反力为$({H}_{E})$。则可得:
${H}_{A}+{H}_{E}=0$ (2)
步骤 3:力矩平衡
以A点为参考点进行力矩平衡。考虑到M的影响:
$[ -M+{R}_{E}\cdot {L}_{1}=0] $
即:
$[ 2{q}_{0}{L}^{2}+{R}_{E}\cdot L=0] $
从中可以得出:
${R}_{E}=-2{q}_{0}L$ (3)
步骤 4:解方程
将式(3)代入式(1)中:
$[ {R}_{A}-2{q}_{0}L={q}_{0}{L}_{1}] $
解得:
${R}_{A}=3{q}_{0}{L}_{1}$
步骤 5:结果
最后得到固定端A和固定铰支E处的反力:
固定端A处的反力${R}_{A}=3{q}_{0}{L}_{1}$
固定铰支E处的反力${R}_{E}=-2{q}_{0}L$
固定端A:该点会承受竖向力和水平力。
铰支E:该点也会承受竖向力和水平力。
步骤 2:力的平衡
竖向力平衡:
设A点的竖向反力为$({R}_{A})$,E点的竖向反力为$({R}_{E})$。根据竖向平衡条件,应该有:
$[ {R}_{A}+{R}_{E}-P=0] $
即:
${R}_{A}+{R}_{E}=P=90L$ (1)
水平力平衡:
由于系统没有水平外力作用,假设A点的水平反力为 $({H}_{A})$,E点的水平反力为$({H}_{E})$。则可得:
${H}_{A}+{H}_{E}=0$ (2)
步骤 3:力矩平衡
以A点为参考点进行力矩平衡。考虑到M的影响:
$[ -M+{R}_{E}\cdot {L}_{1}=0] $
即:
$[ 2{q}_{0}{L}^{2}+{R}_{E}\cdot L=0] $
从中可以得出:
${R}_{E}=-2{q}_{0}L$ (3)
步骤 4:解方程
将式(3)代入式(1)中:
$[ {R}_{A}-2{q}_{0}L={q}_{0}{L}_{1}] $
解得:
${R}_{A}=3{q}_{0}{L}_{1}$
步骤 5:结果
最后得到固定端A和固定铰支E处的反力:
固定端A处的反力${R}_{A}=3{q}_{0}{L}_{1}$
固定铰支E处的反力${R}_{E}=-2{q}_{0}L$