结构力学期末考试试题及答案.pdf

学习资料收集于网络，仅供参考 学习资料 附件 2 一、选择题：（共 10 题，每题 2 分，共 20 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 第 1 题第 2 题 2. 图示外伸梁，跨中截面C的弯矩为（） A.7kN m B.10 kN m C 14kN m D17kN m 3. 在竖向荷载作用下，三铰拱（） A.有水平推力 B.无水平推力 C.受力与同跨度、同荷载作用下的简支梁完全相同 D.截面弯矩比同跨度、同荷载作用下的简支梁的弯矩要大 4. 在线弹性体系的四个互等定理中，最基本的是（） A.位移互等定理 B.反力互等定理 C.位移反力互等定理 D.虚功互等定理 5. 比较图 (a) 与图 (b) 所示结构的内力与变形，叙述正确的为（） A.内力相同，变形不相同 B.内力相同，变形相同 学习资料收集于网络，仅供参考 学习资料 C.内力不相同，变形不相同 D.内力不相同，变形相同 EIEIEI22EI q llll q (a)(b) 第 5 题 6. 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。 7. 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） 题 7 图图（ a）图（ b）图（ c）图（ d） 8. 位移法典型方程中系数kij=kji反映了（） A.位移互等定理 B.反力互等定理 C.变形协调 D.位移反力互等定理 9. 图示结构，各柱EI=常数，用位移法计算时，基本未知量数目是（） A. 2 B.4 C. 6 D. 8 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（） ADE、AB 段BCD、DE 段CAB 、BC 段DBC、CD 段 二、填空题：（共10 题，每题 2 分，共 20分） 1. 两刚片用一个铰和_相联，组成无多余约束的几何不变体系。 2. 所示三铰拱的水平推力FH等于 _。 学习资料收集于网络，仅供参考 学习资料 3. 图示结构，当支座A发生转角时，引起 C点的竖向位移为_。 a aa P F 第 2 题第 3 题 4. 机动法作静定结构内力影响线依据的是_。 5静定结构在荷截作用下，当杆件截面增大时，其内力_。 6. 图示梁截面C的剪力影响线在杆端D处的纵标值yD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_。 第 8 题 (a) (b) (c) (d) 9.对称结构在对称荷载作用下，若取对称基本结构并取对称与反对称未知力， 则其中 _未知力等于零。 10. 力矩分配法适用于_结构。 三、问答题：（共2 题，每题 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？ 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？ 四、计算题：（ 1、2 题 8 分，3 题 10 分，4、5 题 12 分,4 题共计 50分） 学习资料收集于网络，仅供参考 学习资料 3用力法计算图示刚架，并绘其M图， EI 为常数。 D 4m N/m EI 10kN/m A B CD2EI EI 4m2m 4 m G F EI l l AD BCEI EIEI FPl FP (2) (4) 1 0 k N / m 4用位移法计算图示结构，并绘其弯矩图，EI 为常数。 C F l l / 2 G 2 B A i i q l 1Zq i2 iB A G ql 12 2 G A B 2 12 ql ql 24 2 36 ql 2 2 ql 36 2 ql 36 ql 9 2 2 36 ql 2 ql 36 2 ql 1818 ql 2 2 ql 1818 ql 2 A D B EF C 2 ql 2 8 ql ()( ql 8 2 )( ql 8 22 8 ql () 5用力矩分配法计算图示结构，并绘其弯矩图，EI 为常数。 =6kN/m q =20kN 4m3m3m AB C PF EIEI D 学习资料收集于网络，仅供参考 学习资料 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（） 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： FN1=75KN ，FN2= 2 135 KN 2图示刚架，求支座反力，并绘弯矩图。 解： FAy=22KN （） FAx=48KN （） FBy =42KN （） 最终的弯矩图为： 学习资料收集于网络，仅供参考 学习资料 3用力法计算图示刚架，并绘其M图， EI 为常数。 D 10kN/m A B CD2EI EI 4m2m 4 m l l AD BCEI EIEI FPl FP (2) (4) 1 0 k N /m 解：原结构为1 次超静定结构。选取基本体系如图(a)所示，基本方程为 1111P0X。系数和自由项分 别为 11 14 3EI ， 1P 20 3EI 解得 1 10 7 X。弯矩图如图(d)所示。 10kN/m A B CD 2EI EI 1X1X =1 1 1 1 2020 7 10 7 10 1(a) 基本体系M 图(b) PMM 图(kN·m)(c)(d)图(kN·m) 4用位移法计算图示结构，并绘其弯矩图，EI 为常数。 C F 数 l l /2 G 2 B A i i q l 1Z q i2 iB A G ql 12 22 12 ql 36 ql 2 2 ql 36 ql 9 2 2 ql 36 2 ql 1818 ql 2 ABC 2 8 ql ()( ql 8 2 学习资料收集于网络，仅供参考 学习资料 解： (1) 确定基本未知量数其基本未知量只有结点A的转角 Z1。 (2) 选择基本体系 (3) 建立典型方程 (4) 求系数和自由项iiik624 11 2 1P 12 1 qlF (5) 解方程，求基本未知量 i ql Z 72 2 1 (6) 作最后弯矩图M B i q l 1 Z q i 2 i B A G 6 2 2 6 2 ql 36 ql 9 2 2 36 ql2 ql 36 2 ql 1818 ql2 2 ql 1818 ql2 A D B EF C 2 9 ql 2 8 ql ()( ql 8 2 )(ql 8 22 8 ql () ll q ABC DEF EI=常数=常数EI l q l/ 2 G 2 B A i i q l 1Z q i 2 iB A G k11 Z1=1 i 4 i 2 i 2 2i G A B ql 12 2 F1P G A B 2 12 ql ql 24 2 36 ql 2 2 ql 36 2 ql 36 ql 9 2 2 36 ql 2 ql 36 2 ql 1818 ql 2 2 ql 1818 ql 2 A D B EF C 2 9 ql 2 8 ql ()( ql 8 2 )( ql 8 22 8 ql () 基本体系M 1 图M P图 M 图 5用力矩分配法计算图示结构，并绘其弯矩图，EI 为常数。 =6kN/m q =20kN 4m3m3m AB C PF EIEI D 解： (0 ) 2 1 ) ( 0+17.67 17.67 3.17 0+4.83 +4.83+9.67 0 8 ( 14.5) 22.5+8 1/32/3 C F 总M杆端弯矩 M传递弯矩 M分配弯矩 不平衡力矩MB M固端弯矩 分配系数 绘制弯矩图M为 (12) 21.2 1.6 17.67 3.17 D C B A