2014年秋结构力学0729第一次作业
1、简述结构几何组成分析的目的。
答:1、研究结构正确的连接方式,确保所设计的结构能承受并传递荷载,维持平衡,不至于发生刚体运动。
2、在结构计算时,可根据其几何组成情况,选择适当的计算方法;分析其组成顺序,寻找简便的解题途径。
2、简述多跨静定梁的特点。
答:1 多跨静定梁的几何组成特点
从几何构造看,多跨静定梁由基本部分及附属部分组成,将各段梁之间的约束解除仍能平衡其上外力的称为基本部分,不能独立平衡其上外力的称为附属部分,附属部分是支承在基本部分的。
2 多跨静定梁的受力特点
由构造层次图可得到多跨静定梁的受力特点为:
作用在基本部分的力不影响附属部分,作用在附属部分的力反过来影响基本部分。因此,多跨静定梁的解题顺序为先附属部分后基本部分。为了更好地分析梁的受力,往往先画出能够表示多跨静定梁各个部分相互依赖关系的层次图
3 多跨静定梁的计算特点
为了避免解联立方程,计算多跨静定梁时,应遵守以下原则:
先计算附属部分后计算基本部分。将附属部分的支座反力反向指向,作用在基本部分上,把多跨梁拆成多个单跨梁,依次解决。将单跨梁的内力图连在一起,就是多跨梁的内力图。弯矩图和剪力图的画法同单跨梁相同。
1、力法和位移法既能用于求超静定结构的内力,又能用于求静定结构的内力。(错误
2、静定结构在非荷载外因(支座移动、温度改变、制造误差)作用下,不产生内力,但产生位移。正确
3、图示结构,去掉其中任意两根支座链杆后余下部分都可作为力法计算的基本体系。图错误
4、体系几何组成分析中,链杆都能看作刚片,刚片有时能看作链杆,有时不能看作链杆。错误
5、体系的多余约束对体系的计算自由度、自由度及受力状态都没有影响,故称多余约束。错误
6、不受外力作用的任何结构,内力一定为零。(错误
7、引起结构变形的因素只有三种:荷载作用、温度改变和支座位移。(错误
8、虚位移原理中的虚功方程等价于静力平衡方程,虚力原理中虚功方程等价于变形协调方程。(正确
1、图示结构,A截面转角方向是图()
A:等于0
B:顺时针
C:逆时针
D:不能确定
答案:B
2、图示两结构相同的是图()
A:剪力
B:轴力
C:C点竖向位移
D:弯矩
答案:D
3、图所示体系的几何组成为(
A:几何不变,无多余约束;
B:几何不变,有多余约束;
C:瞬变体系;
D:常变体系。
答案:B
4、图示对称结构,力法求解时,未知量最少为(
A:12
B:8
C:4
D:2
答案:D
综合题
1、试写出用力法计算图1所示结构的典型方程(采用右图所示基本体系),并求出方程中的全部系数和自由项(不求解方程)。已知各杆EI=常数。
图1
2、用力法解图2所示超静定结构,作M图。
图2
填充题(将答案写在空格内 )
1、图1所示桁架C杆的轴力NC
F=Fp 。
图1 图2 图3
2、使图2所示悬臂梁B点的竖向位移0
BV
?=的F= 3
8ql 。
3、利用位移法判断图3结构中结点A的转角
A
?的转向为顺时针。
4、图4所示桁架1杆的轴力
1
N
F= -F 。
图4 图5 图6
5、若以图5所示图取作虚拟静力状态,求结构位移时,则所求的位移是△AB。
6、图6所示拱结构拉杆DE的轴力为_______-F/4________。
第二次作业
1、图1所示体系为无多余约束的几何可变体系。(错)
2、图2所示结构,去掉其中任意两根支座链杆后余下部分都可作为力法计算的基本体系。(错)
3、图3(a)所示超静定梁的变形与图3(b)所示静定梁的变形相同。(错)
4、静定结构在非荷载外因(支座移动、温度改变、制造误差)作用下,不产生内力,但产生位移。(正确)
5、力法和位移法既能用于求超静定结构的内力,又能用于求静定结构的内力。(错)
6、有多余约束的体系一定是几何不变体系。(错)
7、静定结构的内力与荷载有关,而与材料的性质、截面的形状及大小无关。(正确)
8、力矩分配法中的分配系数、传递系数与外来因素(荷载、温度变化等)有关。(错)
第三次作业
图3
1、图1所示体系,去掉其中任意一根支座链杆后,剩下部分都是几何不变无多余约束的体系。(错)
2、图2所示体系是一个静定结构。(错)
3、图3(a)所示超静定梁M图与图3(b)所示静定梁M图相同。(正确)
4、位移法和力矩分配法只能用于求超静定结构的内力,不能用于求静定结构的内力。( 错)
5、有变形就有应力,有应力就有变形。(错)
6、结构只在荷载作用下的,力法典型方程中的系数与自由项,有的与结构的刚度有关,有的与结构的刚度无关。(错)
7、增加各杆刚度,则结构的结点位移就一定减少。(错)
8、有变形就有应力,有应力就有变形。(错)
1、图4所示体系的几何组成是( A )
A:无多余约束的几何不变体系
B:几何可变体系
C:有多余约束的几何不变体系图4
D:瞬变体系
2、图5所示梁受外力偶作用,其正确的弯矩图形状应为( c )
A:A B:B C:C D:D
3、图6所示结构,B截面转角方向是( B )图6
A:顺时针B:逆时针C:等于0 D:不能确定
4、图7中图A~图所示结构均可作为图7(a)所示结构的力法基本结构,使得力法计算最为简便的基本结构是( C )
第四次作业
1、答:根据力法的基本原理和思路,用力法计算超静定结构的步骤可归纳如下:
1. 选择基本体系
确定超静定结构的次数,去掉多余约束,并用相应的约束反力来代替。
2. 建立力法方程
利用基本体系与原结构在相应约束处的变形条件,建力力法典型方程。
3. 计算系数和自由项
4. 求多余的未知力
5. 作内力图
按静定结构,用平衡条件或叠加原理计算结构特殊截面的内力,然后画出内力图。
2、答:力矩分配法的计算要点
(1)在刚结点上加上刚臂(想象),使原结构成为单跨超静定梁的组合体,计算分配系数。
(2)按各杆的分配系数求出各杆的近端(分配)弯矩.即分配过程
(3)将近端弯矩乘以传递系数得到远端(传递)弯矩。即传递过程
201412秋结构力学第四次作业是非题
1、图1所示体系,去掉其中任意一根支座链杆后,剩下部分都是几何不变无多余约束的体系。(错误)
2、图2所示体系是一个静定结构。(错误)
3、图3(a)所示超静定梁M图与图3(b)所示静定梁M图相同。(正确)
4、有变形就有应力,有应力就有变形。(错误)5位移法和力矩分配法只能用于求超静定结构的内力,不能用于求静定结构的内力。(错误)
6、多跨静定梁的基本部分无荷载,则基本部分内力为0。(错误)
7、区段叠加法绘弯矩图是将端弯矩作用下的弯矩图形与简支梁在跨中荷载作用下的弯矩图形叠加(正确)
8、静定结构满足平衡方程的内力解答是惟一正确的内力解答。 (正确 )
9、没有内力就没有位移。(错误)
10、图4所示结构各杆EI=常数,用位移法计算,其基本未知量数为2。(正确)
图1 图2 图3 图4
11、图5所示体系为无多余约束的几何可变体系。(错误)
12、图6所示结构,去掉其中任意两根支座链杆后余下部分都可作为力法计算的(错误)
13、图7(a)所示超静定梁的变形与图7(b)所示静定梁的变形相同。(错误)
14、静定结构在非荷载外因(支座移动、温度改变、制造误差)作用下,不产生内力,但产生位移。(正确)
15、力法和位移法既能用于求超静定结构的内力,又能用于求静定结构的内力。(错误)
16、力法方程的物理意义是表示变形条件。 ( 正确 )
17、两杆相交的刚结点,其杆端弯矩一定是等值同侧(即两杆端弯矩代数和为零)。(错误)
18、在任意荷载下,仅用静力平衡方程即可确定全部反力和内力的体系是几何不变体系。
( 错
误 ) 19、任何三铰拱的合理拱轴都是二次抛物线。(错误)
20、一个简单铰相当于1个约束。 ( 错误 )
图5 图6 图7
(1)图1所示计算简图是:静定结构。(√ )。
图1 图2
(2)图2所示结构,QDC QDE DC DE F F M M ===,0。(√ )。
(3) 静定结构的内力与荷载有关,而与材料的性质、截面的形状及大小无关。( √ )。 (4 位移法方程的主系数可能00≤≥或。( Ⅹ )。
(5) 用力法计算超静定结构时,其基本未知量是未知结点位移。(Ⅹ )。
1、几何瞬变体系产生的运动非常微小并很快就转变成几何不变体系 ,因而可以用作工程结构。( × )
2、图1示桁架有9根零杆(√ )
a
a
图1 图2
3、图2所示桁架各杆EA 相同,由于荷载P 是反对称性质的,故结点B 的竖向位移等于零。( × )
4、按虚力原理所建立的虚功方程等价于几何方程。 (√)
5、力矩分配法中的分配系数、传递系数与外来因素(荷载、温度变化等)有关。 ( × ) 1、在任意荷载下,仅用静力平衡方程即可确定全部反力和内力的体系是几何不变体系。(√ ) 2、图1所示结构B 支座反力等于P /2()
↑
。
( × )
图1 图2
3、图2所示桁架各杆EA相同,结点A和结点B的竖向位移均为零。(√ )
4、力法典型方程的实质是超静定结构的平衡条件。( × )
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。( ×
1、图1所示体系为无多余约束的几何可变体系。(错误)
2、图2所示结构,去掉其中任意两根支座链杆后余下部分都可作为力法计算的基本体系。(错误)
3、图3(a)所示超静定梁的变形与图3(b)所示静定梁的变形相同。(错误)
4、静定结构在非荷载外因(支座移动、温度改变、制造误差)作用下,不产生内力,但产生位移。(正确)
5、力法和位移法既能用于求超静定结构的内力,又能用于求静定结构的内力。(错误)
6、有多余约束的体系一定是几何不变体系。(错误)
7、静定结构的内力与荷载有关,而与材料的性质、截面的形状及大小无关。(正确)
8、力矩分配法中的分配系数、传递系数与外来因素(荷载、温度变化等)有关。(错误)
5、有变形就有应力,有应力就有变形。(错误)
4、位移法和力矩分配法只能用于求超静定结构的内力,不能用于求静定结构的内力。( 错误)
3、图3(a)所示超静定梁M图与图3(b)所示静定梁M图相同。正确
2、图2所示体系是一个静定结构。(错误)
1、图1所示体系,去掉其中任意一根支座链杆后,剩下部分都是几何不变无多余约束的体系(错)
图3
填充题:1、图8所示桁架C杆的轴力
NC
F=Fp 。
图8 图9 图10
2、使图9所示悬臂梁B点的竖向位移0
BV
?=的F= 3
8ql 。
3、力法方程的实质是变形连续条件;位移法方程的实质是平衡方程。
?的转向为顺时针。
4、利用位移法判断图10结构中结点A的转角
A
F= -F 。
1、图8所示桁架1杆的轴力
N
1
图8
图
9
图10
2、若以图9所示图取作虚拟静力状态,求结构位移
时,则所求的位移是△AB。
3、力矩分配法中,传递系数表示当杆件近端有转角时,远端弯矩与近端弯矩的比值,它与杆件远端的
支座约束有关。
4、图10所示拱结构拉杆DE的轴力为____-F/4_______。
1、图5所示结构的超静定次数是 6 次;用力法计算时基本未知量的数目有 6个;
用位移法计算时基本未知量的数目 4 个。
图5 图6图4
2、图6所示桁架c杆的轴力F N c= Fp 。
1、图4所示结构的超静定次数是 5 次;用力法计算时基本未知量的数目有5 个;用位移法计算时基本
未知量的数目 7 个。
2、拱型结构受力的主要特点是在坚向荷载作用下有水平推力产生
(1)图3所示计算简图是:(A )
(A)为无多余约束的几何不变体系。结构多余约束数为0 ,自由度数为0。
(B)为无多余约束的几何可变体系。结构多余约束数为0 ,自由度数为1。
(C)为有多余约束的几何不变体系。结构多余约束数为1 ,自由度数为0。
(D)为有多余约束的几何可变体系。结构多余约束数为0 ,自由度数为1。
图3 图4
(2)图4所示梁,是剪力弯矩QCB BA F M ,:( C )
(A )kN F m kN M QCB BA 40;,40=?=下侧受拉(B )kN F m kN M QCB BA 40;,40=?=上侧受拉。 (C )kN F m kN M QCB BA 0;,40=?=上侧受拉。(D )kN F m kN M QCB BA 40;,42=?=下侧受拉。 (3)图5所示结构的超静定次数、未知结点位移数是:( D )
(A) 超静定次数是0、未知结点位移数是0。 (B) 超静定次数是1、未知结点位移数是0。 (C) 超静定次数是1、未知结点位移数是1。 (D )超静定次数是1、未知结点位移数是0。
图5 图6
(4)图6所示结构,分配系数:,是BC BA μμ( D )
(A )43,41==
BC BA μμ(B )31,31==BC BA μμ(C )32,31-=-=BC BA μμ(D )3
2,31==BC BA μμ 1、图4所示结构杆1的轴力(以拉为正)为( C )
A 、0
B
C 、/2
D 、- 2、图5所示结构有多少根零杆( C ) A 、5 B 、6 C 、7 D 、8
3、图示结构,A 截面转角方向是( B )
A 、 等于0
B 、顺时针
C 、逆时针
D 、不能确定 4、图7两结构相同的是 ( A )
A 、弯矩
B 、剪力
C 、轴力
D 、C 点竖向位移 5、 力法的基本未知量是( D )
A、支座反力
B、杆端弯矩
C、独立的结点位移
D、多余未知力
图4 图5
图6
图7
1、在力矩分配法中,分配系数 AB表示:(C)
A、结点A有单位转角时,在AB杆A端产生的力矩;
B、结点A转动时,在AB杆A端产生的力矩;
C、结点A上作用单位外力偶时,在AB杆A 端产生的力矩;
D、结点A上作用外力偶时,在AB杆A端产生的力矩。
2、用图乘法求位移的必要条件之一是: ( B ) A、
单位荷载下的弯矩图为一直线; 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。
3、图3所示两结构及其受载状态,它们的内力符合:( B )
A、弯矩相同,剪力不同;
B、弯矩相同,轴力不同;
C、弯矩不同,剪力相同;
D、弯矩不同,轴力不同。
P
P
P
2
l l
l l
图3
4、位移法中,将铰接端的角位移、滑动支承端的线位移作为基本未知量:(C )
A、绝对不可;
B、必须;
C、可以,但不必;
D、一定条件下可以。
1、三个刚片用三个铰两两相互联结而成的体系是: ( D )
A、几何不变;
B、几何常变;
C、几何瞬变;
D、几何不变几何常变或几何瞬变。
2、用图乘法求位移的必要条件之一是: ( B )
A、单位荷载下的弯矩图为一直线;
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。
3、求图3所示梁铰C左侧截面的转角时,其虚拟状态应取:( C )
图3 图4
4、对图4所示的AB段,采用叠加法作弯矩图是:( A )
A 、可以;
B 、在一定条件下可以;
C 、不可以;
D 、在一定条件下不可以。
1、力法的基本未知量是(D )
A :支座反力
B :杆端弯矩
C :独立的结点位移
D :多余未知力
4、图7中图A ~图所示结构均可作为图7(a )所示结构的力法基本结构,使得力法计算最为简便的基本结构是(C )A: A B: B C: C D: D
图7
1、图4所示体系
的几何组成是(A )
A :无多余约束的几何不变体系
B :几何可变体系
C :有多余约束的几何不变体系
D :瞬变体系
图4
图6
3、图6所示结构,B 截面转角方向是( B )
A :顺时针
B :逆时针
C :等于0
D :不能确定
2、图5所示梁受外力偶作用,其正确的弯矩图形状应为(C )
四、对图7所示平面体系进行几何组成分析:(要求写出分析过程,否则不给,本题10分)
1从1
2则连接到345。故该体系为无多余约束几何不变体系
图7 。
1
2
4
5
3
图5
四、对图5所示平面体系进行几何组成分析:(要求写出分析过程,否则不给,本题10分)
答:分析:如图杆14和大地形成整体,称为刚片Ⅰ,杆25和刚片Ⅰ之间通过铰2和链杆45形成整体,称为刚片Ⅱ,杆35和链杆3组成了二元体,在刚片Ⅱ上加上一个二元体,仍为几何不变体系。所以该结构为几何不变无多余约束体系。
论述题:试写出用力法计算图11所示结构的典型方程(采用右图所示基本体系),并求出方程中的全部系数和自由项(不求解方程)。已知各杆EI=常数。
解:力法典型方程
1111221P
2112222P
X X
X X
δδ?
δδ?
++=
?
?
++=
?
11
212212
10.50.5
2332332
l l l
EI EI
δ??
=???+????=
?
??
22
113
1.51
24
l
l
EI EI
δ??
=???=
?
??1221
δδ
==
2
P P
1P
1121
2333254
F l F l
l
EI EI
???
=-????=-
?
??
图11
2
P P
2P
2
1122
1 1.5
2333327
F l F l
l
EI EI
?
??
??
=????+?=
?
??
??
??
3
P
F l
五、计算题:1、求图8所示示刚架横梁中D点的竖向位移。EI=常数。(10分)
答案:()
DV
qa
EI
?=↓
65
24
4
图8
2、用力法计算图9所示结构,并作M图。EI =常数。(16分)
q
图9 解答:
X 1ql 2
/4
ql
2/2
基本体系
M 图
X 1ql 2/2
ql 2
/4
五、计算题:(共26分)
1、求图6所示刚架中D 点的竖向位移。 E I = 常数 。 (10分)
q
l
l
l/22
图6 答:?DV ql EI =2533844
/ ()↓
2、试用力法计算图7所示刚架,并作弯矩M 图。(16分)
图7
解:1、n=1 2、基本体系 3、建立力法方程01111=?+P X δ
4、求系数和自由项
EI
EI
P
5940216111-
=?=
δ 5、解方程,求未知量 kN 5.2711
11=?-
=δP
X 6、)作M 图
用力法计算图8所示结构并求各杆轴力。(15分)
解:(1)选择基本体系(2分)
(3分)
(1) 列力法方程
01111=?+p x δ (2分)
(2) 计算单位力引起的轴力和荷载引起的轴力并计算系数、自由项
()
21411+=
EA a δ (3分) P P F EI a ??
?
??+-=?24341(3分)
(3) 解方程得
P F x 2
442431++=
(2分)
(5)计算最后轴力p N x N N +=11(略)(
图8
四、用位移法(利用对称性)计算图9所示结构并画弯矩图。(EI=常数)
(20分)
图9
解:(1) 将一般荷载分为对称和反对称荷载。在对称荷载作用下,只有横梁受压力(25k N ),弯矩为零;在反对称荷载作用下,取半结构计算。设基本未知位移C ?顺时针为正,水平位移C ?不作为未知量。(3分) (2) 杆端弯矩(3分)
5
,12EI
i EI i CE AC =
=
21225?-=C AC CA
i M θ,2
12
25?--=C AC AC i M θ C CE CE i M θ3=
(3) 位移法方程 (3分)
∑=+=0,0CE CA C
M M M
01506041=-C EI θ,解得EI
C 1
4160150?=
θ (4) 最后弯矩(2分)
71.13121225-=?-
=C AC CA i M θ,29.1682
12
25-=?--=C AC AC i M θ 71.1313==C CE CE i M θ
(5) 作内力图(4分)
[0729]《结构力学》 1、桁架计算的结点法所选分离体包含几个结点 A. 单个 2、固定铰支座有几个约束反力分量 B. 2个 3、从一个无多余约束的几何不变体系上去除二元体后得到的新体系是 A. 无多余约束的几何不变体系 4、两刚片用三根延长线交于一点的链杆相连组成 A. 瞬变体系 5、定向滑动支座有几个约束反力分量 B. 2个 6、结构的刚度是指 C. 结构抵抗变形的能力 7、桁架计算的截面法所选分离体包含几个结点 B. 最少两个 8、对结构进行强度计算的目的,是为了保证结构 A. 既经济又安全 9、可动铰支座有几个约束反力分量 A. 1个 10、固定支座(固定端)有几个约束反力分量 C. 3个 11、改变荷载值的大小,三铰拱的合理拱轴线不变。 A.√ 12、多余约束是体系中不需要的约束。 B.× 13、复铰是连接三个或三个以上刚片的铰 A.√
、结构发生了变形必然会引起位移,结构有位移必然有变形发生。14.B.× 15、如果梁的截面刚度是截面位置的函数,则它的位移不能用图乘法计算。 A.√ 16、一根连杆相当于一个约束。 A.√ 17、单铰是联接两个刚片的铰。 A.√ 18、连接四个刚片的复铰相当于四个约束。 B.× 19、虚功原理中的力状态和位移状态都是虚设的。 B.× 20、带拉杆三铰拱中拉杆的拉力等于无拉杆三铰拱的水平推力。 A.√ 21、瞬变体系在很小的荷载作用下会产生很大的内力,所以不能作为结构使用。 A.√ 22、一个无铰封闭框有三个多余约束。 A.√ 23、三铰拱的水平推力不仅与三铰的位置有关,还与拱轴线的形状有关。 B.× 24、三铰拱的主要受力特点是:在竖向荷载作用下产生水平反力。 A.√ 25、两根链杆的约束作用相当于一个单铰。 B.× 26、不能用图乘法求三铰拱的位移。 A.√ 27、零杆不受力,所以它是桁架中不需要的杆,可以撤除。 B.× 28、用图乘法可以求等刚度直杆体系的位移。 A.√
结构力学习题 第2章平面体系的几何组成分析2-1~2-6 试确定图示体系的计算自由度。 题2-1图题2-2图 题2-3图题2-4图 题2-5图题2-6图 2-7~2-15 试对图示体系进行几何组成分析。若是具有多余约束的几何不变体系,则需指明多余约束的数目。
题2-7图 题2-8图题2-9图 题2-10图题2-11图 题2-12图题2-13图 题2-14图题2-15图
题2-16图题2-17图 题2-18图题2-19图 题2-20图题2-21图2-1 1 W = 2-1 9 W - = 2-3 3 W - = 2-4 2 W = - 2-5 1 = W - 2-6 4 = W - 2-7、2-8、2-12、2-16、2-17无多余约束的几何不变体系 2-9、2-10、2-15具有一个多余约束的几何不变体系 2-11具有六个多余约束的几何不变体系 2-13、2-14几何可变体系为
2-18、2-19 瞬变体系 2-20、2-21具有三个多余约束的几何不变体系 第3章静定梁和静定平面刚架的力分析3-1 试作图示静定梁的力图。 (a)(b) (c) (d) 习题3-1图 3-2 试作图示多跨静定梁的力图。 (a) (b)
(c) 习题3-2图 3-3~3-9 试作图示静定刚架的力图。 习题3-3图习题3-4图 习题3-5图习题3-6图 习题3-7图习题3-8图
习题3-9图 3-10 试判断图示静定结构的弯矩图是否正确。 (a) (b) (c) (d) 部分习题答案 3-1 (a )m kN M B ?=80(上侧受拉),kN F R QB 60=,kN F L QB 60-= (b )m kN M A ?=20(上侧受拉),m kN M B ?=40(上侧受拉),kN F R QA 5.32=, kN F L QA 20-=,kN F L QB 5.47-=,kN F R QB 20=
《结构力学》计算题61.求下图所示刚架的弯矩图。 a a a a q A B C D 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 q A B C D F xB F yB F yA F xA 2qa3 2/ 2qa3 2/ q2a ()2/8 2qa3 2/ =/ qa2 2 取整体为研究对象,由0 A M=,得 2 220 yB xB aF aF qa +-=(1)(2分) 取BC部分为研究对象,由0 C 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0 x F= ∑有20 xA xB F qa F +-=解得 4 3 xA F qa =-(1分) 由0 y F= ∑有0 yA yB F F +=解得 2 3 yA yB F F qa =-=-(1分) 则222 422 2 333 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:
名师整理优秀资源 1:[论述题] 1、(本题10分)作图示结构的弯矩图。各杆EI相同,为常数。图 参考答案: 先对右下铰支座取整体矩平衡方程求得左上活动铰支座反力为0,再对整体竖向投影平衡求得右下铰支座竖向反力为0;再取右下直杆作为隔离体可求出右下铰支座水平反力为m/l(向右),回到整体水平投影平衡求出左下活动铰支座反力为m/l(向左)。反力求出后,即可绘出弯矩图如图所示。图 2:[填空题]2、(本题3分)力矩分配法适用于计算无结点超静定刚 架。参考答案:线位移 3:[单选题]
7、(本题3分)对称结构在对称荷载作用下,内力图为反对称的是 :弯矩图和剪力图D:轴力图C:剪力图B:弯矩图A 名师整理优秀资源 参考答案:B 4:[填空题]1、(本题5分)图示梁截面C的弯矩M = (以下侧受拉C 为正)图 参考答案:aF P5:[判断题]4、(本小题2分)静定结构受外界因素影响均产生内力,内力大小与杆件截面尺寸无关。参考答案:错误 6:[判断题]3、(本小题 2分)在温度变化与支座移动因素作用下静定与超静定结构都有内力。 参考答案:错误 7:[判断题]1、(本小题2分)在竖向均布荷载作用下,三铰拱的合理轴线为圆弧线。 参考答案:错误 8:[论述题]2、(本小题10分)试对下图所示体系进行几何组成分析。 参考答案:结论:无多余约束的几何不变体系。 9:[单选题]1、(本小题3分)力法的基本未知量是 A:结点角位移和线位移B:多余约束力C:广义位移D:广义力 参考答案:B 10:[单选题]2、(本小题3分)静定结构有温度变化时 A:无变形,无位移,无内力B:有变形,有位移.无内力 C:有变形.有位移,有内力D:无变形.有位移,无内力 参考答案:B 11:[判断题]2、(本小题2分)几何可变体系在任何荷载作用下都不能平衡。参考答案:错误 12:[判断题]5、(本小题2分) 按虚荷载原理所建立的虚功方程等价于几何方程。参考答案:正确
15 结构的动力计算判断题 体系的振动自由度等于集中质量数。() 图示体系具有1个振动自由度。() 图示体系具有2个振动自由度。() 图示体系具有3个振动自由度。()
图示体系具有2个振动自由度。() 图示体系具有2个振动自由度。() 结构的自振频率除与体系的质量分布状况、杆件刚度有关外,还与干扰力有关。()自由振动是指不受外界干扰力作用的振动。() 自由振动是由初位移和初速度引起的,缺一不可。()
有阻尼单自由度体系的阻尼比越大,自振频率越小。() 临界阻尼现象是指起振后振动次数很少且振幅很快衰减为零的振动。()惯性力并不是实际加在运动质量上的力。() 计算一个结构的自振周期时,考虑阻尼比不考虑所得的结果要大。()临界阻尼振动时质点缓慢地回到平衡位置且不过平衡点。() 阻尼力总是与质点加速的方向相反。()
在某些情形下建立振动微分方程式时,不考虑重力的影响是因为重力为恒力。() 图示结构的自振频率为w,在干扰力P(t)=P sin qt作用下,不管频率q怎样改变,动位移y(t)的方向总是和P(t)的方向相同。() 计算图示振动体系的最大动内力和动位移时可以采用同一个动力系数。() 不论干扰力是否直接作用在单自由度体系的质量m上,都可用同一个动力系数计算任一点的最大动位移。() 单自由度体系受迫振动的最大动位移的计算公式y max=my j中,y j是质量m的重量所引起的静位
移。() 多自由度体系作自由振动,一般包括所有的振型,不可能出现仅含某一主振型的振动。()解得图(a)所示两个自由度体系的两个主振型为图(b)和图(c),此解答是正确的。() 图(a)与图(b)所示梁的自由振动频率w A、w B相比,w A>w B。() 填空题 动力荷载是指_____________________荷载。
、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; 4?图示桁架的零杆数目为:( ) A. 6; B. 7 ; C. 8 ; D. 9。 5?图a 结构的最后弯矩图为:( ) A.图 b ; B .图 c ; C .图 d ; B. 动 C. 会产生 体位 移; D. 3?在径向均布荷载作用下, 三铰拱的合理轴线为: A.圆弧线; B ?抛物线; C ?悬链线;D.正弦曲 D .都不 支 A.内力;
6.力法方程是沿基本未 A .力的平衡方程; 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。 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 ___________ 。 灯订,衷 i 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? 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) M/4 SI El M/4 3M4 量方向 移为零 知 B .位
《结构力学》 1、桁架计算的结点法所选分离体包含几个结点 A. 单个 2、固定铰支座有几个约束反力分量 B. 2个 3、从一个无多余约束的几何不变体系上去除二元体后得到的新体系是 A. 无多余约束的几何不变体系 4、两刚片用三根延长线交于一点的链杆相连组成 A. 瞬变体系 5、定向滑动支座有几个约束反力分量 B. 2个 6、结构的刚度是指 C. 结构抵抗变形的能力 7、桁架计算的截面法所选分离体包含几个结点 B. 最少两个 8、对结构进行强度计算的目的,是为了保证结构 A. 既经济又安全 9、可动铰支座有几个约束反力分量 A. 1个 10、固定支座(固定端)有几个约束反力分量 C. 3个 11、改变荷载值的大小,三铰拱的合理拱轴线不变。 A.√ 12、多余约束是体系中不需要的约束。 B.× 13、复铰是连接三个或三个以上刚片的铰 A.√ 14、结构发生了变形必然会引起位移,结构有位移必然有变形发生。
B.× 15、如果梁的截面刚度是截面位置的函数,则它的位移不能用图乘法计算。 A.√ 16、一根连杆相当于一个约束。 A.√ 17、单铰是联接两个刚片的铰。 A.√ 18、连接四个刚片的复铰相当于四个约束。 B.× 19、虚功原理中的力状态和位移状态都是虚设的。 B.× 20、带拉杆三铰拱中拉杆的拉力等于无拉杆三铰拱的水平推力。 A.√ 21、瞬变体系在很小的荷载作用下会产生很大的内力,所以不能作为结构使用。 A.√ 22、一个无铰封闭框有三个多余约束。 A.√ 23、三铰拱的水平推力不仅与三铰的位置有关,还与拱轴线的形状有关。 B.× 24、三铰拱的主要受力特点是:在竖向荷载作用下产生水平反力。 A.√ 25、两根链杆的约束作用相当于一个单铰。 B.× 26、不能用图乘法求三铰拱的位移。 A.√ 27、零杆不受力,所以它是桁架中不需要的杆,可以撤除。 B.× 28、用图乘法可以求等刚度直杆体系的位移。 A.√
一、判断题(共223小题) 1。结构的类型若按几何特征可分为平面结构和空间结构。(A) 2、狭义结构力学的研究对象是板、壳结构(B)。 3 单铰相当于两个约束。(A) 4、单刚节点相当于三个约束。(A) 5、静定结构可由静力平衡方程确定全部约束力和内力。A 6、超静定结构可由静力平衡方程确定全部约束力和内力B。 7 无多余约束的几何不变体系是静定结构。A 8 三刚片规则中三铰共线为可变体系。B 9 两刚片用一个单铰和一个不通过该铰的链杆组成的体系为静定结构。A 10 两刚片用一个单铰和一个不通过该铰的链杆组成的体系为超静定结构B。 11链杆相当于两个约束。B 12 平面上的自由点的自由度为2 A 13 平面上的自由刚体的自由度为3 A 14 铰结点的特征是所联结各杆可以绕结点中心自由转动。A 15 有多余约束的几何不变体系是超静定结构。A 16 无多余约束的几何可变体系是超静定结构。B 17、无多余约束的几何可变体系是静定结构。B 18刚结点的特征是当结构发生变形时汇交于该点的各杆端间相对转角为零。A 19 三刚片规则中三铰共线为瞬变体系。A 20三个本身无多余约束的刚片用三个不共线的单铰两两相连,则组成的体系为静定结构。A 21 一个刚结点相当于3个约束。 22 一个连接3个刚片的复铰相当于2个单铰。A 23 一个铰结三角形可以作为一个刚片。A 24 一个铰结平行四边形可以作为一个刚片。B 25 一根曲杆可以作为一个刚片。A 26 一个连接4个刚片的复铰相当于2个单铰.B 27 任意体系加上或减去二元体,改变体系原有几何组成性质。B 28 平面几何不变体系的计算自由度一定等于零。B 29 平面几何可变体系的计算自由度一定等于零。B 30 三刚片体系中若有1对平行链杆,其他2铰的连线与该对链杆不平行,则该体系为几何不变体系。A 31 三刚片体系中,若有三对平行链杆,那么该体系仍有可能是几何不变的。B 32 三刚片体系中,若有2对平行链杆,那么该体系仍有可能是几何不变的。A 33 一个单铰相当于一个约束。B 34 进行体系的几何组成分析时,若体系通过三根支座链杆与基础相连,可以只分析体系内部。B 35 三刚片体系中,若有两个虚铰在无穷远处,则该体系一定为几何可变。B 36 有多余约束的体系为静定结构。B 37 静定结构一定几何不变。A 38 超静定结构一定几何不变.A 39 几何不变体系一定是静定结构。B 40几何不变体系一定是超静定结构。B 41力是物体间相互的机械作用。A 42 力的合成遵循平行四边形法则。A 43 力的合成遵循三角形法则。A 44 力偶没有合力。A 45 力偶只能用力偶来平衡。A 46 力偶可以和一个力平衡。B 47 力偶对物体既有转动效应,又有移动效应。B 48 固定铰支座使结构在支承处不能移动也不能转动。B 49 可动铰支座使结构在支承处能够转动,但不能沿链杆方向移动。A 50 结点法求解桁架内力应按照结构几何组成相反顺序来求解。A 51 将一个已知力分解为两个力可得到无数解答。A 52 作用力和反作用力是作用在同一物体上的两个力。B 53 作用力和反作用力是作用在不同物体上的两个力。A 54 两个力在同一轴上的投影相等,此两力必相等 B 55 力偶对平面内任一点的矩等于力偶矩A 56 力偶在坐标轴上的投影的代数和等于零A 57 一个固定铰支座相当于两个约束。A 58三个本身无多余约束的刚片用三个不共线的单铰两两相连,则组成的体系为超静定结构B 59 桁架是“只受结点荷载作用的直杆、铰结体系”。A 60桁架结构的内力有轴力。A 61 拱的合理拱轴线均为二次抛物线。B 62无铰拱属于超静定结构。A 63 三铰刚架和三铰拱都属于推力结构。A 64 简支刚架属于推力结构。B 65 三铰拱属于静定结构。A 66 相同竖向载荷作用下,同跨度拱的弯矩比代梁的弯矩大得多。B 67 桁架结构中,杆的内力有轴力和剪力。B 68 竖向载荷作用下,简支梁不会产生水平支反力.A 69 竖向载荷作用下,拱不会产生水平支反力。B 70 竖向载荷作用下,拱的水平推力与拱高成正比。B
《结构力学》课程习题集 西南科技大学成人、网络教育学院版权所有 习题 【说明】:本课程《结构力学》(编号为06014)共有单选题,判断题,计算题1,计算题2,计算题3,计算题4,几何构造分析等多种试题类型,其中,本习题集中有[计算题4]等试题类型未进入。 一、单选题 1.弯矩图肯定发生突变的截面是()。 A.有集中力作用的截面; B.剪力为零的截面; C.荷载为零的截面; D.有集中力偶作用的截面。 2.图示梁中C截面的弯矩是()。 4m2m 4m 下拉);上拉); 下拉);下拉)。 3.静定结构有变温时,()。 A.无变形,无位移,无内力; B.有变形,有位移,有内力; C.有变形,有位移,无内力; D.无变形,有位移,无内力。 4.图示桁架a杆的内力是()。 ; B.-2P;; D.-3P。 5.图示桁架,各杆EA为常数,除支座链杆外,零杆数为()。
A.四根; B.二根; C.一根; D.零根。 P a l = a P P P 6 6. 图示梁A 点的竖向位移为(向下为正)( )。 A.)24/(3EI Pl ; B.)16/(3EI Pl ; C.)96/(53EI Pl ; D.)48/(53EI Pl 。 P EI EI A l/l/22 2 7. 静定结构的内力计算与( )。 无关; 相对值有关; 绝对值有关; 无关,I 有关。 8. 图示桁架,零杆的数目为:( )。 ; ; ; 。 9. 图示结构的零杆数目为( )。 ; ; ; 。 10. 图示两结构及其受力状态,它们的内力符合( )。 A.弯矩相同,剪力不同; B.弯矩相同,轴力不同; C.弯矩不同,剪力相同; D.弯矩不同,轴力不同。
结构力学 1:[论述题] 简答题 1、简述刚架内力计算步骤。 参考答案: 答:(1)求支座反力。简单刚架可由三个整体平衡方程求出支座反力,三铰刚架及主从刚架等,一般要利用整体平衡和局部平衡求支座反力。(2)求控制截面的内力。控制截面一般选在支承点、结点、集中荷载作用点、分布荷载不连续点。控制截面把刚架划分成受力简单的区段。运用截面法或直接由截面一边的外力求出控制截面的内力值。(3)根据每区段内的荷载情况,利用"零平斜弯”及叠加法作出弯矩图。作刚架Q、N图有两种方法,一是通过求控制截面的内力作出;另一种方法是首先作出M 图;然后取杆件为分离体,建立矩平衡方程,由杆端弯矩求杆端剪力;最后取结点为分离体,利用投影平衡由杆端剪力求杆端轴力。当刚架构造较复杂(如有斜杆),计算内力较麻烦事,采用第二种方法。(4)结点处有不同的杆端截面。各截面上的内力用该杆两端字母作为下标来表示,并把该端字母列在前面。(5)注意结点的平衡条件。 2:[论述题] 简答题 2、简述力法的基本思路。 参考答案: 答:力法的基本思路:将超静定结构的计算转化为静定结构的计算,首先选择基本结构和基本体系,然后利用基本体系与原结构之间在多余约束方向的位移一致性和变形叠加列出力法典型方程,最后求出多余未知力和原结构的内力。第一步:去掉原结构的多余约束,代之以多余未知力,得到静定的基本体系。第二步:基本体系和原结构的变形相同,特别是基本体系上与多余未知力相应的位移与原超静定结构上多余约束处的位移条件一致,这是确定多余未知力大小的依据。一般情况下,当原结构上在多余约束处没有支座位移时,则基本体系应满足的变形条件是:与多余未知力相应的位移为零。 3:[论述题] 简答题 3、简述结构力学研究方法。 参考答案: 答:结构力学问题的研究手段包含理论分析、实验研究和数值计算,本课程只进行理论分析和计算。结构力学的计算方法很多,但都要考虑以下三方面的条件:(1)力系的平衡条件或运动条件。(2)变形的几何连续条件。(3)应力与变形间的物理条件(本构方程)。利用以上三方面进行计算的,又称为"平衡-几何”解法。采用虚功和能量形式来表述时候,则称为"虚功-能量”解法。随着计算机的进一步发展和应用,结构力学的计算由过去的手算正逐步由计算机所代替,本课程的学习将为进一步学习和掌握其他现代结构分析方法打下基础。 4:[论述题] 简答题 4、简述位移法计算超静定刚架的一般步骤。 参考答案: 答:用位移法计算超静定刚架的步骤如下:1)确定基本未知量;2)由转角位移方程,写出各杆端力表达式;3)在由结点角位移处,建立结点的力矩平衡方程,在由结点线位移处,建立截面的剪力平衡方程,得到位移法方程;4)解方程,求基本未知量;5)将已知的结点位移代入各杆端力表达式,得到杆端力;6)按杆端力作弯矩图;7)校核。 5:[单选题]
试卷1 一、是非题(每题2分,共10分) 1.功的互等定理仅适用于线性变形体系。() 2. 对图2中a图所示桁架用力法计算时,取图b作为基本体系(杆AB被去掉),则 其典型方程为:。() 图2 图3 3.图3所示梁在一组移动荷载组作用下,使截面K产生最大弯矩的最不利荷载 位置如图(a)所示。() 4. 图示结构用位移法求解时,基本未知量数目为3,用力法求解,则基本未知量 数目为5。() 5.位移法典型方程的右端项一定为零。() 二、填空题(共18分) 1.图1所示体系是________________体系,它有______个多余约束。(4分) 图1 图2 2.图2所示桁架杆1的内力为。(4分)
3.力法方程中柔度系数代表,自由项代表。(4分) 4.已知荷载作用下结构的M图如图所示,画出其剪力图。(6分) 图4 M图 Q图 三、作图示结构的M、Q图。d=2m。(20分) 四、用力法计算,并作图示对称结构M图。EI=常数。(20分) 五、用位移法计算图示刚架,并画出M图。(20分)
六、作图示梁的 的影响线,并利用影响线求给定荷载作用下的 值。(12分) 课程名称:结构力学I (样卷解答) 考试班级: 土木02(1、2、3、水建) 一、是非题(每题2分,共10分) 1.( √ ) 2. ( ? ) 3. ( ? ) 4. ( ? ) 5. ( √ ) 二、填空题(共18分) 1._几何不变体系(3分), 0 (1分) 2. 0 (4分) 3. 基本结构在 1=j X 作用下产生的沿i X 的位移(2分) 基本结构在仅荷载作用下产生的沿i X 的位移(2分) 4. 5ql/ 8 (6分) 正负号各1分 三、(20分) 支座反力20KN →, 10KN ↑, 20KN ↓, 10KN ↑ 每个图形10分,每根杆2分
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。( ) 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。( ) 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。( ) 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。( ) 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。( ) 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。( ) 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。( ) 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。( ) 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。( ) 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。 一个平面体系中有两个刚片,用单铰相联,则其自由度为____。 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。 (a) 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。 (b) 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。 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。 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_______________。 指出图示体系的几何组成性质。答案________________。 指出图示体系的几何组成性质。答案_______________。
1. 求图示体系的计算自由度,并分析其几何构造。 答W=-4,有多余约束的不变体系。 2. 求图示多跨静定梁的弯矩和剪力图。 rm 3. 试作下图所示结构的弯矩图。 lin 2iii lin I Jin
答. 4 . 答. L L L L Bl c d L ni/ L 利用静定结构的一般性质求图示桁架结构的内 力。 在F P作用下,只有右柱受了压力,而其它杆件的内力均为零。 5.用静力法求作图示多跨连续梁甩、RD M、F QE的影响线。 O D L h 4 C
A 支座往下位移了 b , B 支座往右位移了 a ,求 C 点的竖向位移 A cv 和C 1 , I b a —X b — — — — (向下) 2 4 2 4 下 7.试利用力法求解图示超静定结构,作出弯矩图,并求 答. R A 影响线 F D 影响线 M E 影响线 F QE 影响线 点的相对转角 2KN/in 6.图示三铰刚架 C 点水平位移。
答. 取BC 杆的轴力为基本未知量 X i , 则 X i =-3/2 M Dc =6KN- m (左侧受拉) C 点水平位移: 用位移法求解图示结构。 ¥ 牛1 J U llll II 1 zl t H 确定未制量, (2)尸斓穹範表达式 基本方程: II X I IP 0, 求得: 11 128 近T 仃 64 E? " ■ 6x2/ ,也 I 匚片=旳刊 —xA- — … 12J',空尸 3/ 、r M U gH + Al 虻=0 心+討 V F = O 卜g _打眩— 9/ 27/ 、&L L n 句 —H + - X uA — — Fp =0 h h … la If 2 9.试利用弯矩分配法求图示超静定结构,作出弯矩图。 EI=常数。 -m AB =n BA =30KN- m c =-20KN ?m 6麻N JL BC=3/7 2QKN/D] B J I J J I J Jc X 2 in lb 4in 20KN 最终弯矩: M A B =10KN- m (左侧受拉) Xr
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)(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) 2 =1
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; 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
总计(300题) 一、名词解释(抽4题,每题5分)。 1、线弹性体: 2、结构力学基本假设: 3、影响线: 4、影响量: 5、一元片: 6、二元片: 7、二刚片法则: 8、三刚片法则: 9、零载法: 10、梁: 11、刚架: 12、桁架: 13、拱: 14、静定结构: 15、超静定结构: 16、绘制桁架中“K”,“X”, “T”型组合结构并说明受力特点: 17、二力构件: 18、临界荷载: 19、临界位置: 20、危险截面:
21、包络线: 22、绝对最大弯矩: 23、虚功原理: 24、虚力原理: 25、虚位移原理: 26、图乘法: 27、功互等定律: 28、位移互等定律: 29、反力互等定律: 30、反力位移互等定律: 31、力法方程: 32、对称结构的力法方程(写三次超静定结构) 33、结构正对称力正对称结构的受力、变形特点: 34、结构正对称力反对称结构的受力、变形特点: 35、将一般对称结构受力分解为正对称和反对称受力结构: 36、奇数跨超静定结构的受力特点: 37、偶数跨超静定结构的受力特点: 二、判断题(抽5题,每题2分) (O)1、在任意荷载下,仅用静力平衡方程即可确定全部反力和内力的体系是几何不变体系。 2、图中链杆1和2的交点O可视为虚铰。(X)
1 2 3 4 5 3、在图示体系中,去掉1—5,3—5, 4—5,2—5,四根链杆后, 得简支梁12 ,故该体系为具有四个多余约束的几何不变体系 。(X ) 1 2 3 4 5 4、几何瞬变体系产生的运动非常微小并很快就转变成几何不变体系 ,因而可以用作工程结构。(X ) 5、有多余约束的体系一定是几何不变体系。(X ) 6、图示体系按三刚片法则分析,三铰共线,故为几何瞬变体系。(O ) 7、计算自由度W 小于等于零是体系几何不变的充要条件。(X ) 8、两刚片或三刚片组成几何不变体系的规则中,不仅指明了必需的约束数目,而且指明了这些约束必须满足的条件。(O ) 9、在图示体系中,去掉其中任意两根支座链杆后,所余下部分都是几何不变的。(X ) 10、静定结构的全部内力及反力,只根据平衡条件求得,且解答是唯一的。(O ) 11、静定结构受外界因素影响均产生内力,内力大小与杆件截面尺寸无关。 ( X ) 12、静定结构的几何特征是几何不变且无多余约束。 (O )
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 。
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
精品文档 [0729]《结构力学》 1、桁架计算的结点法所选分离体包含几个结点 A. 单个 2、固定铰支座有几个约束反力分量 B. 2个 3、从一个无多余约束的几何不变体系上去除二元体后得到的新体系是 A. 无多余约束的几何不变体系 4、两刚片用三根延长线交于一点的链杆相连组成 A. 瞬变体系 5、定向滑动支座有几个约束反力分量 B. 2个 6、结构的刚度是指 C. 结构抵抗变形的能力 7、桁架计算的截面法所选分离体包含几个结点 B. 最少两个 8、对结构进行强度计算的目的,是为了保证结构 A. 既经济又安全 9、可动铰支座有几个约束反力分量 A. 1个 10、固定支座(固定端)有几个约束反力分量 C. 3个 11、改变荷载值的大小,三铰拱的合理拱轴线不变。 A.√ 12、多余约束是体系中不需要的约束。 B.× 13、复铰是连接三个或三个以上刚片的铰 A.√
14、结构发生了变形必然会引起位移,结构有位移必然有变形发生。 B.× 精品文档. 精品文档 15、如果梁的截面刚度是截面位置的函数,则它的位移不能用图乘法计算。 A.√ 16、一根连杆相当于一个约束。 A.√ 17、单铰是联接两个刚片的铰。 A.√ 18、连接四个刚片的复铰相当于四个约束。 B.× 19、虚功原理中的力状态和位移状态都是虚设的。 B.× 20、带拉杆三铰拱中拉杆的拉力等于无拉杆三铰拱的水平推力。 A.√ 21、瞬变体系在很小的荷载作用下会产生很大的内力,所以不能作为结构使用。 A.√ 22、一个无铰封闭框有三个多余约束。 A.√ 23、三铰拱的水平推力不仅与三铰的位置有关,还与拱轴线的形状有关。 B.× 24、三铰拱的主要受力特点是:在竖向荷载作用下产生水平反力。 A.√ 25、两根链杆的约束作用相当于一个单铰。 B.× 26、不能用图乘法求三铰拱的位移。 A.√ 27、零杆不受力,所以它是桁架中不需要的杆,可以撤除。 B.×
结构力学(一)试题 一、单项选择题(本大题共10小题,每小题2分,共20分) 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。 1.图示体系为() A.无多余约束的几何不变体系 B.有多余约束的几何不变体系 C.瞬变体系 D.常变体系 2.欲使图示体系成为无多余约束的几何不变体系,则需在A端加入() A.可动铰支座 B.固定铰支座 C.定向支座 D.固定支座 3.图示伸臂梁跨中截面C的弯矩为() A.10kN·m(下拉) B.15kN·m(下拉) C.16kN·m(下拉) D.23kN·m(下拉) 4.图(a)结构用力法计算,选择图(b)为基本体系,则Δ1C等于() A.-lθ B.-lθ/2 C.lθ/2 D.lθ
5.图示结构,截面C 的( ) A .弯矩等于零 B .剪力等于零 C .轴力等于零 D .内力均不为零 6.图示体系的超静定次数为( ) A .4 B .5 C .6 D .7 7.图示结构,各杆EI 相同,支座D 下沉Δ引起AB 杆B 端的 弯矩为(顺时针为正)( ) A .-? 2EI 6l B .-?2 EI 3l C .?2EI 3l D . ?2 EI 6l 8.图示对称刚架,在反对称荷载作用下,求解时取半刚 架为( ) A .图(a) B .图(b) C .图(c) D .图(d) 9.图(a)结构,用位移法求解时选图(b)为基本体系,杆长均为l ,则典型方程中的系数r 11为 ( ) A .9EI/l 3
B.12EI/l3 C.15EI/l3 D.16EI/l3 10.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()1 10 1 B. 8 1 C. 4 3 D. 8 二、填空题(本大题共8小题,每空2分,共16分) 请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。 11.静定结构是指_________的几何不变体系。 12.图示桁架,有_________根零杆。 13.位移互等定理表达式为_________。 14.在结构分析中,对称结构除应满足几何图形对称、约束形式对称的要求外,还应满足_________对称的要求。 15.图示结构,EI=常数,跨中截面C的竖向位移的方向是_________。 16.图示结构,各杆EI=常数,用位移法计算,基本未知量最少是_________个。
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 -
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. 2
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; 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。 F P =1