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武汉理工大学土木工程结构力学本科期末考试题

武汉理工大学土木工程结构力学本科期末考试题
武汉理工大学土木工程结构力学本科期末考试题

《结构力学》教学大纲

一、本课程的性质与任务

本课程为土木工程专业本科生的一门主要技术基础课。

通过本课程的教学,使学生了解杆件体系的组成规律,了解各类结构的受力性能,撑握杆件结构的计算原理和方法,培养分析与解决工程实际中杆系结构力学问题的能力,为学习后续有关专业课程以及将来进行结构设计和科学研究打下力学基础。

二、本课程的教学内容、基本要求及学时分配

1.绪论(4学时)

(1)教学内容

1.1结构力学的学科内容和教学要求。

1.2结构力学计算简图及简化要点。

1.3杆件结构的分类。

1.4荷载的分类。

(2)教学要求

了解结构力学的任务以及与其它课程的关系,正确理解结构计算简图的概念、简化要点和条件,了解荷载的分类。

2.几何构造分析(6学时)

(1)教学内容

2.1几何构造分析中的几个基本概念。

2.2平面几何不变体系的组成规律。

2.3平面杆件体系的计算自由度。

(2)教学要求

理解几何不变体系、几何可变体系、几何瞬变体系、自由度(静力自由度)约束及其类型等基本概念。正确理解和应用几何不变体系的组成规则(两刚片法则、三刚片法则、二元体法则),会计算平面杆件体系的计算自由度。

3.静定结构的内力计算(14学时)

(1)教学内容

3.1梁的内力计算的回顾。

3.2静定多跨梁的组成、计算和内力图的绘制。

3.3静定平面刚架的内力计算和内力图的绘制。

3.4三铰拱的特点和内力计算。三铰拱的合理拱轴曲线。

3.5静定平面桁架的特点、组成及分类。用结点及截面法计算桁架的内力,结点法和截面法的联合应用。

3.6静定组合结构的特点、计算和内力图的绘制。

3.7静定结构的一般性质。

(2)教学要求

巩固在材料力学中已经建立的截面法的概念与方法,并把它推广应用在结构计算上。熟练掌握杆件上的荷载与内力的微分关系、增量关系,并用以定性分析内力图的形状。熟练掌握分段叠加法作弯矩图的方法。

正确、灵活选取和画出隔离体图,熟练掌握应用隔离体图和平衡条件计算结构支反力、内力的方法;熟练掌握静定梁、静定刚架内力计算和内力图的绘制以及静定平面桁架内力的求解方法;掌握静定组合结构、三铰拱的内力计算和内力图的绘制方法;了解静定结构的力学特征。

4.影响线(8学时)

(1)教学内容

4.1移动荷载与影响线的概念。

4.2用静力法作静定梁的影响线。

4.3用机动法作静定梁的影响线。

4.4结点荷载作用下的影响线。

4.5静力法作桁架的影响线。

4.6影响线的应用。

(2)教学要求

正确理解影响线的概念以及与内力图的区别;熟练掌握静力法作静定梁、刚架和桁架的内力影响线;了解用机动法作影响线;会用影响线求移动荷载作用下结构的最大内力。

5.虚功原理和结构的位移计算(12学时)

(1)教学内容

5.1刚体体系的虚功原理及其应用。虚位移原理与单位位移法;虚力原理与单位荷载法。

5.2结构位移计算的一般公式。

5.3荷载下结构的位移计算(积分法和图乘法)。

5.4广义位移的概念和计算。

5.5温度改度和支座移动下结构的位移计算。

5.6互等定理。

(2)教学要求

理解变形体虚功原理的内容及其应用;熟练掌握荷载作用下静定结构的位移计算方法(主要是图乘法);掌握静定结构由于温度改变和支座移动所引起的位移计算方法;了解互等定理。

6.力法(14学时)

(1)教学内容

6.1超静定结构的概念和超静定次数的确定。

6.2力法的基本原理、基本体系、基本未知量和基本方程及其物理意义。

6.3用力法计算超静定梁和刚架、超静定桁架和排架、超静定组合结构以及两铰拱的计算。利用对称性简化计算。温度改变和支座移动下超静定结构的计算。

6.4超静定结构的位移计算。

6.5超静定结构内力图的校核和特性。

(2)教学要求

充分理解和掌握力法的基本原理,能够熟练用力法计算超静定结构(梁、刚架、桁架、排架、组合结构和两铰拱)在荷载作用、温度改变和支座移动影响下的内力;会计算超静定结构的位移;了解超静定结构内力图的校核方法和力学特征。

7.位移法(10学时)

(1)教学内容

7.1位移法的基本原理、基本未知量和基本方程。

7.2等截面杆件的转角位移方程。

7.3用位移法计算无侧移刚架和有侧移刚架。

7.4 支座移动下的计算。

7.5 利用对称性简化计算。

(2)教学要求

充分理解和掌握位移法的基本原理,充分理解转角位移方程中每一项的力学意义,正确判断结构的未知位移的数量,能够用位移法熟练计算无侧移刚架和有侧移刚架在荷载作用下及支座移动下的内力计算,会用对称性简化结构计算。

8.渐近法(10学时)

(1)教学内容

8.1力矩分配法的转动刚度、分配系数和传递系数。

8.2用力矩分配法计算单结点无侧移刚架。

8.3用力矩分配法计算多结连续梁和无侧移刚架。

8.4支座移动下的计算。

8.5对称性的利用。

(2)教学要求

正确理解力矩分配法和位移法的关系及力矩分配法的适用条件,能够正确计算转动刚度和分配系数,用力矩分配法熟练计算多结点连续梁和无侧移刚架在荷载作用下及支座移动下的内力,会用对称性简化结构计算。

9 矩阵位移法(10学时)

(1)教学内容

9.1矩阵位移法的基本概念

9.2单元局部坐标系和整体坐标系中的单元刚度矩阵。坐标转换。

9.3单元集成法,整体刚度矩阵的集成。

9.4等效结点荷载。

9.5平面刚架计算实例。

(2)教学要求

理解矩阵位移法的基本概念;掌握梁单元、桁架单元、平面架单元在局部坐标系和整体坐标系中的刚度矩阵及其转换公式;理解结点位移分量编号的意义;熟练掌握利用单元定位向量集成整体刚度矩阵和形成等效结点荷载向量的方法。

10. 结构动力计算基础(20学时)

10.1 绪论

(1)教学内容

10.1.1 结构动力学的任务。

10.1.2 动力计算中结构的自由度。

10.1.3 动力荷载的分类。

(2)教学要求

理解动荷载和静荷载、动力计算和静力计算的区别与联系,掌握达朗伯原理、动荷载的分类及其特点和动力计算自由度的判断与确定。

10.2 无阻尼的单自由度体系自由振动

(1)教学内容

10.2.1 自由振动微分方程的建立(刚度法和柔度法)。

10.2.2 自由振动微分方程的解。

10.2.3 结构的自振频率和周期。

(2)教学要求

掌握刚度法和柔度法建立振动微分方程的基本原理原理及方法。正确理解单自由度体系自由振动的动力特性(自振频率、自振周期、位移、振幅等)的基本概念和特点,熟练掌握这些动力特性的计算。

10.3无阻尼的单自由度体系强迫振动

(1)教学内容

10.3.1 简谐荷载作用下的强迫振动(微分方程的建立及方程求解、动力系数及其特性)。

10.3.2 一般荷载作用下的强迫振动(Duhamel积分、突加荷载、短时荷载)。

(2)教学要求

理解自由振动和强迫振动的概念及其本质区别。正确理解单自由度体系在简谐荷载作用下强迫振动的特点和一些动力特性(动力反应、过渡阶段、平稳阶段、动力系数、共振、相位角、振幅等)概念,熟练掌握这些动力特性(动位移、动力系数和动内力等)的计算。会应用Duhamel积分公式计算一般荷载作用下结构动力特性(动位移、动力系数和动内力等)。

10.4 有阻尼的单自由度体系自由振动

(1)教学内容

10.4.1 阻尼的来源和类型。

10.4.2 有阻尼的单自由度体系自由振动(微分方程的建立及方程求解、阻尼对振动的影响、阻尼比的计算)。

(2)教学要求

了解阻尼的来源、种类和特点,了解有阻尼振动和无阻尼振动的区别与联系。掌握阻尼对动力特性(自振频率、振幅等)的影响,掌握动力特性(动位移、振幅)和阻尼比的计算。

10.5 有阻尼的单自由度体系强迫振动

(1)教学内容

10.5.1 简谐荷载作用下的强迫振动(微分方程的建立及方程求解、动力位移、动力系数及其特性)。

10.5.2 一般荷载作用下的强迫振动(Duhamel积分)

10.5.3 突加荷载作用下的强迫振动(动力位移)

(2)教学要求

正确理解有阻尼的单自由度体系在简谐荷载作用下强迫振动的特点和动力反应时的一些基本概念,掌握结构动力反应的计算方法。了解Duhamel积分公式和突加荷载作用下结构动力特性。

10.6 多自由度体系的自由振动

(1)教学内容

10.6.1 刚度法(微分方程的建立及方程求解、频率方程和主振型)

10.6.2 柔度法(微分方程的建立及方程求解、频率方程和主振型)

(2)教学要求

掌握用刚度法和柔度法建立多个自由度体系的自由振动微分方程的方法,深刻理解频率方程和主振型等概念及其不同表达形式,熟练掌握多自由度体系自由振动时的动力特性(自振频率、主振型)的计算。

10.7 多自由度体系在简谐荷载作用下的强迫振动

(1)教学内容

10.7.1 两个由度体系的强迫振动。

10.7.2 n个由度体系的强迫振动。

(2)教学要求

理解多自由度体系在发生强迫振动时微分方程的建立方法以及和自由振动时的区别与联系,熟练掌握多自由度体系在简谐荷载作用下的强迫振动的特点和动力反应(动位移、动内力等)的计算。

11. 定性力学概念及课程总复习

上册:4学时;下册:2学时。

课程名称 2008~2009年度 本科结构力学上( A 卷)

一、分析图1和图2示结构的几何特性,如为几何不变体系,指出有几个多余约束。(简要写出分析过

程)(6分×2=12分)

图1 图2 二、定性画出图3~图5示结构弯矩图的大致形状。(5分×3=15分)

A支座发生向下的位移Δ

图3 图4 图5 三、定性画出图6~图7示结构的变形曲线。(5分×2=10分)

q

图6 图7 四、计算题(共四小题,合计63分) 1. 图8示刚架结构,求:

(1)作出弯矩M DA 、剪力Q DA 的影响线,假定DA 杆右侧受拉为正。(8分)

(2)利用影响线计算在均布荷载q 作用下(分布长度不限,且连续分布)M DA 、Q DA 的最大负值。(6分)

2.(1)利用结构和荷载的特性,力法作出图9示结构的弯矩图。各杆EI =常数,忽略杆件的轴向变形。(13分)

(2)若CE 、DF 的抗弯刚度为EI 1,CD 、EF 的抗弯刚度为EI 2。当EI 1>> EI 2时的M CD 相对EI 1= EI 2时的是变大还是变小;反之,当EI 1<< EI 2时的M CD 又如何变化。(4分)

图8 图9

3. 位移法计算图10示超静定结构,各杆i=常数。

(1)判断图示结构位移法的独立基本未知量。(2分)

(2)写出杆端弯矩表达式。(6分)

(3)列出位移法基本方程(不需求解)。(8分)

(备注:也可采用位移法基本体系进行求解。)

4.力矩分配法计算图11示结构,各杆i=常数。内力值保留到小数点后一位。

(1)绘出弯矩图(12分)

(2)求出C支座反力。(4分)

图10 图11

试题标准答案课程名称2008~2009年度本科结构力学上( A 卷)

一、分析图1和图2示结构的几何特性,如为几何不变体系,指出有几个多余约束。(简要写出分析过程)

图1. 无多余约束的几何不变体系;

分析过程如下,此处仅给出一种分析方法,只要说明合理均给分。

对象:刚片(1)和(2);

联系:铰A和链杆1,链杆的延长线不通过铰;

结论:无多余约束的几何不变体系(3)。

刚片(3)与大地连接同理。

图2. 瞬变体系;

分析过程如下,此处仅给出一种分析方法,只要说明合理均给分。

对象:刚片(1)、(2)和(3);

联系:铰A、B和C,三铰共线;

结论:瞬变体系。

图1 图2

二、定性画出图3~图5示结构弯矩图的大致形状。

图3 图4 图5 三、定性画出图6~图7示结构的变形曲线。

q

图6 图7 四、计算题 1. (1)

D

C

E

E

C

D

弯矩M DA 的影响线 剪力Q DA 的影响线

(2)均布荷载布满DE 跨时,M DA 取最大负值:

2

1

20.50.52DA M qA q a a qa ==-???=-最大负值

均布荷载布满DE 段时,Q DA 取最大负值:

1

20.50.52DA Q qA q a qa

==-???=-最大负值

2.

(1)依据对称性可得下图,并作荷载和单位荷载作用下的弯矩图:

2分

1分

基本体系P

11110P X δ+?= 1112112a a

EI EI δ??=

???= ???

2

11Pa 1Pa 3112422416P a a Pa EI EI ???=-??+???=-

???

1111

316P

X Pa δ?=-

=

11P M M X M =+

弯矩图:

(2)根据变形协调,C 点转角相同。弯矩值的大小与转动刚度有关,转动刚度大,需要的转动弯矩大。因此,当EI 1>> EI 2时的M CD 相对EI 1= EI 2时的是变小;反之,当EI 1<< EI 2时的M CD 变大。 32.合计16分

(1)图示结构位移法的独立基本未知量为:B θ、?(竖向位移)

(2)杆端弯矩表达式:

0334AB BA B M M i i

θ?

==+

14684464264

4844BC B B CB B M i i i i M i i θθθ???

=+-??=+-=++

21

0384316

8DB

BD B B M M i i θθ==-??=-

(3)

334416BA B BA M Q i i θ

???=-

=-+ ??? 461244416BC CB B BC M M Q i i θ

+???=-

+=-++ ???

位移法基本方程为:

0:0B

BA BC BD M

M M M =++=∑

3

1.75800

8B EI EI θ-?+= 0BA BC Q Q -=

3940

416B

i

i

θ?

+-=

备注:利用位移法基本体系计算时,评分可参照上述标准。

4.

(1)转动刚度:

43BA BC CB CD S S S i

S i ====

分配系数:

M

0.53/7

4/7BA BC CD CB μμμμ====

固端弯矩:

21

648121

8448BA AB CB BC

m m kN m m m kN m =-=??=?=-=??=?

分配及传递过程:

-10

-8-6-40

弯矩图(kN ·m ):

(2) 支座C 的支座反力

474CB BC

CB M M Q kN +=-+= 1.54CD CD

M

Q kN

=-=

()1.57 5.5C C D C B R Q Q k N =-=-=-↓

课程名称 2008~2009年度 本科结构力学下 A 卷)

一、Translation (中文译成英文,英文译成中文)(2分×5=10分) 1. 整体刚度矩阵 2. 柔度法 3. 强迫振动 4. coordinate transformation 5. harmonic load 二、简答题(25分)

1. 判断图1结构动力自由度的个数,忽略杆件的轴向变形,除特殊注明外忽略分布质量。(6分)

(1)

(2)

图1

2. 定性画出图2结构的主振型形状。(8分)

图2

3. 写出图3单元在整体坐标系下的单元刚度矩阵,忽略杆件的轴向变形。(6分)

y

图3

4. 定性分析图4(a )和(b )结构的自振频率ω之间的关系,EI 1=常数,忽略杆件的轴向变形。(5分)

2

2(b)

图4

三、计算题(65分)

1. 图5结构受到简谐荷载()F t FSin t θ=,其中23EI

mb θ=

。EI =常数,忽略杆件的轴向变形。求:(1)结

构的自振频率;(7分);

(2)动力系数;(2分);

(3)B截面处的最大弯矩M B和最大竖向位移ΔBV。(6分)

图5 图6

2. 图6结构质量忽略不计,EI=常数。列出其振动频率方程(15分)。

3. 图7排架,横梁EI=∞,质量m集中在横梁上。设柱顶产生初始侧移y0=8mm,此时突然释放,排架自由振动。测得2个周期后柱顶的侧移为y2=4mm。求:

(1)排架的阻尼比;(6分)

(2)振幅衰减到y0的5%以下至少所需要的时间(以整周期计)。(5分)

(3)求简谐荷载作用下,发生共振时的动力系数和最大动力系数。(4分)

图7 图8

4. 矩阵位移法计算图8刚架结构,考虑轴向变形。

(1)结构整体刚度矩阵有几阶?(3分)

(2)写出单元①的单元定位向量{}①

λ;(3分)

(3)说明在单元②的[]②k中的元素k

62

集合到整体刚度矩阵

[]K后所在的位置;(3分)

(4)写出③单元的坐标转换矩阵;(4分)(5)写出等效节点荷载向量

{}P。(4分)

(6)说明整体刚度矩阵[]K中的元素

63

K的物理意义。(3分)

试题标准答案 课程名称 2008~2009年度 本科结构力学下( A 卷)

一、Translation (中文翻译英文,英文翻译中文)

1. assembled stiffness matrix

2. flexibility method

3. forced vibration

4. 坐标转换

5. 简谐荷载 二、简答题

1. (1)1个; (2)2个

2.

第一振型 第二振型 3.

[]?

??

???=????

??=42244224L EI i i i i K

4. b a ωω<

理由:刚度比较:b a k k < 或柔度比较:a b δδ> 三、计算题

1. (1)单位荷载下的弯矩图:

23

3

11222122242233323339b b b b b b b EI EI δ??=????+????=

???

ω=

=

(2)

22

1

1

1.8

14/9

1βθω

=

=

=--

(3)

()

()max 22

1.833B b M F mg b F mg β=+=+

()()

3

m a x 41.89BH b F mg F mg EI βδ?=+=+ 2. (1)单位荷载下的弯矩图:

322

111121222323b b b b b EI EI δ=??+??=

3

2221222326b b b b EI EI δ=????=

3

1221

1122224b b b b EI EI δδ==???= 33

1112122

2

3

3

121

2222

2

1

1

20011

43mb mb m m EI EI

mb mb m m EI

EI δδωωδδωω-

-

=?=--

3. (1)假定0.2ξ<,

02118

ln ln 0.05522224y y ξππ=

==??

0.0550.ξ=<

符合基本假定。

(2)

0118ln

ln 8.67220.05580.05n y n n y πξ

π=

?==??

取n=9。

(3)动力系数:

11

9.09220.055βξ=

==?

最大动力系数:

max 9.10

β=

=

=

4. (1)6阶 (2){}

{}001234T

λ①

(3)62k 集合到整体刚度矩阵中在第六行第三列 (4) sin 0.6

cos 0.8αα=-=

0.80.60

00.60.800000.80.6000.60.8T -?????

?=??-??

?? 或 0.80.60

000.60.80000000000

0000.80.600000.60.800

00000T -??

??????=??-????????

(5)

1

1

12424121616212??=??=

{}{}

241602416T

P

F =-

{}

{}001602416T

P =--①

{}{}16

0241600T

P =--

(6)K 63的物理意义是:B 点产生单位竖向位移时,C 点产生的杆端力。

课程名称 2009~2010年度 本科结构力学上( A 卷)

五、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。(简要写出分析过程)

(5分×2=10分)

图1 图2

六、定性画出图3~图6结构弯矩图的大致形状。(5分×4=20分)

A支座发生向上的位移Δ

图3 图4 图5 图6

七、定性画出图7~图8结构变形图的大致形状。(3分×2=6分)

图7 图8 八、计算题(14分+15分×3+5分=64分) 1. 图9桁架结构:

(1)单位荷载F P =1方向向下,沿A 、B 、C 、D 运动,作F NBE 和F NBC 的影响线。(10分) (2)利用影响线计算图示荷载下F NBE 和F NBC 。(4分)

图9 图10

2. 力法求解图10结构。各杆EI =常数,忽略杆件的轴向变形。 (1)绘弯矩图。(10分) (2)求B 点的转角。(5分)

3. 位移法计算图11超静定结构。各杆EI =常数,忽略杆件的轴向变形。 (1)判断图示结构位移法的独立基本未知量。(2分) (2)写出杆端弯矩表达式。(5分)

(3)列出位移法基本方程(不需求解)。(8分) (备注:也可采用位移法基本体系进行求解。)

4. 力矩分配法计算图12结构。各杆EI =常数,忽略杆件的轴向变形。 (3) 绘制弯矩图(10分) (4) 求F QDA 。(5分)

5. 图13结构是否有水平位移,请说明原因。如有水平位移,请指明位移方向。各杆EI =常数,忽略

杆件的轴向变形。(5分)

7kN/m

图11 图12 图13

试题标准答案课程名称2009~2010年度本科结构力学上( A 卷)

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。(简要写出分析过程)

(5分×2=10分)

图1. 几何不变体系,且有一个多余约束(2分);分析过程略(3分)。

图2. 常变体系(2分);分析过程略(3分)。

二、定性画出图3~图6示结构弯矩图的大致形状。(5分×4=20分)

每图5分。

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。(3分×2=6分)

每图3分。

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 (5分): F NBC的影响线 (5分):

kN kN

D

(2)10110

NBE

F kN

=-?=-(压力)(2分)

()

2110

1010

333

N B C

F k N

????

=?-+-?-=-

? ?

????(压力)(2分)

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:11110P X δ+?= (1分)

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。

11643EI δ= (0.5分) 164

P EI ?=-

(0.5分) ()11113P X kN δ?=-=←(1分)

11P M M X M =+(见下图)(2分)

(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

3B MM ds EI EI θ==∑?

逆 (2分)

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分) (2)杆端弯矩表达式: AB :B 0

1.54.AB BA M M EI kN m θ==+ (2分)

BC :B 1.50BC CB M EI M θ== (1分)

BD :B 2 1.5BD M EI EI θ=-?(1分) B 1.5DB M EI EI

θ=-?(1分) (3)位移法的基本方程

结点B 的合力矩平衡方程:

0:0

B

BA BC BD M

M M M =++=∑(1分)

代入化简得:5 1.54.0B EI EI kN m θ-?+=(2分)

图示的截面平衡方程:

X =∑:

0QBD F =(1分)

B B 33 1.5 1.52QBD

EI EI F EI EI θθ-?=-=-+?

(1分)

代入可得基本方程:B B 1.5 1.50EI EI θθ-+?=??=(2分)

备注:使用基本体系求解可酌情给分。

4. (1)利用对称性,选择图a 所示半边结构(2分)。

转动刚度:0.5DA S EI = 0.37

5DE S EI =(1分) 分配系数:

47DA μ=

3

7DE μ=(1分)

传递系数:0.5DA C = 0DE C =(1分)

固端弯矩:56.F

DE M kN m =-(1分)

分配及传递 图b (2分);弯矩图 图c (2分)。

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

68QDA F kN

+=-

=- (3分)

5. 答:图示结构有水平位移(2分),且位移方向向右(2分)。说明原因略(1分)。

(2分)

课程名称2009~2010年度本科结构力学下( A 卷)

和最大竖向位移ΔEVmax 。

(6分)

,突然释放,发生振动。测得3个周期后柱顶 ( ()求简谐荷载作用下,共振时的动力系数和 ()简述阻尼对自振频率的影响。(4分) 矩阵位移法计算刚架结构,编码、坐标系设定及结构所受荷载如图图6

图7

图8a 图8b

图5

武汉理工大学

姓名考生编号录取专业录取类型初试成绩复试总成绩第一年基本奖学金等级备注 成绩 王彬 1.04974E+14 机械工程学术型一等推免 黄海涛 1.04974E+14 机械工程学术型一等推免 席小婷 1.04974E+14 机械工程学术型一等推免 黄浪 1.04974E+14 机械工程学术型一等推免 余嵌 1.04974E+14 机械工程学术型一等推免 张奥 1.04974E+14 机械工程学术型一等推免 魏来 1.04974E+14 机械工程学术型一等推免 胡力文 1.04974E+14 机械工程学术型一等推免 宋丹丹 1.04974E+14 机械工程学术型一等推免 吕银雷 1.04974E+14 机械工程学术型一等推免 郑伟民 1.04974E+14 机械工程学术型一等推免 康伟 1.04974E+14 机械工程学术型一等推免 唐自豪 1.04974E+14 机械工程学术型一等推免 李庆玲 1.04974E+14 机械工程学术型一等推免 杨铮 1.04974E+14 机械工程学术型一等推免 唐建生 1.04974E+14 机械工程学术型一等推免 周奇 1.04974E+14 机械工程学术型一等推免 史登辉 1.04974E+14 机械工程学术型一等推免 贺卉娟 1.04974E+14 机械工程学术型一等推免 马国锋 1.04974E+14 机械工程学术型一等推免 印世杰 1.04974E+14 机械工程学术型一等推免 徐东辉 1.04974E+14 机械工程学术型一等推免 胡娜 1.04974E+14 机械工程学术型一等推免 肖雄 1.04974E+14 机械工程学术型一等推免 姜晓帅 1.04974E+14 机械工程学术型一等推免 颜甜莉 1.04974E+14 机械工程学术型一等推免 付亚为 1.04974E+14 机械工程学术型一等推免 冷丽姣 1.04974E+14 机械工程学术型一等推免 郑桂东 1.04974E+14 机械工程学术型一等推免 郑佳文 1.04974E+14 机械工程学术型一等推免 赵晨 1.04974E+14 机械工程学术型一等推免 徐芳 1.04974E+14 机械工程学术型一等推免 孙静明 1.04974E+14 机械工程学术型一等推免 徐伟 1.04974E+14 机械工程学术型一等推免 严才根 1.04974E+14 机械工程学术型一等推免 杜兆勇 1.04974E+14 机械工程学术型一等推免 刘路 1.04974E+14 机械工程学术型一等推免 陈端滢 1.04974E+14 机械工程学术型一等推免 姚亮 1.04974E+14 机械工程学术型一等推免 卫军 1.04974E+14 机械工程学术型一等推免

结构力学试卷答案

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 每根杆符号错扣1分 四、. (20分) 2分) (3分) 力法方程 0 IP 111=?+X δ(2分) (2分) (2分) 系数: ;3/23 11EI l =δ (2 分) ;24/4 IP EI ql -=? (2分) 解得: 16/1ql X = (1分) 最后弯矩图

结构力学2期末考试复习题

一、判断题: 1、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。( ) 2、若图示各杆件线刚度i 相同,则各杆A 端的转动刚度S 分别为:4 i , 3 i , i 。(√ ) A A A 3、图示结构EI =常数,用力矩分配法计算时分配系数4 A μ= 4 / 11。( ) 1 2 3 4 A l l l l 4、图示结构用力矩分配法计算时分配系数μAB =12/,μAD =18/。(√ ) B C A D E =1i =1 i =1i =1 i 5、用力矩分配法计算图示结构,各杆l 相同,EI =常数。其分配系数μBA =0.8,μBC =0.2, μBD =0。(√ ) A B C D 6、单元刚度矩阵反映了该单元杆端位移与杆端力之间的关系。(√ ) 7、单元刚度矩阵均具有对称性和奇异性。( X ) 8、局部坐标系与整体坐标系之间的坐标变换矩阵T 是正交矩阵。(√ ) 9、结构刚度方程矩阵形式为:[]{}{}K P ?=,它是整个结构所应满足的变形条件。( X ) 10、矩阵位移法中,等效结点荷载的“等效原则”是指与非结点荷载的结点位移相等。(√ )

二.选择题 (1)欲使图2-1所示体系的自振频率增大,在下述办法中可采用:( D ) A.增大质量 m; B.将质量 m 移至梁的跨中位置;C.减小梁的 EI; D.将铰支座改为固定支座。 图2-1 (2)平面杆件结构一般情况下的单元刚度矩阵[]66? k,就其性质而言,是:( B ) A.非对称、奇异矩阵; B.对称、奇异矩阵; C.对称、非奇异矩阵; D.非对称、非奇异矩阵。 (3)已知图2-3所示刚架各杆 EI = 常数,当只考虑弯曲变形,且各杆单元类型相同时,采用先处理法进行结点位移编号,其正确编号是:(A ) 图2-3

2014级土木工程结构力学复习题集

判断题(将判断结果填入括弧:以√表示正确,以×表示错误 ) 1. 图示拱K 截面弯矩值M q l K =2 32,上侧受拉。 ( ) 2. 当体系同时满足两刚片或三刚片规则中要求的刚片数目及约束方式时,即是无多余约束 的几何不变体系。 ( ) 3. 在图示体系中,去掉上部体系的四根链杆后,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。 ( ) K 2 l /q 4 l /16l /4 l /16 l / 1 2 3 4 5 A B C 题1 题3 题4 4. 图示体系中的ABC 是二元体,因而可先从体系中拆除,然后再由组成规则分析。 () 5. 几何瞬变体系产生微小位移后即转变成几何不变体系,因而可以用作工程结构。 () 6. 图示桁架AB 、AC 杆的内力不为零 。 ( ) a a 题6 题8 题9 7. 在静定刚架中,只要已知杆件两端弯矩和该杆所受外力,则该杆内力分布就可完全确定。 ( ) 8. 图示结构 B 支座反力等于P /2 () ↑。 ( ) 9. 图示结构的支座反力是正确的。 ( ) 10. 图示结构||M C =0 。 ( ) a a 题10 题11 题12 M 图

11.图示两相同的对称三铰刚架,承受的荷载不同,但二者的支座反力是相同的。() 12.图示结构M图的形状是正确的。() 13.当体系同时满足两刚片或三刚片规则中要求的刚片数目及约束方式时,即是无多余约束 的几何不变体系。() 14.在图示体系中,去掉下部体系的四根链杆后,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。() 12 34 5 A B C A B 题14 题15 题16 15.图示体系中的ABC是二元体,因而可先从体系中拆除,然后再由组成规则分析。 () 16.图示桁架由于制造误差AB杆长了3cm,装配后AB杆将被压缩。() 17.几何瞬变体系产生微小位移后即转变成几何不变体系,因而可以用作工程结构。 () 18.当外荷载作用在结构的基本部分时,结构的附属部分不受力;当外荷载作用在某一附属部 分时,结构的全部必定都受力。() 19.图示结构B支座反力等于P/2()↑。() 12345 题19 题20 题21 20.图示结构的支座反力是正确的。() 21.图示结构用力法求解时,可选切断杆件2、4后的体系作为基本结构。() 22.图示结构中,梁AB的截面EI为常数,各链杆的E A1相同,当EI增大时,则梁截面D 弯矩代数值M D 增大。 () l o +2t 1 (a)(b) 题22 题23 23.图a所示结构,取图b为力法基本体系,线胀系数为α,则?1= t t l h -32 2 α)。()

土木工程结构力学LCR试题及答案

结构力学试题及答案 一、填空题。(每空1分 共20分) 1、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。 2、建筑物中用以支承荷载的骨架部分称为 ,分为 、 和 三大类。 3、一个简单铰相当于 个约束。 4、静定多跨梁包括 部分和 部分,内力计算从 部分开始。 5、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 。 6、平面内一根链杆自由运动时的自由度等于 。 7、在一个体系上增加或去掉____,不改变体系的几何不变性或可变性。(2分) 8、具有基本部分和附属部分的结构,进行受力分析的次序是:先计算____部分,后计算____部分。(2分) 9、若三铰拱的跨度、拱上竖向荷载给定不变,则拱愈扁平,拱的水平推力愈____(大或小)。(2分) 10、图示刚架D 截面的剪力F QDB =____、弯矩M DB =____ (内侧受拉为正)。(6分) 二、判断题。(每题1分 共10分) 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。( ) 10、图示结构中DE 杆的轴力F NDE =F P /3。( ). a

三、选择题。(每题1分 共10分) 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 。 3、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 . 4、 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) F P a a a a F

结构力学期末复习题答案

《结构力学》期末复习题答案 一. 判断题:择最合适的答案,将A、B、C或者D。 1.图1-1所示体系的几何组成为。 (A)几何不变体系,无多余约束(B)几何不变体系,有多余约束 (C)几何瞬变体系(D)几何常变体系 图1-1 答:A。 分析:取掉二元体,结构变为下图 DE,DG和基础为散刚片,由三铰两两相连,三铰不交一点,所以组成几何不变体系,无多余约束,因此答案为(A) 2.图1-2所示体系的几何组成为。 (A)几何不变体系,有多余约束(B)几何不变体系,无多余约束 (C)几何瞬变体系(D)几何常变体系 图1-2 答:A。

图中阴影三角形为一个刚片,结点1由两个链杆连接到刚片上,结点2由两个链杆连接到刚片上,链杆12为多余约束,因此整个体系为有一个多余约束的几何不变体系,因此答案为(A) 3.图1-3所示体系的几何组成为。 (A)几何不变体系,有多余约束(B)几何不变体系,无多余约束 (C)几何瞬变体系(D)几何常变体系 图1-3 答:A。 如果把链杆12去掉,整个体系为没有多余约束的几何不变体系,所以原来体系为有一个多余约束的几何不变体系,因此答案为(A) 4.图1-4所示体系的几何组成为。 (A)几何不变体系,无多余约束(B)几何不变体系,有多余约束 (C)几何瞬变体系(D)几何常变体系 图1-4 答:A。

刚片1478由不交一点的三个链杆连接到基础上,构成了扩大的地基,刚片365再由不交一点的三个链杆连接到地基上,因此整个体系为没有多余约束的几何不变体系,因此答案为(A ) 5.图1-5所示的斜梁AB 受匀布荷载作用,0≠θ,B 点的支座反力与梁垂直,则梁的轴力 (A )全部为拉力 (B )为零 (C )全部为压力 (D )部分为拉力,部分为压力 图1-5 答:C 。 B 点支座反力与梁垂直,对梁的轴力没有贡献,竖直方向匀布荷载总是使AB 梁受压,因此答案为( C )。 6.图1-6所示结构C 点有竖直方向集中荷载作用,则支座A 点的反力为 图1-6 (A )() ↑P F (B )。 (C ) () ↑P F 31 (D )()↑P F 3 2 答:B 。 根据B 点弯矩为零,知道A 点反力为零,因此答案为(B ) 7.图1-7标示出两结构几何尺寸和受载状态,她们的内力符合 (A )弯矩相同,轴力不同,剪力相同 (B )弯矩相同,轴力不同,剪力不同 (C )弯矩不同,轴力相同,剪力不同 (D )弯矩不同,轴力相同,剪力相同

土木工程结构力学测试题

第一章绪论 思考题 1-1-1 结构承载力包括哪三方面的内容? 1-1-2 什么是刚体和变形体? 1-1-3 为什么在材料力学中必须把构件看成为变形固体?可变形固体的变形分为哪两类? 1-1-4 内力和应力两者有何联系、有何区别?为什么在研究构件的强度时要引入应力的概念? 1-1-5 什么是截面法?应用截面法能否求出截面上内力的分布规律? 1-1-6 位移和变形两者有何联系、有何区别?有位移的构件是否一定有变形发生?构件内的某一点,若沿任何方向都不产生应变,则该点是否一定没有位移? 1-1-7 在理论力学中,根据“力或力偶的可移性原理”及“力的分解和合成原理”,可以将图(a)和图(c)中的受力情况分别改变成图(b)和图(d)中的情况。在材料力学中研究构件的内力或变形时,是否也可以这样做?为什么? 选择题 1-2-1 关于确定截面内力的截面法的适用范围,有下列四种说法: (A)适用于等截面直杆;

(B)适用于直杆承受基本变形; (C)适用于不论基本变形还是组合变形,但限于直杆的横截面; (D)适用于不论等截面或变截面、直杆或曲杆、基本变形或组合变形、横截面或任意截面的普遍情况。 1-2-2 判断下列结论的正确性: (A)杆件某截面上的内力是该截面上应力的代数和; (B)杆件某截面上的应力是该截面上内力的平均值; (C)应力是内力的集度; (D)内力必大于应力。 1-2-3 下列结论中哪个是正确的: (A)若物体产生位移,则必定同时产生变形; (B)若物体各点均无位移,则该物体必定无变形; (C)若物体无变形,则必定物体内各点均无位移; (D)若物体产生变形,则必定物体内各点均有位移。 1-2-4 根据各向同性假设,可认为构件的下列各量中的某一种量在各方面都相同: (A)应力;(B)材料的弹性常数;(C)应变;(D)位移。1-2-5 根据均匀性假设,可认为构件的下列各量中的某个量在各点处都相同: (A)应力;(B)应变;(C)材料的弹性常数;(D)位移。 第二章轴向拉伸与压缩

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。

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。

武汉理工大学校园网络使用说明

武汉理工大学校园网络使用说明 电脑 一、更改网络适配器设置。 (1)点击开始菜单-----控制面板-----网络和internet-----查看网络状态和任务-----更改适配器设置,右键点击连接到校园网的网络连接,选择属性(因现在的计算机多配置有几块网卡,所以请选择与校园网连接的网卡进行配置) (2)双击对话框中的internet协议版本4(TCP/IPv4)选项

(3)同时选择自动获取IP地址、自动获取DNS服务器地址,并确定。 二、连接网络 有线网络:接入先将计算机的网卡与墙上的网络接口连接起来 无线网络:找到武汉理工大学无线网信号:WHUT-WLAN(教学办公区)或WHUT-WLAN-DORM(学生宿舍区) 手机、平板 直接连接无线网信号:WHUT-WLAN(教学办公区)或WHUT-WLAN-DORM (学生宿舍区) 三、登录认证 1、教学办公区 在浏览器中输入任意外网地址,在弹出的页面中输入用户名和密码登录即可以上网。 用户名:校园卡卡号 密码:理工电子身份证密码(默认是身份证号的后六位,若最后一位是X,则去掉X后取后六位,如果都不对,带上校园卡到网络信息中心重置)

如果登录页面无法正常弹出,也可以直接在浏览器中输入认证网址:http://172.30.16.33 教学办公区启用了无感知认证(终端自动识别认证),用户首次成功登录校园网后,系统自动完成MAC地址绑定,七天内在教学办公区使用校园网,无需认证,即可直接上网,七天后需再认证一次。自动绑定了MAC的无感知认证,用户可以登录自服务(https://www.wendangku.net/doc/6f209720.html,)解除绑定或关闭绑定功能。 2、宿舍区 按学校规定,宿舍区网络需付费使用。 缴费步骤: (1)电子账户充值 访问校内主页:https://www.wendangku.net/doc/6f209720.html,,通过电子账户充值或圈存机将费用转入电子账户。 (2)交费 登录通用缴费平台,按操作提示缴纳网费。具体操作流程可参见平台的“校园网缴费流程及常见问题处理”文档。(提示:在缴费支付确认中,输入的密码为校园卡的查询密码,可能与上网密码不一致,如果不对,请带上校园卡到一卡通服务中心修改)。 缴费成功后,即可在宿舍区使用校园网,用户名和密码与教学办公区一样,使用方式也和教学办公区一样。

武汉理工大学结构力学上册试题及其答案.doc

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

结构力学期末复习题及答案

二、判断改错题。 1. 位移法仅适用于超静定结构,不能用于分析静定结构。( × ) 2位移法未知量的数目与结构的超静定次数有关。( × ) .3 位移法的基本结构为超静定结构。( × ) 4. 位移法中角位移未知量的数目恒等于刚结点数。(×) 提示:与刚度无穷大的杆件相连的结点不取为角位移未知量。 1. 瞬变体系的计算自由度一定等零。 2. 有多余约束的体系一定是几何不变体系。 1、三刚片用三个铰两两相联不一定成为几何不变体系。(×) 2、对静定结构,支座移动或温度改变不会产生内力。(×) 3、力法的基本体系不一定是静定的。(×) 4、任何三铰拱的合理拱轴不一定是二次抛物线。(×) 5、图乘法不可以用来计算曲杆。(×) 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。(√) 10.三个刚片用不在同一条直线上的三个虚铰两两相连,则组成的体系是无多余约束的几何不变体系。( √) 三、选择题。 1. 体系的计算自由度W≤0是保证体系为几何不变的 A 条件。 A.必要 B.充分 C.非必要 D. 必要和充分 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( d ) 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( b ) A 、DC, EC, DE, DF, EF B 、DE, DF, EF C 、AF, BF, DE, DF, EF D 、DC, EC, AF, BF 4、右图所示桁架中的零杆为( b A 、CH BI DG ,, B 、DG DE ,, C 、AJ BI BG ,, D 、BI BG CF ,, 5、静定结构因支座移动,( b ) A 、会产生内力,但无位移 B 、会产生位移,但无内力 C 、内力和位移均不会产生 D 、内力和位移均会产生 7、下图所示平面杆件体系为( b ) A 、几何不变,无多余联系 B 、几何不变,有多余联系 C 、瞬变体系 D 、常变体系

土木工程专业-结构力学自测题汇总

结构力学自测题1(第二章) 平面体系的机动分析 姓名学号班级 一、是非题(将判断结果填入括弧:以O 表示正确,以X 表示错误) 1、图中链杆1 和2 的交点O可视为虚铰。() O 2、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。() 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。() 12 34 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。() 5、图示体系为几何可变体系。() 6、图示体系是几何不变体系。() 7、图示体系是几何不变体系。() 题5 题6 题7 二、选择题(将选中答案的字母填入括弧内) 1、图示体系虽有3 个多余约束,但为保证其几何不变,哪两根链杆是不能同时去掉的。 A. a 和e ; B. a 和b ; C. a 和c ; D. c 和e 。() e b d c a 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.固定铰支座;B.固定支座; C.滑动铰支座;D.定向支座。()

A 3、图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。() 4、(题同上)() 5、(题同上)() 6、(题同上)() 题4 题5 题6 三、填充题(将答案写在空格内) 1、图示体系是____________________________________ 体系。2.图示体系是____________________________________ 体系。3.图示体系是____________________________________ 体系。

结构力学试题及答案汇总(完整版)

. ... . 院(系) 建筑工程系 学号 三 明 学院 姓名 . 密封 线 内 不 要 答 题 密封……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………结构力学试题答案汇总 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. 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)

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。

《结构力学》综合练习题

《结构力学》综合练习题 一、概念解释题 1?结构(第1章)在土木工程中,由建筑材料构成,能承受荷载而起骨架作用的构筑物称为工程结构,简称结构。 2?支座(第 1章)结构与基础的连接装置称为支座。 3?超静定结构(第 1章)凡不能用静力平衡条件确定全部支座反力和内力的结构称为超静定结构。 4?自由度(第2章)一个体系的自由度表示该体系独立运动的数目。 5?必要约束(第 2章)在杆件体系中能限制体系自由度的约束称为必要约束。 6?内力图(第3章)内力图是表示杆件上各截面内力沿杆长度变化规律的图形。 7?高跨比(第5章)拱高与跨度之比称为高跨比。 8.合理拱线(第5章)在固定荷载作用下使拱各截面的弯矩恒等于零的拱的轴线称为合理拱线。 9.二力杆(第6章)桁架的杆件都只在两端受力,称为二力杆。 10 ?影响线(第8章)当一个单位集中荷载P=1沿结构移动时,表示结构上某量Z变化规律的曲线,称为Z的影响线 11.刚体体系的虚功原理(第8章)刚体体系在任意平衡力系作用下,体系上所有主动力在任一与约束条件相符合的无限小刚体位移上所做的虚功总和恒等于零。 12.刚度系数(第 10章)刚度系数等于使支座产生单位位移时所需施加的力。 13.动力荷载(第15章)动力荷载是指荷载的大小、方向、作用位置随时间迅速变化的荷 载。 14.自振周期(第15章)自振周期表示结构出现前后同一运动状态所需的时间间隔 15.强迫振动(第15章)结构在动力荷载作用下的振动,称为强迫振动。 二、填空题 1.结构按其几何特征分为三类:杆件结构;板壳结构、实体结构。(第1章) 2.超静定问题,必须满足力系的平衡条件;变形的连续条件、物理条件等三个基本条件方能求解。(第 1章) 3.常见的静定单跨梁有三种类

2019年结构力学期末考试题及答案

2019年结构力学期末考试题及答案 一、填空题。 1、在梁、刚架、拱、桁架四种常见结构中,主要受弯的是梁 和钢架 ,主要承受轴力的是拱 和 桁架 。 2、选取结构计算简图时, 一般要进行杆件简化、 支座 简化、结点 简化和荷载简化。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、三钢片 和二元体法则。 4、建筑物中用以支承荷载的骨架部分称为结构 ,分为 板件 、 杆壳 和实 体 三大类。 5、一个简单铰相当于两个个约束。 6、静定多跨梁包括基础 部分和 附属 部分,内力计算从附属部分开始。 7、刚结点的特点是,各杆件在连接处既无相对移动 也无相对 转动 ,可以传递 力 和 力矩 。 8、平面内一根链杆自由运动时的自由度等于三。 二、判断改错题。 1、三刚片用三个铰两两相联不一定成为几何不变体系。( ) 2、对静定结构,支座移动或温度改变不会产生内力。( )3、力法的基本体系不一定是静定的。( )4、任何三铰拱的合理拱轴不一定是二次抛物线。 ( ) 5、图乘法不可以用来计算曲杆。( ) 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、右图所示刚架中A 支座的反力A H 为( ) A 、P B 、2 P C 、 P D 、 2 P P B A EI C EI 2EI D A q B

3、右图所示桁架中的零杆为() A 、CH BI DG ,, B 、BI AB BG DC DG DE ,,,,,C 、AJ BI BG ,, D 、BI BG CF ,,4、静定结构因支座移动,() A 、会产生内力,但无位移 B 、会产生位移,但无内力 C 、内力和位移均不会产生 D 、内力和位移均会产生 5、对右图所示的单跨超静定梁,支座A 产生逆时针转角 ,支座B 产生竖直沉降c ,若取简支梁为 其基本结构,则力法方程为() A 、a c X B 、a c X C 、a c X D 、 a c X 四、对下图所示平面杆件体系作几何组成分析。 五、计算下图所示静定组合结构,画出梁式杆的弯矩图。 B A EI a EI B A X A B C D E F G H I J 2P

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

土木工程【专升本】-结构力学试卷

课程名称:结构力学【新】 一、单项选择题(本题共10道小题,每小题2分,共20分)在每小题列出的备选项中只有一个是符合题目要求的,错选、多选或未选均无分 1、如下图对称刚架所示,在反对称荷载作用下,正确的半边结构图号为() A.图a B.图b C.图c D.图d 2、等直杆件AB的转动刚度S AB() A.与B端支承条件及杆件刚度有关B.只与B端的支承条件有关 C.与A、B两端的支承条件有关D.只与A端支承条件有关 3、在单自由度体系受迫振动的动位移幅值计算公式y max=βy st中,y st是() A.质量的重力所引起的静位移B.动荷载的幅值所引起的静位移 C.动荷载引起的动位移D.质量的重力和动荷载共同引起的静位移 4、变形体虚功原理的虚功方程中包含了力系与位移两套物理量,其中() A.力系必须是虚拟的,位移是实际的B.位移必须是虚拟的,力系是实际的C.力系与位移都必须是虚拟的D.力系与位移都是实际的 5、等直杆件AB的弯矩传递系数C AB() A.与B端支承条件及杆件刚度有关B.只与B端的支承条件有关 C.与A、B两端的支承条件有关D.只与A端支承条件有关 6、从位移法的计算方法来看,它() A.只能用于超静定结构 B.主要用于超静定结构,但也可以用于静定结构 C.只能用于超静定结构中的刚架和连续梁 D.只能用于超静定次数小于3的结构 7、如下图两端固定的梁所示,设AB线刚度为i,当A、B两端截面同时发生单位转角时,则杆件A端的弯矩() A.8i B.6i C.4i D.3i θA=1θB=1 A B 8、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 9、静定结构的内力计算与() A.EI无关B.EI相对值有关C.I绝对值有关D.E无关,I有关 10、刚体体系与变形体体系虚功原理的虚功方程两者的区别在于() A.前者用于求位移,后者用于求未知力

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