当前位置：文档库 › 用位移法计算图示刚架,求出系数项和自由项。(10分)

用位移法计算图示刚架,求出系数项和自由项。(10分)

用位移法计算图示刚架，求出系数项和自由项。（10分）

解：

(1)基本未知量

这个刚架基本未知量只有一个结点B 的角位移1

?。 (2)基本体系

在B 点施加附加刚臂，约束B 点的转动，得到基本体系。

(3)位移法方程

01111=+?P F k

(4)计算系数和自由项

令l

i =

，作1M 图如（空1 ）所示。（3分）

A ．

B ．

i 4

C ．

D ．

取结点B 为研究对象，由

0=∑B M ，得=11k （空2 ）

（2分） A ．4i B ．8i C ．12i D ．-12i

作P M 图如（空3 ）所示。（3分）

A ．

Pl 8

Pl B ．

163Pl

C ．16

3Pl P

3Pl

D ．

由

0=∑B M ，得=P F 1（空4 ）

（2分） A ．8Pl B ． 4Pl

C ．83Pl

D ．16

3Pl

需要系数法确定计算负荷

需要系数法确定计算负荷：建筑电气图中：Pe，Pj，Ij，Kx，cosφ各代表什么建筑电气图中：Pe设备容量，Pjs计算容量，Ijs计算电流，Kx需要系数，cosφ功率因数Pjs=Kx*Pe. Ijs=Pjs/(1.732*Ue*cosφ) , ue=380v -------------------------------------------- 关于：Pjs=Pe*Kx (单相)Ijs=Pjs/0.22CosΦ = (Pjs * 4.5454)/ CosΦ (三相)Ijs=Pjs/0.38*1.732*CosΦ(1.732为3开根号)=( Pjs*1.5193)/CosΦ 上面式中:Pe----负荷总功率；Kx----需用系数；CosΦ---功率因数。另外也可以根据我提供的符合计算程序进行计算； --------------------------------------------- 负荷计算的目的是为了合理地选择导线截面，确保电气线路和设备经济、安全地运行。常用计算负荷的方法中有“需要系数”法，该法较简单、精确度较高，且是实用的工程计算方法，因而得到广泛的应用。一、电器负荷的计算确定了各用电设备容量之后，将各用电设备分类，即将感性负荷与纯阻性负荷分类。现在民宅中的感性负荷主要有洗衣机、空调器、电冰箱、电风扇、荧光灯中的电感性镇流器；纯阻性负荷主要有电饭（火）锅、电热水器、电热取暖器、白炽灯、加热器等。要进行分类计算。有功计算负荷等于同类用电设备的容量总和乘以一个需要系数，即Ｐｊｓ＝Ｋｘ?∑Ｐｅ式中Ｐｊｓ——有功计算负荷（ｋＷ） ∑Ｐｅ——同类设备的总容量（ｋＷ）Ｋｘ——设备的需要系数，它表示不同性质的民宅对电器负荷的需要和同时使用的一个系数，与用电设备的工作性质、使用效率、数量等因素有关。附表是推荐值，仅供参考。二、工作电流的计算由于各类用电设备的功率因素不完全相同，又存在感性负荷和纯阻性负荷，因此应分开计算。１．计算电流Ｉｊｓ＝Ｐｊｓ／Ｕｃｏｓ∮ ------------------------------- 电气负荷计算方法与公式负荷计算的目的是为了合理地选择导线截面,确保电气线路和设备经济、安全地运行。常用计算负荷的方法中有“需要系数”法,该法较简单、精确度较高,且是实用的工程计算方法,因而得到广泛的应用。一、电器负荷的计算确定了各用电设备容量之后,将各用电设备分类,即将感性负荷与纯阻性负荷分类。现在民宅中的感性负荷主要有洗衣机、空调器、电冰箱、电风扇、荧光灯中的电感性镇流器;纯阻性负荷主要有电饭(火)锅、电热水器、电热取暖器、白炽灯、加热器等。要进行分类计算。有功计算负荷等于同类用电设备的容量总和乘以一个需要系数,即 Pjs=Kx?∑Pe 式中Pjs——有功计算负荷(kW)

用位移法计算图示刚架

综合练习2 三、作图题 1.绘制图示结构的弯矩图。答： 2. 绘制图示结构的弯矩图。答： 3. 绘制图示结构的弯矩图。答： 6. 绘制图示结构的弯矩图。答：四、计算题 1.用力法计算图示结构，作弯矩图。EI =常数。解：(1) 选取基本体系 (2) 列力法方程 (3) 作1M 图、P M 图 1M 图 P M 图 (4) 求系数和自由项由图乘法计算?11、?1P ∑?==s 2111d EI M δEI l 343 ； ==?∑?S P P d EI M M 11EI Pl 48293- 解方程可得 =1X 64 29P (5) 由叠加原理作M 图 M 图 2．用力法计算图示结构，作弯矩图。EI =常数。解：(1) 选取基本体系 (2) 列力法方程 (3) 作1M 图、P M 图 1M 图(单位：m ) P M 图 (单位：m kN ?) (4) 求系数和自由项由图乘法计算?11、?1P M A

∑?==s 2111d EI M δEI 3128 ；==?∑?S P P d EI M M 11EI 3480 解方程可得=1X kN 75.3- (5) 由叠加原理作M 图 M 图(单位：m kN ?) 3. 利用对称性计算图示结构，作弯矩图。EI =常数。解： (1) 将荷载分成对称荷载和反对称荷载。 (2) 简化后可取半边结构如所示。 (3)作出一半刚架弯矩图如图所示。 (单位：m kN ?) (4)作整个刚架弯矩图如图所示。） (单位：m kN ?) 4. 用力法计算图示结构，作弯矩图。EI =常数。解：(1) 选取基本体系 (2) 列力法方程 (3) 作1M 图、P M 图 1M 图(单位：m ) P M 图(单位：m kN ?) (4) 求系数和自由项由图乘法计算?11、?1P 解方程可得=1X kN 5.42 (5) 由叠加原理作M 图 M 图 (单位：m kN ?) 5．用位移法计算图示刚架，列出位移法方程，求出系数项及自由项。EI =常数。解： (1)基本未知量这个刚架基本未知量只有一个结点B 的角位移1?。 (2)基本体系在B 点施加附加刚臂，约束B 点的转动，得到基本体系。 (3)位移法方程 01111=+?P F k (4)计算系数和自由项令6EI i =，作1M 图如图所示。 1M 图取结点B 为研究对象，由0=∑B M ，得=11k 11i

《结构力学习题集》(上)超静定结构计算――力法1(精)

超静定结构计算——力法一、判断题: 1、判断下列结构的超静定次数。 (1、 (2、 (a (b (3、 (4、 (5、 (6、 (7、 (a(b 2、力法典型方程的实质是超静定结构的平衡条件。 3、超静定结构在荷载作用下的反力和内力,只与各杆件刚度的相对数值有关。 4、在温度变化、支座移动因素作用下,静定与超静定结构都有内力。 5、图a 结构,取图b 为力法基本结构,则其力法方程为δ111X c =。 (a(bX 1

c 6、图a 结构,取图b 为力法基本结构,h 为截面高度,α为线膨胀系数,典型方程中?12122t a t t l h =--(/(。 t 2 1 t l A h (a(bX 1 7、图a 所示结构,取图b 为力法基本体系,其力法方程为。 (a(bP k P X 1 二、计算题: 8、用力法作图示结构的M 图。 B EI 3m 4kN A 283 kN 3m EI

/m C 9、用力法作图示排架的M 图。已知 A = 0.2m 2,I = 0.05m 4 ,弹性模量为E 0。 q 8m =2kN/m 6m I I A 10、用力法计算并作图示结构M 图。EI =常数。 M a a a a 11、用力法计算并作图示结构的M图。 q l l ql/2 2 EI EI EI 12、用力法计算并作图示结构的M图。

q= 2 kN/m 3 m 4 m 4 m A EI C EI B 13、用力法计算图示结构并作出M图。E I 常数。(采用右图基本结构。P l2/3l/3l/3 l2/3 P l/3 X 1 X 2 14、用力法计算图示结构并作M图。EI =常数。 3m 6m

负荷计算方法

负荷计算方法供电设计常采用的电力负荷计算方法有：需用系数法、二项系数法、利用系数法和单位产品电耗法等。需用系数法计算简便，对于任何性质的企业负荷均适用，且计算结果基本上符合实际，尤其对各用电设备容量相差较小，且用电设备数量较多的用电设备组，因此，这种计算方法采用最广泛。二项系数法主要适用于各用电设备容量相差大的场合，如机械加工企业、煤矿井下综合机械化采煤工作面等。利用系数法以平均负荷作为计算的依据，利用概率论分析出最大负荷与平均负荷的关系，这种计算方法目前积累的实用数据不多，且计算步骤较繁琐，故工程应用较少。单位产品电耗法常用于方案设计。一、设备容量的确定用电设备铭牌上标出的功率（或称容量）称为用电设备的额定功率P N ，该功率是指用电设备（如电动机）额定的输出功率。各用电设备，按其工作制分，有长期连续工作制、短时工作制和断续周期工作制三类。因而，在计算负荷时，不能将其额定功率简单地直接相加，而需将不同工作制的用电设备额定功率换算成统一规定的工作制条件下的功率，称之为用电设备功率P N μ。（一）长期连续工作制这类工作制的用电设备长期连续运行，负荷比较稳定，如通风机、空气压缩机、水泵、电动发电机等。机床电动机，虽一般变动较大，但多数也是长期连续运行的。对长期工作制的用电设备有 P N μ=P N （2－9）（二）短时工作制这类工作制的用电设备工作时间很短，而停歇时间相当长。如煤矿井下的排水泵等。对这类用电设备也同样有 P N μ=P N （2－10）（三）短时连续工作制用电设备这类工作制的用电设备周期性地时而工作，时而停歇。如此反复运行，而工作周期一般不超过10分钟。如电焊机、吊车电动机等。断续周期工作制设备，可用“负荷持续率”来表征其工作性质。负荷持续率为一个工作周期内工作时间与工作周期的百分比值，用ε表示 0100%100%t t T t t ε=?=?+ （2－11）式中 T ——工作周期，s ； t ——工作周期内的工作时间，s ； t 0——工作周期内的停歇时间，s 。断续周期工作制设备的设备容量，一般是对应于某一标准负荷持续率的。应该注意：同一用电设备，在不同的负荷持续率工作时，其输出功率是不同的。因此，不同负荷持续率的设备容量（铭牌容量）必须换算为同一负荷持续率下的容量才能进行相加运算。并且，这种换算应该是等效换算，即按同一周期内相同发热条件来进行换算。由于电流I 通过设备在t 时间内产生的热量为I 2Rt ，因此，在设备电阻不变而产生热量又相同的条件下，I ∝ 备容量P ∝I 。由式（2－11）可知，同一周期的负荷持续率ε∝t 。因此，P ∝

用位移法计算图示刚架

综合练习2 2. 绘制图示结构的弯矩图。 3a a 答： 3a a 3. 绘制图示结构的弯矩图。 q 答： A

4. 绘制图示结构的弯矩图。答： l P 5. 绘制图示结构的弯矩图。答： 6. 绘制图示结构的弯矩图。 l l 答： 2 2ql 四、计算题

1.用力法计算图示结构，作弯矩图。EI =常数。 l l /2l /2 解：(1) 选取基本体系 (2) 列力法方程 011111=?+=?P X δ (3) 作1M 图、P M 图 1M 图 P M 图 (4) 求系数和自由项由图乘法计算δ11、?1P ∑?= =s 2111d EI M δEI l 343 ； ==?∑?S P P d EI M M 11EI Pl 48293 -

解方程可得 =1X 64 29P (5) 由叠加原理作M 图 (2) 列力法方程 011111=?+=?P X δ (3) 作1M 图、P M 图 A B C 4 A B C 40 1M 图(单位：m ) P M 图 (单位：m kN ?) (4) 求系数和自由项由图乘法计算δ11、?1P

∑?==s 2111d EI M δEI 3128 ；= =?∑?S P P d EI M M 11EI 3480 解方程可得=1 X kN 75.3- (5) 由叠加原理作M 图 A B C 32.5 15 M 图(单位：m kN ?) 3. 利用对称性计算图示结构，作弯矩图。EI =常数。 2m 4m 2m 解： (1) 将荷载分成对称荷载和反对称荷载。 (2) 简化后可取半边结构如所示。

需要系数法和单位面积功率法计算负荷

需要系数法计算负荷 1、车间变电所的计算负荷有功、无功功率的同时系数分别取、配电所或总降压变电所的计算负荷为各车间变电所计算负荷之和再乘以同时系数。配电所的同时系数分别为、，总降压变电所的同时系数分别为、单位面积功率法确定计算负荷 Pe=Pe'.S/1000 kW Pe----计算有功功率 Pe'----单位面积功率（负荷密度）w/m2（见下表1） S------建筑面积m2 用以上方法计算负荷时，还应结合工程具体情况，乘以不同的系数，系数见下表2 电能计算 W=η*Pe*365*24 η-----平均负荷系数，缺少经验数据时取民用建筑负荷密度指标（表1）建筑类别负荷密度（w/m2) 住宅建筑基本型 50 提高型 75 先进型 100 公寓建筑 30-50 旅馆建筑 40-70

办公建筑 30-70 商业建筑一般 40-80 大中型 60-120 体育建筑 40-70 剧场建筑 50-80 医疗建筑 40-70 教育建筑大专院校 20-40 中小学校 12-20 展览建筑 50-80 演播室 250-500 汽车库 8-15 住宅建筑用电负荷需要系数（表2）户数系数户数系数 3 1 18 4 21 6 24 8 25-100 10 125-200 12 260-300 14 16 注：1、表中户数是指单相配电时接于同一相上的户数，按三相配电

时连接的户数应乘以3。住宅的公用照明和电力负荷需要系数可按选取。国家发改委2010年10月出台的居民阶梯电价方案中：居民生活阶梯电价全国平均电量分档标准表项目第三档全国平均分档标准全国平均分档标准用户覆盖率全国平均分档标准%%%度/月%%%度/月%度/月方案一70%51%79%11090%82%95%210100% 210以上方案二80%65%88%14095%90%98%270100% 270以上天然气每户每月9-12立方米管道煤气每户每月30立方米左右用电设备组名称Kx cosφtgφ

结构力学课后答案第6章力法

习题 6-1 试确定图示结构的超静定次数。 (a) (b) (c) (d) (e) (f) (g) 所有结点均为全铰结点 2次超静定 6次超静定 4次超静定 3次超静定去掉复铰，可减去2（4-1）=6个约束，沿I-I 截面断开，减去三个约束，故为9次超静定沿图示各截面断开，为21次超静定刚片I 与大地组成静定结构，刚片II 只需通过一根链杆和一个铰与I 连接即可，故为4次超静定

(h) 6-2 试回答：结构的超静定次数与力法基本结构的选择是否有关？力法方程有何物理意义？ 6-3 试用力法计算图示超静定梁，并绘出M 、F Q 图。 (a) 解：上图= l 1M p M 01111=?+p X δ 其中： EI l l l l l l l EI l l l l EI 81142323326232323332113 11=??? ????+??+???+??? ??????=δEI l F l lF l lF EI l p p p p 8173323222632 31-=??? ???-??-?=? 0817******* =-EI l F X EI l p p F X 2 1 1= p M X M M +=11 l F p 6 1 l F p 6 1 2l 3 l 3 题目有错误，为可变体系。 + p lF 2 1=1 M 图

p Q X Q Q +=11 p F 2 1 p F 2 (b) 解：基本结构为： l 1M l l 2M l F p 2 1 p M l F p 3 1 ???? ?=?++=?++00 22 221211212111p p X X X X δδδδ p M X M X M M ++=2211 p Q X Q X Q Q ++=2211 6-4 试用力法计算图示结构，并绘其内力图。 (a) l 2 l 2 l 2 l l 2 Q 图 12

用位移法计算图示刚

综合练习2 2.绘制图示结构的弯矩图。 3a a 答： 3a a 3.绘制图示结构的弯矩图。 q 答： A

4. 绘制图示结构的弯矩图。答： l P 5. 绘制图示结构的弯矩图。答： 6. 绘制图示结构的弯矩图。 l l 答： 2 2ql 四、计算题

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

利用需要系数法来确定负荷计算

利用需要系数法来确定负荷计算许振西（厦门华电开关有限公司，福建厦门361006） 1负荷计算的意义和目的工厂进行电力设计的基本原始资料是各工艺部门提供的用电设备安装容量，这些用电设备种类多，数量大，工作情况复杂。如果只是简单的把各用电设备的容量加起来作为选择导线和电气设备容量的依据，那么必然会造成投资和资源的浪费。因为，各用电设备通常并不同时运行，使用时也并不是都能达到额定容量，工作制也不一样。若估算过小，将造成导线及电气设备因过流而发热，加速绝缘老化，降低使用寿命，严重时引起火灾事故，影响供电系统的正常可靠运行。为避免这种情况，设计时用的总负荷是一个假想负荷，即计算负荷。计算负荷也称为需要负荷或最大负荷，是根据已知的用电设备安装容量确定的、用于按发热条件选择导体和电气设备时所使用的一个假想的持续负荷。计算负荷产生的热效应与某一段时间内实际变动负荷产生的最大热效应相等。求计算负荷的这项工作称为负荷计算。负荷计算的目的是为了合理的选择供电系统的导线、开关电器、变压器等设备，使电气设备和材料既能充分得到利用，又能满足电网的安全运行。同时，也是选择仪表量程，整定继电保护的重要依据。 2负荷计算的方法目前普遍采用的确定计算负荷的方法有需要系数法和二项式法。需要系数法的优点是简便实用，适用于全厂和车间变电所负荷的计算；二项式法适用于机加工车间，有较大容量设备影响的干线和分支干线的负荷计算。《民用建筑电气设计规范》（JGJ/T 16-2008）将需要系数法作为民用建筑电气负荷计算的主要方法，下面将加以详细介绍。 1、将用电设备按类型分组，同一类型的用电设备归为一组，并算出该组用电设备的设备容量Pe。对于长期工作制的用电负荷（如空调机组等），其设备容量就是设备铭牌上所标注的额定功率。对于断续或短时工作制的用电设备，是将额定功率统一换算到负载持续率为25%时的有功功率。电焊机的设备功率是指将额定功率换算到负载持续率为100%时的有功功率。对于照明设备：白炽灯的设备容量按灯泡上标注的额定功率取值；带自感式镇流器的荧光灯和高压汞灯等照明装置，由于自感式镇流器的影响，不仅功率因数很低，在计算设备容量时，还应考虑镇流器上的功率消耗。因此，对采用自感式镇流器的荧光灯装置，其设备容量取灯管额定功率的倍，高压汞灯装置的设备容量取灯泡额定功率的倍。另外，成组用电设备的设备功率不应包括备用设备。 2、根据用电设备组的设备容量Pe，即可算出设备的计算负荷：计算有功功率P c=K x P e 计算无功功率Q c=P c tanφ 计算视在功率S c= 计算电流I c=S c/U n 式中：K x为需要系数，φ为功率因数角，U n为额定线电压。

结构力学位移法题及答案

> 超静定结构计算——位移法一、判断题： 1、判断下列结构用位移法计算时基本未知量的数目。（1）（2）（3）（4）（5）（6） EI EI EI EI 2EI EI EI EI EA EA a b EI= EI=EI= 24442 @ 2、位移法求解结构内力时如果P M 图为零，则自由项1P R 一定为零。 3、位移法未知量的数目与结构的超静定次数有关。 4、位移法的基本结构可以是静定的，也可以是超静定的。 5、位移法典型方程的物理意义反映了原结构的位移协调条件。二、计算题： 12、用位移法计算图示结构并作M 图，横梁刚度EA →∞，两柱线刚度 i 相同。 2 * 13、用位移法计算图示结构并作M 图。E I =常数。

l l /2l /2 14、求对应的荷载集度q 。图示结构横梁刚度无限大。已知柱顶的水平位移为 ()5123/()EI →。 12m 12m 8m q 15、用位移法计算图示结构并作M 图。EI =常数。 l l l l — 16、用位移法计算图示结构，求出未知量，各杆EI 相同。 4m 19、用位移法计算图示结构并作M 图。 q l l

20、用位移法计算图示结构并作M 图。各杆EI =常数，q = 20kN/m 。 6m 6m | 23、用位移法计算图示结构并作M 图。EI =常数。 l l 2 24、用位移法计算图示结构并作M 图。EI =常数。 q 29、用位移法计算图示结构并作M 图。设各杆的EI 相同。 q q l l /2/2 * 32、用位移法作图示结构M 图。 E I =常数。

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：

负荷计算方法

加，而需将不同工作制的用电设备额定功率换算成统一规定的工作制条件下的功率，称之为用电设备功率P Nμ。（一）长期连续工作制这类工作制的用电设备长期连续运行，负荷比较稳定，如通风机、空气压缩机、水泵、电动发电机等。机床电动机，虽一般变动较大，但多数也是长期连续运行的。对长期工作制的用电设备有 P Nμ=P （2－9） N （二）短时工作制这类工作制的用电设备工作时间很短，而停歇时间相当长。如煤矿井下的排水泵等。对这类用电设备也同样有 P Nμ=P （2－10） N （三）短时连续工作制用电设备这类工作制的用电设备周期性地时而工作，时而停歇。如此反复运行，而工作周期一般不超过10分钟。如电焊机、吊车电动机等。断续周期工作制设备，可用“负荷持续率”来表征其工作性质。

负荷持续率为一个工作周期内工作时间与工作周期的百分比值，用ε表示 0100%100%t t T t t ε=?=?+ （2－11）式中 T ——工作周期，s ； t ——工作周期内的工作时间，s ； t 0——工作周期内的停歇时间，s 。断续周期工作制设备的设备容量，一般是对应于某一标准负荷持续率的。应该注意：同一用电设备，在不同的负荷持续率工作时，其输出功率是不同的。因此，不同负荷持续率的设备容量（铭牌容量）必须换算为同一负荷持续率下的容量才能进行相加运算。并且，这种换算应该是等效换算，即按同一周期内相同发热条件来进行换算。由于电流I 通过设备在t 时间内产生的热量为I 2Rt ，因此，在设备电阻不变而产生热量又相同的条件下，I t ∝而在同电压下，设备容量P ∝I 。由式（2－11）可知，同一周期的负荷持续率ε∝t 。因此，P ε∝即设备容量与负荷持续率的平方根值成反比。假如设备在εN 下的额定容量为P N ，则换算到ε下的设备

用需要系数法负荷计算公式

用需要系数法负荷计算公式 1.长期工作制电动机的负荷计算 P 1JS =P N 2.反复短时工作制电动机的计算负荷 P N =△ N P jc jc '?25 3.用电设备组的负荷计算 P 2JS = K ∑?1 JS X P =K ∑? N X P （2）.无功计算负荷 ?=22JS JS P Q ?g t （3）.视在计算负荷 2 2222JS JS JS Q P S += （4）计算电流 N JS JS U S I ?= 322 提高功率因数计算一．供配电线路中的功率下损耗 △3 22110)(3-??+=R I I P Q P 当输送的有功功率一定时： △32 22110cos 1 3-???=?U R P P

二．电容器电流和补偿容量的计算： 1. 并联电容器电流计算按电容器的铭牌数据计算单相并联电容器三相并联电容器按电容器实际运行数据计算单相并联电容器三相并联电容器 3 314.0P C U C I ??= 2. 并联电容器补偿容量的计算个单台电动机别补偿容量的计算 m U I Q 003= 机械负荷惯性较大的电动机的补偿容量 0)5.13.1(Q Q C -= 机械惯性较小的电动机补偿容量 0)19.0(Q Q C -= 设备组补偿无功容量的计算 ??? ? ??---=1cos 11cos 12221??P C P Q 或 ()c P P C q P tg tg P Q =-=21?? CN CN CN U Q I =P C U C I ??=314. 0CN CN CN U Q I 3 =

1用位移法计算图示结构.

1．用位移法计算图示结构，并作M 图，EI =常数。 2．用位移法作图示结构M 图。EI =常数。 2 3．用位移法作图示结构之M 图。已知典型方程式中之系数r E I 116=，自由项R Pl P 138=-。 l 4．用位移法作图示结构M 图。EI =常数。 l 5．已知图示结构C 点线位移为() Pl EI 330/ ↓，EI =常数，作M 图。

6．求图示结构位移法方程的系数和自由项。横梁刚度EA →∞。柱线刚度i 为常数。 /2 h h 7．用位移法作图示结构M 图。已知r R ql P 11 1234==-,，各杆长为l ，图中圆括号内数字为各杆线刚度相对值。 B A 8．用位移法作图示结构M 图，各杆长均为l ，线刚度均为i 。 q 9．图示结构，各杆EI 和长度l 相同，支座B 下沉?，用位移法作M 图。 10．用位移法计算图示结构，并作M 图，EI =常数。 l l l l

11．用位移法作图示结构M 图。EI =常数。 12．给定图示结构在荷载P 作用下的?，求相应的P 值。EI =常数。 l /2 /2 13．用位移法计算图示结构，并作出M 图。 30kN/m EI 1= 14．用位移法作图示结构之M 图。已知典型方程式中之系数r E I 1111=，自由项() R EI l c 123=-?。 l 15．用位移法计算图示结构，并作M 图。 2m 2m

16．用位移法作图示结构M 图。已知系数和自由项为：r i r r i 1112211015 ===-,., r i 221516=/,R R P P 146=?=-kN m,kN 2, EI =常数。 3kN/m 17．用位移法作图示结构M 图。除注明者外，各杆的EI =常数。 18．用位移法计算图示结构，并作出M 图。 19．用位移法计算图示结构，并作出其M 图。各杆之E I =常数。 q l 20．用位移法作图示结构的M 图。设各柱的相对线刚度为2，其余各杆的为1。 3m 3m

需要系数法确定计算负荷

5.2.4 需要系数法确定计算负荷（1）用电设备组的计算负荷及计算电流：有功功率 ,N X js P K P = kW （5-2-5）无功功率 ? tg P Q js js =, kvar （5-2-6）视在功率 ,22 js js js Q P S += kV A （5-2-7）计算电流 r js js U S I 3= , A （5-2-8）（2）配电干线或车间变电所的计算负荷：有功功率 ),(N X p js P K K P ∑=∑ kW （5-2-9）无功功率 )(?tg P K K Q N X q js ∑=∑, kvar （5-2-10）视在功率 ,22js js js Q P S += kV A （5-2-11）以上式中 N P ——用电设备组的设备功率，kW ； X K ——需要系数；见表5-2-1、表5-2-2及表5-2-3； ?tg ——用电设备功率因数角的正切值，见表5-2-1、表5-2-3、表5-2-4及表5-2-5； P K ∑、q K ∑——有功功率、无功功率同时系数，分别取0.8~0.9和0.93~0.97； r U ——用电设备额定电压（线电压），kV 。表5-2-1 用电设备的X K 、?cos 及?tg

①点焊机的需要系数0.2仅用于电子行业。表5-2-2 照明用电设备需要系数表5-2-3 旅游旅馆用电设备的X K 、?cos 及?tg 表5-2-4 照明用电设备的?cos 及?tg 表5-2-5 ?cos 与?tg 、?sin

（3）配电所或总压变电所的计算负荷，为各车间变电所计算负荷之和再乘以同时系数p K ∑和q K ∑。对配电所的p K ∑和 q K ∑分别取0.85~1和0.95~1，对总降压变电所的p K ∑和q K ∑分别取0.8~0.9和0.93~0.97。当简化计算时，同时系数p K ∑和q K ∑都取p K ∑值。

结构力学习题集及答案

第四章超静定结构计算——力法一、判断题： 1、判断下列结构的超静定次数。（1）、（2）、 (a) (b) （3）、（4）、（5）、（6）、（7）、 (a)(b) 2、力法典型方程的实质是超静定结构的平衡条件。 3、超静定结构在荷载作用下的反力和内力，只与各杆件刚度的相对数值有关。 4、在温度变化、支座移动因素作用下，静定与超静定结构都有内力。 5、图a 结构，取图b 为力法基本结构，则其力法方程为δ111X c =。 (a) (b) X 1

6、图a 结构，取图b 为力法基本结构，h 为截面高度，α为线膨胀系数，典型方程中?1212 2t a t t l h =--()/()。 t 21 t l A h (a) (b) X 1 7、图a 所示结构，取图b 为力法基本体系，其力法方程为。 (a)(b) 1 二、计算题： 8、用力法作图示结构的M 图。 3m m 9、用力法作图示排架的M 图。已知 A = m 2 ，I = m 4 ，弹性模量为E 0。 q

a a 11、用力法计算并作图示结构的M 图。 ql /2 12、用力法计算并作图示结构的M 图。 q 3 m 4 m 13、用力法计算图示结构并作出M 图。E I 常数。（采用右图基本结构。） l 2/3 l /3 /3 l /3 14、用力法计算图示结构并作M 图。EI =常数。 3m 3m

2m 2m 2m 2m 16、用力法计算图示结构并作M 图。EI =常数。 l l q l l 17、用力法计算并作图示结构M 图。E I =常数。 18、用力法计算图示结构并作弯矩图。 16 1 kN m m m m 19、已知EI = 常数，用力法计算并作图示对称结构的M 图。 l l 20、用力法计算并作图示结构的M 图。EI =常数。

结构力学位移法题及答案

超静定结构计算——位移法一、判断题： 1、判断下列结构用位移法计算时基本未知量的数目。（1）（2）（3）（4）（5）（6） 2、位移法求解结构内力时如果P R一定为零。 M图为零，则自由项1P 3、位移法未知量的数目与结构的超静定次数有关。 4、位移法的基本结构可以是静定的，也可以是超静定的。 5、位移法典型方程的物理意义反映了原结构的位移协调条件。二、计算题： 12、用位移法计算图示结构并作M图，横梁刚度EA →∞，两柱线刚度i相同。 13、用位移法计算图示结构并作M图。E I =常数。 14、求对应的荷载集度q。图示结构横梁刚度无限大。已知柱顶的水平位移为 () /() EI→。 5123 15、用位移法计算图示结构并作M图。EI =常数。 16、用位移法计算图示结构，求出未知量，各杆EI相同。 19、用位移法计算图示结构并作M图。 20、用位移法计算图示结构并作M图。各杆EI =常数，q = 20kN/m。 23、用位移法计算图示结构并作M图。EI =常数。 24、用位移法计算图示结构并作M图。EI =常数。 29、用位移法计算图示结构并作M图。设各杆的EI相同。 32、用位移法作图示结构M图。E I =常数。 36、用位移法计算图示对称刚架并作M图。各杆EI =常数。 38、用位移法计算图示结构并作M图。EI =常数。 42、用位移法计算图示结构并作M图。 43、用位移法计算图示结构并作M图。EI =常数。 48、已知B点的位移?，求P。 51、用位移法计算图示结构并作M图。超静定结构计算——位移法（参考答案） 1、（1）、4；（2）、4；（3）、9；（4）、5；（5）、7；（6）、7。 2、（X） 3、（X） 4、（O） 5、（X） 12、13、

1选出图示结构的力法基本结构

1．选出图示结构的力法基本结构，并绘出相应的多余约束力。 l l 2 A 2．用力法计算图示桁架的内力。EA =常数，各杆长为l 。 3．用力法计算，并绘图示结构的M 图。EI =常数。 l 4．已知荷载作用下桁架各杆的内力如图所示，试求结点D 的水平位移。EA =常数。 6 m -()N P ? 5．用力法计算图示桁架内力。各杆EA =?8103kN 。

6．选取图示对称结构的较简便的力法基本结构。EI =常数。 7．图示力法基本体系，求力法方程中的系数δ11和自由项?1P。EI是常数。 1 l/4/2 /4l l 8．用力法作图示结构的M图。 3m m 9．图示结构，杆BC承受向下的均布荷载q=2kN m，图中已画出其M图，各杆EI相同。试求D截面转角θD。 2m 3m2m 5.7 3.6 5.8 A B D C M图· (kN m) 10．用力法计算图示结构，并绘出M图。EI =常数。 3m =10kN/m q

11．图a 所示结构，取图b 为力法基本体系。已知：δ111283=/()EI ，δ226403=/()EI ， δ122723=/()EI ，?1163P q EI =-/()，?2323P q EI =-/()，求作M 图。 4m 4m m q q 2 (b) 12．用力法计算图示结构，并作M 图。EI =常数。 l /3 l 13．图a 结构，取图b 为力法基本体系，EI =常数，EA EI l =/2，计算δ12。 (b) l (a)l 14．求图示单跨梁截面C 的竖向位移?C V 。 l l /2 /2 15．用力法计算，并作图示对称结构M 图。EI =常数。 l l

需要系数法

计算负荷的需要系数法 1．设备组设备容量采用需要系数法时，首先应将用电设备按类型分组，同一类型的用电设备归为一组，并算出该组用电设备的设备容量e P 。对于长期工作制的用电负荷（如空调机组等），其设备容量就是设备铭牌上所标注的额定功率。对于断续周期制的用电设备，其设备容量是对于照明设备：白炽灯的设备容量按灯泡上标注的额定功率取值；带自感式镇流器的荧光灯和高压汞灯等照明装置，由于自感式镇流器的影响，不仅功率因数很低，在计算设备容量时，还应考虑镇流器上的功率消耗。因此，对采用自感式镇流器的荧光灯装置，其设备容量取灯管额定功率的1．2倍，高压汞灯装置的设备容量取灯泡额定功率的1．1倍。 2．用电设备组的计算负荷根据用电设备组的设备容量e P ，即可算得设备的计算负荷：有功计算负荷 e x c P K P = (12-1) 无功计算负荷 ?tg P Q c c = 视在计算负荷 2 2 c c c Q P S += 或 ? cos c P S = 计算电流 U S I c c 3103 ?= (12-2)

式中 x K ——设备组的需要系数； e P ——设备组设备容量（KW ）； ? ——用电设备功率因数角； U ——线电压（V ）； c I ——计算电流（A ）。上述公式适用计算三相用电设备组的计算负荷，其中式（12-2）计算电流的确定尤为重要，因为计算电流是选择导线截面积和开关容量的重要依据。对于单相用电设备，可分为两种情况：（1）相负荷相负荷的额定工作电压为相电压，正常运行时，相负荷接在火线和中性线之间，民用建筑中的大多数单相用电设备和家用电器都属于相负荷。在供配电设计中，应将相负荷尽量均匀地分配到三相之中，按照最大的单相设备乘以3，求得等效的三相设备容量，然后按上述公式求得计算电流（线电流）。 ?m e P P 3= ? m P ——最大负荷相的单相设备容量（2）线间负荷线间负荷是指额定工作电压为线电压的单相用电负荷，正常工作时，线间负荷换算为等效的相负荷，再按照相负荷求得计算电流。 ? P P e 3=

用位移法计算图示刚架

综合练习2 三、作图题 2. 绘制图示结构的弯矩图。 3a a 答： 3a a 3. 绘制图示结构的弯矩图。

q 答： M A 4. 绘制图示结构的弯矩图。答： P l 5. 绘制图示结构的弯矩图。

答： 6. 绘制图示结构的弯矩图。 l l 答： 2 2 ql 四、计算题 1.用力法计算图示结构，作弯矩图。EI =常数。

l l /2l /2 解：(1) 选取基本体系 (2) 列力法方程 11111=?+=?P X δ (3) 作1M 图、P M 图 1M 图 P M 图 (4) 求系数和自由项由图乘法计算δ11、?1P ∑?==s 2 111d EI M δEI l 343 ； ==?∑?S P P d EI M M 11EI Pl 48293-

解方程可得 =1X 64 29P (5) 由叠加原理作M 图 3Pl /643Pl /64 29Pl /128 M 图 (2) 列力法方程 011111=?+=?P X δ (3) 作1M 图、P M 图

A B C 4 A B C 40 1M 图(单位：m ) P M 图 (单位：m kN ?) (4) 求系数和自由项由图乘法计算δ11、?1P ∑?==s 2111d EI M δEI 3128 ；==?∑?S P P d EI M M 11EI 3480 解方程可得=1X kN 75.3- (5) 由叠加原理作M 图 A B C 32.515 M 图(单位：m kN ?) 3. 利用对称性计算图示结构，作弯矩图。EI =常数。 2m 4m 2m 解：