(整理)3-1、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。
考察结点E和F，由于DE、DF已判断为零杆．故杆件AE、BF也是零杆。
整个结构共有四根零杆。如图3.2d虚线所示。
3. 图3.3a三铰拱为抛物线型，轴线方程为，试求截面K的内力。
图3.3
分析：
结构为一主附结构：三铰拱ACB为基本部分，CD和CE分别为附属部分。
内力分析时先求出附属部分在铰C处的反力，再对三铰拱进行分析。
对附局部分CD、CE的计算相当于对两个简支梁的计算，在铰C处只产生竖向反力。这样．基本部分三铰拱的计算
就转化为在铰C作用竖向集中力。
解：
（1）附属部分CD和CE。
CD和CE相当于C端支于三铰拱的简支梁，故C处竖向反力为，
（↑）
（2）基本部分ACB的反力
三铰拱ACB部分的受力如图3.3b所示，由：
（↑）
（↑）
取BC为隔离体：
（kN）(←)
三铰供整体：：
（kN）(→)
（3）截面K的内力
取AK为隔离体（图3.2c）
（上侧受拉）
ΣX＝0 （←）
ΣY＝0（↓）
根据水平、竖向和斜向的比例关系得到：
（压力）
第4章静定结构的位移计算典型题
1.求图4.1a两跨静定梁的B左右截面的相对转角，各杆EI＝常数。
分析：
梁只需考虑弯曲变形的影响；先绘结构在实际荷载以及虚拟单位荷载作用下的弯矩图，再用图乘法计算位移。解：
（1）做M P和图，见图4.1b～c。
（2）图乘法计算位移
(↙↘)
2. 求图4.2a结构点B的水平位移。EI 1=1.2×105kN·m2，EI 2＝1.8×10 5kN·m2。
图4.2
解：
（1）做M P和图，见图4.2b～c。
（2）图乘法计算位移
（→）
3. 结构仅在ACB部分温度升高t度，并在D处作用外力偶M，试求图4-24a所示刚架A、B两点间水平向的相对线位移，已知各杆EI为常数，a为线膨胀系数，h为截面高度.
分析：
ACB为静定结构的附属部分，该部分温度变化时对基本部分无影响，只需考虑外荷载的影响。解：
（1）做M P和图，见图4.2b～c。
（2）图乘法计算位移
（相对压缩）
第5章力法典型题
1. 图6.1a结构，在固定支座A、B处同时顺时针方向转动单位位移后，得出的最后弯矩图（图6.2b），求铰支座C处的转角。EI＝常数。
图6.1
解：(1)基本结构图6.1c
(2)力法的方程
2. A端转动θA时的弯矩图见图6.2b，试校核该弯矩图的正确性。
图6.2
分析：
本题易出错之处：求θc时漏了，即支座转动引起的转角
解：
（1）平衡校核：取结点B为隔离体
（2）变形校核：
C截面的转角作为检查对象，θc＝0。
取图6.2c为基本结构
（3）弯矩图正确
3 图6.3a超静定桁架，CD杆由于制造误差使其实际长度比原设计长度缩短了λ=1cm。用力法计算由此引起的结构内力。已知各杆EA＝2.7×105kN。
图6.3
分析：
超静定桁架由于制造误差引起的内力分析问题。
力法典型方程的自由项属于由制造误差引起的静定桁架的位移。
解：
（1）一次超静定，切开BC杆件代之以—对轴向力XI，得到图6.3b基本结构。
（2）X1＝l单独作用下基本结构的内力图6.3b，基本结构在制造误差单独作用厂的内力为零。
（3）力法典型方程求解
第6章位移法典型题
1. 图6.1a结构．BC杆刚度为无穷大。用位移法计算，并作弯矩图和剪力图。已知AB，CD杆的EI＝常数。
分析：
该结构是具有刚性杆的结构。由于刚性杆在结点B，C处均有水平约束，故只有—个竖向线位移Z1。
解：
（1）结构的基本未知量为刚性杆BC的竖向位移Z1（图6.1b）。
（2）设i＝，写出结构在Z1及荷载共同作用下的杆端弯矩和杆端剪力为
（3）取刚性杆BC为隔离体（6.1b）
（4）解位移方程：
（5）将Z1回代，绘弯矩图剪力图（图6.1c、d）：
2. 图6.2a结构，各杆EI=常数，不计轴向变形。试求杆件AD和BD的内力。
图6.2
分析：
因不考虑各杆件的轴向变形，结点D只有角位移，没有线位移。
解：
基本未知量：结点D的角位移Z1
位移法典型方程为：
荷载单独作用下的弯矩图（6.2b）。
结点D的力矩平衡：。Z1＝0，结点D没有角位移。图6.2b的弯矩图为结构的最后弯矩图。
弯矩图6.2b
杆件AD，BD和CD的弯矩均为零，故剪力也为零，只可能有轴力。
图6.2c隔离体：
3. 用位移法计算图6.3刚架由于支座移动引起的内力。EI＝常数。
图6.3
解：
基本未知量为。
基本体系及图（图6.3b~c）。系数和自由项为：
弯矩值的计算（弯矩图图6.3d）
第7章渐近法典型题1. 用力矩分配法求图所示结构的弯矩图。EI＝常数，M＝40KN.m。
图7.1
解：
（1）利用对称性，取1／4结构计算（图7.1b）。
结点C
S CD=EI/L=EI，S CB=4×EI/L=2EI，所以μCE=1/3，μCB=2/3
结点B
S BC= S BA，所以μBC=μBA=1/2
弯矩分配见表1，M图见图7.1c。
表7.1弯矩分配传递过程
项目
A B C E AB BA BC CB CE EC
分配系数0.5 0.5 2/3 1/3
分配传递10←20 →10
-10/3←-20/3 →-10/3 →10/3
5/6 5/3 5/3 →5/6
-5/18←-5/9 5/18 →5/18
最后弯矩10.8 21.8 18.2 3.6 3.6 3.6
2. 图7.2a结构，支座A发生了转角θA＝0.005rad的顺时针转动，支座B下沉了△＝2.0cm，结构还受图示荷载作用。用力矩分配法计算，并作弯矩图。
己知各杆EI＝2.0×104kNm。
图7.2
分析：
力矩分配法：该结构虽有支座位移，但结构本身并没有结点线位移未知量。支座位移单独引起的杆端弯矩看成固端弯矩；
结构只有—个刚结点。
解：
（1）计算分配系数
S BA=4×EI/4=EI，S BC=3×EI/6= EI/2
μBA=2/3，μBC=1/3
（2）计算固端弯矩和不平衡力矩
《结构力学习题集》(含答案)
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. =1 =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 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 。 q 16、求图示刚架中Ｄ点的竖向位移。EI ＝ 常数 。 l/2 17、求图示刚架横梁中Ｄ点的竖向位移。 EI ＝ 常数 。 18、求图示刚架中D 点的竖向位移。 E I = 常数 。 q l l/2 19、求图示结构Ａ、Ｂ两截面的相对转角，EI ＝ 常数 。 l/3 l/3 20、求图示结构A 、B 两点的相对水平位移，E I = 常数。
结构力学-习题集(含答案)
《结构力学》课程习题集 一、单选题 1.弯矩图肯定发生突变的截面是（D ）。 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（ D ）。 4m2m 4m A.12kN.m(下拉)； B.3kN.m(上拉)； C.8kN.m(下拉)； D.11kN.m(下拉)。 3.静定结构有变温时，（C）。 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（D）。 A.2P； B.－2P； C.3P； D.－3P。 5.图示桁架，各杆EA为常数，除支座链杆外，零杆数为（A）。 A.四根； B.二根； C.一根； D.零根。 l= a6 6.图示梁A点的竖向位移为（向下为正）（C）。 A.) 24 /( 3EI Pl； B.) 16 /( 3EI Pl； C.) 96 /( 53EI Pl； D.) 48 /( 53EI Pl。
P 7. 静定结构的内力计算与（ A ）。 A.EI 无关； B.EI 相对值有关； C.EI 绝对值有关； D.E 无关，I 有关。 8. 图示桁架，零杆的数目为：（ C ） 。 A.5； B.10； C.15； D.20。 9. 图示结构的零杆数目为（ C ）。 A.5； B.6； C.7； D.8。 10. 图示两结构及其受力状态，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 P 2 l l 11. 刚结点在结构发生变形时的主要特征是（ D ）。 A.各杆可以绕结点结心自由转动； B.不变形； C.各杆之间的夹角可任意改变； D.各杆之间的夹角保持不变。 12. 若荷载作用在静定多跨梁的基本部分上，附属部分上无荷载作用，则（ B ）。 A.基本部分和附属部分均有内力；
结构力学练习题及答案
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. 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
结构力学习题资料
结构力学复习题 一、单选题 1、 ①下图结构的自由度为。 （A）0 （B）-1 （C）-2 （D）1 正确答案（B） ②下图结构的自由度为。 （A）0 （B）-1 （C）-2 （D）1 正确答案（C） ③下图结构的自由度为。 （A）0 （B）-1 （C）-2 （D）
1 正确答案（A） ④下图结构的自由度为。 （A）0 （B）-1 （C）-2 （D）1 正确答案（D） 2、 ①分析下图所示体系的几何组成为。 （A）几何不变，无多于约束 （B）几何可变（C）几何瞬变 （D）几何不变，有多于约束 正确答案（A） ②分析下图所示体系的几何组成为。
（A）几何不变，无多于约束 （B）几何可变（C）几何瞬变 （D）几何不变，有多于约束 正确答案（D） ③分析下图所示体系的几何组成为。 （A）几何不变，无多于约束 （B）几何可变（C）几何瞬变 （D）几何不变，有多于约束 正确答案（D） ④分析下图所示体系的几何组成为。 （A）几何不变，无多于约束 （B）几何可变（C）几何瞬变 （D）几何不变，有多于约束 正确答案（B） 3、
①指出下列结构的零杆个数为。 （A）2 （B）3 （C）4 （D）5 正确答案（C） ②指出下列结构的零杆个数为。 （A）9 （B）10 （C）11 （D）12 正确答案（C） ③指出下列桁架的类型。 （A）简单桁架 （B）联合桁架 （C）组合桁架 （D）复杂桁架
正确答案（B） ④指出下列桁架的类型。 （A）简单桁架 （B）联合桁架 （C）组合桁架 （D）复杂桁架 正确答案（A） ⑤指出下列结构的单铰个数为。 （A）13 （B）14 （C）15 （D）16 正确答案（D） 4、 ①指出下列结构的超静定次数为。
结构力学习题
《结构力学》第01章在线测试 第一题、单项选择题（每题1分，5道题共5分） 1、结构力学的研究对象是 B A、单根杆件 B、杆件结构 C、板壳结构 D、实体结构 2、对结构进行强度计算目的是为了保证结构A A、既经济又安全 B、不致发生过大的变形 C、美观实用 D、不发生刚体运动 3、对结构进行刚度计算，是为了保证结构 C A、不发生刚体运动 B、美观实用 C、不致发生过大的变形 D、既经济又安全 4、固定铰支座有几个约束反力分量？ B A、一个 B、两个 C、三个 D、四个 5、可动铰支座有几个约束反力分量A A、一个 B、两个 C、三个 D、四个 第二题、多项选择题（每题2分，5道题共10分） 1、结构的稳定性是指DE A、结构抵抗破坏的能力 B、不发生刚体运动的能力 C、结构抵抗变形的能力 D、结构抵抗失稳的能力 E、结构保持原有平衡形式的能力 2、下列哪种情况不是平面结构BCDE A、所有杆件的轴线都位于同一平面内，荷载也作用在该平面内 B、所有杆件的轴线都位于同一平面内，荷载与该平面垂直 C、所有杆件的轴线都位于同一平面内，荷载与该平面平行 D、所有杆件的轴线都不位于同一平面内 E、荷载不作用在结构的平面内 3、下列哪种情况应按空间结构处理ABDE A、所有杆件的轴线都位于同一平面内，荷载与该平面垂直 B、所有杆件的轴线都不位于同一平面内 C、所有杆件的轴线都位于同一平面内，荷载也作用在该平面内 D、所有杆件的轴线都位于同一平面内，荷载与该平面平行 E、荷载不作用在结构的平面内
4、为了保证结构既经济又安全，要计算结构B A、强度 B、刚度 C、稳定性 D、内力 E、位移 5、刚结点的约束特点是AB A、约束各杆端不能相对移动 B、约束各杆端不能相对转动 C、约束的各杆端可沿一个方向相对移动 D、约束各杆端可相对转动 E、约束各杆端可相对移动 第三题、判断题（每题1分，5道题共5分） 1、板壳结构的厚度远远小于其它两个尺度。 正确 2、实体结构的厚度与其它两个尺度是同一量级。 正确 3、为了保证结构既经济又安全，要对结构进行刚度计算。 错误 4、结构力学是研究杆件结构的强度、刚度和稳定性的一门学科。 正确 5、铰结点的约束各杆端不能相对移动，但可相对转动。 正确 《结构力学》第02章在线测试 第一题、单项选择题（每题1分，5道题共5分） 1、将三刚片组成无多余约束的几何不变体系，必要的约束数目是几个 D A、3 B、4 C、5 D、6 2、用铰来连接四个刚片的结点叫什么？ C A、单铰结点 B、不完全铰结点 C、复铰结点 D、组合结点 3、连接两个刚片的铰有几个约束？ A
结构力学复习题库,DOC
结构力学题库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） 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。（O） 2、图中链杆1和2的交点O可视为虚铰。（X） 2
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） 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） 13、图示结构||M =0。（O） C 14、图示结构支座A转动?角，M AB=0，R C=0。（O） 15、荷载作用在静定多跨梁的附属部分时，基本部分一般内力不为零。（O） 16、图示静定结构，在竖向荷载作用下，AB是基本部分，BC是附属部分。（X）
结构力学练习题与答案1
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. 2 =1
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).
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。
结构力学复习题
结构力学期末考试题 一、名词解释： 1、 结构的计算简图 答：用一个简化的图型来代替实际图形称为计算简图。 2、几何不变体 答：在不考虑材料应变的情况下，体系的形状和位置是不能改变的。 3、自由度 答：等于一个体系运动时可以改变的坐标的数目。 4、多余约束 答：如果在一个体系中增加一个约束，而体系的自由度并不因此而改变，则该约束称为多余约束。 5、内力影响线 答：表示单位移动荷载作用下内力变化规律的图形。 6、内力包络图 答：连接各截面内力最大值的曲线。 7、位移互等定理 答：在任一线性变形体中，由荷载1引起的与荷载2相应的位移影响系数等于由荷载2引起的与荷载1相应的位移影响系数。 8、超静定结构 答：一个结构，如果它的支座反力和各截面内力不能完全由静力平衡条件唯一的确定，称为超静定结构。 9、无侧移刚架 答：如果刚架的各结点（不包括支座）只有角位移，没有线位移称为～。 10、线刚度 答：杆件单位长度的抗弯刚度。用EI/L 表示。 11、形常数和载常数 答：用位移法求超静定结构时，只与杆件截面尺寸和材料性质有关的常数称为形常数，只与荷载有关的常数称为载常数。 12、转动刚度 答：表示杆端对转动的抵抗能力。 二、简答题 1、简述进行结构几何构造分析的目的 答：就是检查结构是否是一个几何不变体。 2、试简述影响线与内力图的区别？ 答：影响线：单位移动荷载、横坐标表示单位荷载的作用位置，纵坐标表示指定截面单位内力。内力图：荷载有不变的大小、方向、作用线，横坐标表示截面位置，纵坐标表示相应截面内力大小。 3、力法和位移法的解题思路？ 答：力法：以多余未知力为基本未知量，用变形协调条件列出基本方程。 位移法：以独立的位移量为基本未知量，用结点或截离体列出平衡方程。 4、已知两端固定的单跨超静定梁AB ，其A 端的转角位移方程为： M AB =4i AB θA +2 i AB θB -F AB B A M l i +?/6,
结构力学复习题及参考答案
中南大学网络教育课程考试复习题及参考答案 结构力学 一、判断题： 1.图示三种结构中，ABC杆的内力是相同的。 [ ] （a）（b）（c） 2.图(a)是从某结构中取出的一段杆AB的隔离体受力图,则图(b)为该段杆的弯矩图,这是可能的。[ ] （a） (b) 3.图所示梁的支反力F Ay=0。 [ ] 4.某刚架的弯矩图如图所示，则由此可以判断出此刚架在E处必作用了一个水平向右的集中荷载， 其大小为10kN。 [ ] M图（） 5.线性变形体受荷载、支座移动和温度变化作用的状态都满足功的互等定理。 [ ] 6.图示结构，当支座A发生转动时，各杆均产生内力。 [ ] 7.图中图a、b所示两结构的变形相同。 [ ]
8.图所示体系中各杆EA 相同，则两图中C 点的水平位移相等。 [ ] 9.按照合理拱轴制成的三铰拱，在任意竖向荷载作用下，拱各截面的弯矩均为零。 [ ] 10.位移法基本未知量的个数与结构的超静定次数无关。 [ ] 11.如图所示梁的弯矩M BA =2F P a 。 [ ] 12.荷载F P =1沿图所示桁架的上弦或下弦移动，杆件AC 的轴力影响线在结点B 或D 以左部分的竖 标均为零。 [ ] 二、选择题： 1.图示体系的几何组成是 [ ] 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 2.图示体系的几何组成是 [ ] 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
3.图示为结构及其力法基本系，则力法典型方程的自由项为： [ ] A., B., C., D., 4.图A-图D所示结构均可作为图(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[ ] 5.图示超静定结构，列出其力法计算典型方程，下述四个表述中不正确的是 [ ] A． B B. C. D.
《结构力学习题集》(含标准答案)
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 l /3 2 /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 。
结构力学复习题
一．几何组成分析 01．图示体系是几何不变体系。（） 02．有多余约束的体系一定是几何不变体系。（）03．图中链杆1和2的交点O可视为虚铰。（） O 04．三个刚片用三个铰两两相互联结而成的体系是：（）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。 05．联结三个刚片的铰结点，相当的约束个数为：（）A．2个； B．3个； C．4个； D．5个。 06．两个刚片，用三根链杆联结而成的体系是：（）A．几何常变； B．几何不变； C．几何瞬变； D．几何不变或几何常变或几何瞬变。 07．图示体系是：（） A．几何瞬变有多余约束； B．几何不变； C．几何常变； D．几何瞬变无多余约束。 08．在不考虑材料_________的条件下，体系的位置和形状不能改变的体系称为几何________体系。 09．几何组成分析中，在平面内固定一个点，需要_______。10．联结两个刚片的任意两根链杆的延线交点称为_____________，它的位置是_________________定的。11．试对图示体系进行几何组成分析。 C D B 12．对图示体系进行几何组成分析。 A C D B E 13．对图示体系进行几何组成分析。 C D B 14．对图示体系进行几何组成分析。 A B C D E F 15．对图示体系进行几何组成分析。 B C D E F 16．对图示体系进行几何组成分析。
B C D E F A G 17．对图示体系进行几何组成分析。 A B C D E 18．对图示体系进行几何组成分析。 A B C D E 19．对图示体系进行几何组成分析。 A B C D G E F 二．静定结构内力计算 01．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。（ ） 02．静定结构受外界因素影响均产生内力。大小与杆件截面尺寸无关。（ ） 03．静定结构的几何特征是：（ ） A ．无多余的约束； B ．几何不变体系； C ．运动自由度等于零； D ．几何不变且无多余约束。 04．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。 05．叠加原理用于求解静定结构时，需要满足的条件是： （ ） A ．位移微小且材料是线弹性的； B ．位移是微小的； C ．应变是微小的； D ．材料是理想弹性的。 06．在相同的荷载和跨度下，静定多跨梁的弯距比一串简支梁的弯距要大。（ ） 07．荷载作用在静定多跨梁的附属部分时，基本部分一般内力不为零。（ ） 08．图示为一杆段的M 、Q 图，若Q 图是正确的，则M 图一定是错误的。（ ） 图 M Q 图 09．图示结构的支座反力是正确的。（ ） 10．图示梁的弯矩图是正确的。（ ） a a a 11．图示结构的弯矩分布图是正确的。（ ）
结构力学习题集及答案(上)
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 = 0.2m 2 ，I = 0.05m 4 ，弹性模量为E 0。 q
10、用力法计算并作图示结构M 图。EI =常数。 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 15、用力法计算图示结构并作M 图。EI =常数。 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。 161kN 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。
结构力学习题解-XX
第二章 平面体系的机动分析 题2-2.试对图示平面体系进行机动分析。 解析：如图2－2（a ）所示，去掉二元体为（b ），根据两刚片法则，原体系为几何不变 体系，且无多余约束。 题2-3.试对图示平面体系进行机动分析。 解析：图2－3（a ）去除地基和二元体后，如图2－3（b ）所示，刚片Ⅰ、Ⅱ用一实铰3o ； Ⅰ、Ⅲ用一无穷远虚铰1o 连接；Ⅱ、Ⅲ用一无穷远虚铰2o 连接；三铰不共线，根据三刚片法则，原体系为几何不变体系，且无多余约束。 去二元体 图2－2 （a ） （b ） （b ） 去二元体 (a) 图2－3
解析：刚片Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ用一实铰1o 和两虚铰2o 、3o 连接，根据三刚片法则，体系为几何 不变体系，且无多余约束。 题2-5.试对图示平面体系进行机动分析。 解析：刚片Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ通过铰1o 、2o 、3o 连接，根据三刚片法则，体系为几何不变体系， 且无多余约束。 题2-7.试对图示平面体系进行机动分析。 解析：刚片Ⅰ、Ⅱ用一无穷远虚铰1o 连接，刚片Ⅰ、Ⅲ用一无穷远虚铰2o 连接， 刚片Ⅱ、Ⅲ通过一平行连杆和一竖向链杆形成的虚铰3o 连接，根据三刚片法则，体系为几何不变体系，且无多余约束。 去二元体 （a ） （b ） 图2－7 图2－5 图2－4
解析：去除二元体如图（b ）所示，j=12,b=20所以，232122031w j b =--=?--=，所 以原体系为常变体系。 题2-9.试对图示平面体系进行机动分析 解析：去除地基如图（b ）所示，刚片Ⅰ、Ⅱ用实铰1o 连接，刚片Ⅰ、Ⅲ用虚铰2o 连接， 刚片Ⅱ、Ⅲ用虚铰3o 连接，根据三刚片法则，体系为几何不变体系，且无多余约束。 题2-10.试对图示平面体系进行机动分析 解析：AB,CD,EF 为三刚片两两用虚铰相连（平行链杆），且 三铰都在无穷远处。所以为瞬变体系（每对链杆各自等长，但由于每对链杆从异侧连接，故系统为瞬变，而非不变）。 图2－9 （b ） 去地基 （a ） 图2－8 去二元体 （a ） （b ） 图2－10
结构力学习题
一、判断题 1.1 不计轴向变形，图示体系的振动自由度为2。 1.2 不计轴向变形，图示体系的振动自由度为1。 1. 3 不计轴向变形，图示体系的振动自由度为2。 1.4 结构的自振频率不仅与质量和刚度有关，还与 干扰力有关。 1. 5 单自由度体系，考虑阻尼时，频率变小。 1.6 弹性力与位移反向，惯性力与加速度反向，阻 尼力与速度反向。 1.7 如简谐荷载作用在单自由度体系的质点上且沿着振动方向，体系各截面的内力和位移动力 系数相同。 1.8 在建立质点振动微分方程时，考虑不考虑质点的重力，对动位移无影响。 1. 9 图示体系在简谐荷载作用下，不论频率比如何，动位移 y (t ) 总是与荷载 F P (t ) 同向。 1. 10 多自由度体系自由振动过程中，某一主振型的惯性力不会在其他主振型上做功。 二、单项选择题 2.1 在单自由度体系强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. 质量的重力和动荷载幅值共同引起的静位移 D. 动荷载引起的动位移 2. 2 无阻尼单自由度体系的自由振动方程：y (t )=C 1sin ωt +C 2cos ωt 。则质点的振幅是 22 1 12 12 A. B. + C. D. +C C C C C 2.3 多自由度振动体系的刚度矩阵和柔度矩阵的关 系是 A. k ii =1/δii B. k ij =1/δij C. k ij =δij D. K=δ －1 2.4 图示四结构，柱子的刚度、高度相同。横梁刚度为无穷大，质量相同且集中在横梁上。它 们的自振频率 自左至右分别为ω1，ω2，ω3，ω4， 那么它们的关系是 A. ω1=ω2<ω3<ω4 B. ω1<ω2<ω3<ω4 C. ω1=ω2=ω3=ω4 D. ω1<ω2=ω3<ω4 题2.4图 2.5 图示四结构，柱子的刚度、高度相同，横梁刚度为无穷大，质量相同，集中在横梁上。它 们的自振频率自左至右分别为ω1，ω2，ω3，ω4， 那么它们的关系是 A. ω1=ω2<ω3<ω4 B. ω1<ω2<ω3<ω4 C. ω1=ω2=ω3=ω4 D. ω1<ω2=ω3<ω4 题2.5图 2. 6 (1) (2) 2222101,,,0 22m Y Y m ???? ??====???????? ?? ?? 已知两 个自由度体系的质量矩阵为振型为M Y Y A. －0.5 B. 0.5 C. 1 D. －0.25