期末复习题——《结构力学》2014春季
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2014级《结构力学》复习题及答案2014级《结构力学》复习题及答案一、填空题:1.图示结构的超静定次数为 7 。
2.图示结构,各杆的EIil都相同,用力矩分配法计算时,分配系数µAB等于 0.5 。
3.图示桁架中A支座的竖向反力(设向上为正)为 0 。
4.图示刚架,P=1在AB段移动,E处剪力F SE的影响线在E点处的竖标为 -1 。
5.图示结构支座位移Δ引起的A点水平位移方向为向右。
6.图示对称桁架中,a杆的轴力为 0 。
7.图示桁架中,零杆的根数为 5 根(不含支座链杆)。
8.图示刚架,各杆线刚度相同,用力矩分配法计算时,分配系数μ21= 4/5 ,μ23= 0 ,μ24= 1/5 。
9.位移法典型方程中的系数有r ij = r ji 的关系,它是由 反力互等 定理得到的结果。
10.图示桁架零杆根数为 7 根。
11.若三铰拱上所有截面的弯矩都等于零而且只有轴力,则这时的拱轴线称为 合理拱轴线 。
12.图示结构的动力自由度为 3 (不计杆件质量)。
二、单项选择题:1.图示刚架中,支座B的位移Δ引起B截面的角位移(顺时针为正)为( C )A. Δ/hB. -Δ/hC. Δ/LD. -Δ/L2.图示体系是 ( B )A. 常变体系B. 瞬变体系C. 无多余联系的几何不变体系D. 有多余联系的几何不变体系3.图示体系是( D )A. 瞬变体系B. 常变体系C. 有多余联系的几何不变体系D. 无多余联系的几何不变体系为 ( A )4.图示连续梁,力矩分配系数µBCA. 2/3B. 1/2C. 1/3D. 1/45.图示结构的超静定次数为( C )A. 4B. 3C. 2D. 16.图示桁架中A支座的竖向反力(设向上为正)为( A )A. 0B. 0.5PC. 0PD. 2P7.图示三铰刚架支座A的水平约束反力为( B )A. PB. P/4C. P/2D. 3P/48.图示三铰拱,链杆AB的轴力为(以拉为正)( B )A. -P/2B. P/2C. .P/4D. -P/49.在一个无多余联系的几何不变体系上加上一个二元体,得到的体系为 ( B )A. 有多余联系的几何不变体系B. 无多余联系的几何不变体系C. 常变体系D. 瞬变体系10.位移法典型方程实质是( B ) A. 位移条件 B. 平衡条件C. 物理条件D. 平衡条件和位移条件11.在一个几何瞬变体系上加上一个二元体,得到的体系为 ( C ) A. 无多余联系的几何不变体系 B. 有多余联系的几何不变体系 C. 瞬变体系 D. 常变体系12.求解位移法典型方程中的自由项R 2P 时,要用到 ( D ) A. 1M 图 B. 2M 图 C. 3M 图 D. M P 图13、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 。
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 =232,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。
()K2l /q4l /16l /4l /16l / 1 23 4 5ABC题1 题3 题44. 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 。
( )aa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 。
( )aa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。
()12345ABCA B题14 题15 题1615.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。
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 , EFC 、AF , BF , DE, DF , EFD 、DC, EC, AF, BF3、右图所示刚架中A A 、PB 、2P -C 、P-D 、2P4、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 、BIBG CF ,,5、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6A 、θδ=+a cXB 、θδ=-a cX C 、θδ-=+a cX D 、θδ-=-acX7、下图所示平面杆件体系为( )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8、图示梁中的轴力()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9、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、结构必须是静定的四、对下图所示平面杆件体系作几何组成分析。
《结构力学》复习题一、填空题1、位移法方程系数的物理意义是,方程的物理意义是。
2、平面桁架的结点隔离体受力图是属于力系,应满足____个平衡条件。
3、虚功方程中,力和位移之间的关系是。
4、力矩分配法适用于求解和。
5、矩阵位移法求解时的两个要点为和。
6、对作用于静定结构某一几何不变部分的荷载进行时,只有该部分的内力发生变化,其余部分的反力和内力均保持不变。
7、力矩分配法适用于求解和。
8、平面桁架的结点隔离体受力图是属于力系,应满足____个平衡条件。
9、杆轴为曲线,在竖向荷载作用下产生的结构是拱结构。
10、矩阵位移法求解时的两个要点为和。
11、虚功方程中,力和位移之间的关系是。
12、位移法方程系数的物理意义是,方程的物理意义是。
二、选择题1、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。
2、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。
l= a63、绘制任一量值的影响线时,假定荷载是()A、一个方向不变的单位移动荷载B、一组移动荷载C、动力荷载D、单个移动荷载4、机动法作简支梁内力影响线所依据的原理是( )A、刚体系虚位移原理B、刚体系虚力原理C、变形体虚位移原理D、变形体虚力原理5、下列说法,哪一句是错的:()A.超静定结构具有多余约束;B.对于超静定结构支座位移、温度改变产生反力和内力;C.在荷载作用下超静定结构内力与各杆刚度的绝对值大小有关;D.在荷载作用下超静定结构内力与各杆刚度的相对比值有关;6、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;D.常变。
7、机动法作简支梁内力影响线所依据的原理是( )A.刚体系虚位移原理B.刚体系虚力原理C.变形体虚位移原理D.变形体虚力原理8、下列说法,哪一句是错的:()A.超静定结构具有多余约束;B.对于超静定结构支座位移、温度改变产生反力和内力;C.在荷载作用下超静定结构内力与各杆刚度的绝对值大小有关;D.在荷载作用下超静定结构内力与各杆刚度的相对比值有关;9、力法典型方程中δij的物理意义为:()A.在i处作用的单位力引起的j处的位移大小;B.在j处作用的单位力引起的i处的位移大小;C.在j处作用的单位位移引起的i处的力大小;D.在i处作用的单位位移引起的j处的力大小;10、静定结构的内力计算与()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。
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 、PB 、2P -C 、P -D 、2P3、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5A 、θδ=+a cX B 、θδ=-a cXC 、θδ-=+a cXD 、θδ-=-acX四、对下图所示平面杆件体系作几何组成分析。
五、1‘用力法计算下图所示超静定组合结构,并画出梁式杆的M 图。
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 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________ 、 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。
、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。
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H A 为()P——C 2EIEI B1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(EI A3、右图所示桁架中的零杆为( )A DG,BI,CHB 、DE,DG, DC,BG, AB, BlC BG, Bl , AJD 、CF , BG,BI4、 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 二,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( )AX c» a ~c 八AB X— —□El 1 az1X Ca聿我績f $y C=-Q 1aABDX -C =-QX 『F 、—r 1—.ElIa四、对下图所示平面杆件体系作几何组成分析。
位移法一、判断题1. 图 ( a ) 对 称 结 构 可 简 化 为 图 (b ) 来 计 算 。
( )( )( )a b2.图( a ) 对 称 结 构 可 简 化 为 图(b )来 计 算 , EI 均 为 常 数 。
( )( )b3.图 ( a ) 对 称 结 构 可 简 化 为 图 ( b ) 结 构 来 计 算 。
( )q( )qb( )a4. 图 示 结 构 用 位 移 法 求 解 的 基 本 未 知 量 数 目 最 少 为 3 。
( )5. 图 示 结 构 (EI = 常 数 )用 位 移 法 求 解 的 基 本 未 知 量 个 数 最 少 为 1 。
( )6.在 图 示 结 构 中 ,ABM Pl Mq l ==/, /882 。
( )M BM l /2Al /2l /2l /27.下 列 结 构 中M A全 部 相 等 。
()m8.图 示 结 构 的 位 移 法 基 本 体 系 ,其 典 型 方 程 系 数 r 11 为 20 ,图 中 括 号 内 数 字 为 线 刚度 。
( )9.图 示 结 构 a 用 位 移 法 求 解 时 ,M 3 图 应 如 图b 形 状 。
( )Z =3a b1( )( )二、选择题10.图示两结构中有:()A. M MA C=;B. M MD F=;C.M MA D=;D. ϕϕB E=。
ll l2三、填空题11.图示结构(EI=常数)用位移法求解的基本未知量数目为___。
M12.图示结构位移法基本未知量数目为 _______。
P13.图示结构用位移法求解时典型方程的系数r22为____________ 。
14.图示结构支座A有竖向位移∆时,MAB=____ 。
EI , lA B15.图示结构位移法典型方程的系数r12和自由项RP1分别是_____,_____(括号里的数表示相对线刚度)。
16.图示结构M A=____________,M BD=________________。
***学院期末考试试卷一、 填空题(20分)(每题2分)1.一个刚片在其平面内具有 3 个自由度; 一个点在及平面内具有 2 自由度;平面内一根链杆自由运动时具有 3 个自由度。
2.静定结构的内力分析的基本方法 截面法,隔离体上建立的基本方程是 平衡方程 。
3.杆系结构在荷载,温度变化,支座位移等因素作用下会产生 变形 和 位移 。
4.超静定结构的几何构造特征是 有多余约束的 几何不变体系 。
5.对称结构在对称荷载作用下,若取对称基本结构和对称及反对称未知力,则其中 反对称 未知力等于零。
6.力矩分配法适用于 没有侧移未知量的超静定梁与刚架 。
7.绘制影响线的基本方法有 静力法 法和 机动法 法。
8.单元刚度矩阵的性质有 奇异性 和 对称性 。
9.结构的动力特性包括 结构的自阵频率;结构的振兴型; 结构的阻尼 。
10. 在自由振动方程0)()(2)(2...=++t y t y t y ωξω式中,ω称为体系的 自振频率 ,ξ称为 阻尼比 。
二、试分析图示体系的几何组成(10分)(1)(2)答案:(1)答:该体系是几何不变体系且无余联系。
(2)答:该体系是几何不变体系且无多余联系。
三、试绘制图示梁的弯矩图(10分)(1)(2)答案:(1)(2)M图四、简答题(20分)1.如何求单元等效结点荷载?等效荷载的含义是什么?答案:2.求影响线的系数方程与求内力方程有何区别?答案:3.动力计算与静力计算的主要区别是什么?答案:4.自由振动的振幅与那些量有关? 答案五、计算题(40分)1、用图乘法计算如图所示简支梁A 截面的转角A 。
已知EI=常量。
(10分)答案:解:作单位力状态,如图所示。
分别作出p M 和M 图后,由图乘法得:2.试作图示伸臂量的By F K M 的影响线。
答案:By F 的影响线K M 的影响线3.试用力法计算单跨静定梁。
并作M 图。
(10分)解:选取基本结构,并作出单位弯局矩图 和荷载弯矩图如图所示4.试用位移法求作图示连续梁的内力图。
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3.图示结构,当支座A发生转角 时,引起C点的竖向位移为_____________。
aa aPF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______。
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)1.图示桁架,求1、2杆的轴力。
2.图示刚架,求支座反力,并绘弯矩图。
3.用力法计算图示刚架,并绘其M 图,EI 为常数。
D 4mN/mEI10kN/mA B C D2EI EI4m 2m 4mGFEIllA DBC EI EI EI F P l F P (2)(4)10k N /m4.用位移法计算图示结构,并绘其弯矩图,EI 为常数。
《结构力学》期末复习题一.计算下图所示桁架支座反力及1、2杆轴力。
M达最大值和二.P=1在静定多跨梁A B C D E上移动(见下图),作截面F的弯矩影响线,并画出使F 最小值时的可动均布荷载的最不利布置。
三、计算下图所示刚架B截面转角,EI=常数。
四、用力法作下图所示刚架的弯矩图,EI=常数。
五、用力矩分配法计算下图(a )所示刚架,作弯矩图,EI=常数。
固端弯矩见下图(b )。
六、计算下图所示桁架 的支座反力及1、2杆的轴力。
七、P=1在下图所示的静定多跨梁ABCD 上移动。
(1)作截面E 的弯矩影响线;(2)画出使E M 达最大值和最小值时的可动均布荷载的最不利布置;(3)当均布可动荷载m kN q 15 时,求m ax E M 的值。
九、用力法计算下图所示刚架,画M 图,EI=常数。
十、画出用位移法计算下图所示刚架的基本体系和基本未知量;写出位移法基本方程。
设结点角位移为1∆,结点线位移为2∆,计算系数11k 、22k 。
EI=常数。
十一、 用力矩分配法计算如图(a)所示连续梁,画M 图,EI=常数。
固端弯矩表见图(b)所示。
十二、 计算如图所示桁架的支座反力及a 、b 杆的轴力。
十三、 已知伸臂梁截面c (图a )剪力影响线如图b 所示,求可任意分布的均布荷载m kN q 3 作用下,截面c 剪力最大值。
十四、 计算如图所示刚架B 点的水平位移,EI =常数。
十五、 用力法计算如图所示刚架,画M 图,EI=常数。
十六、画出用位移法计算如图所示刚架的基本体系和基本未知量;写出位移法基本方程;设结点角位移为1∆,结点线位移为2∆,计算系数11k 、22k 。
EI=常数。
《结构力学》期末练习题参考答案责任教师:范洁群一.解:(1)()↑=kN Y A 15,()↑=kN Y B 25,0=A X(2)压)(5.221kN N -=(3)(拉)=07.452N 二.解:F M 影响线,见图(a )F M 达最大、最小的最不利布置见图(b )三.解:(1)在B 截面处加单位力系M=1(2)作1M 图,见图(a )(3)作P M 图,见图(b )(4)计算B φ()↵=∙==∑∑⎰EIy EI ds EI M M P B 80101ωφ四.解:(1)一次超静定,选基本体系及基本未知量,见图(a )(2)列力法方程01111=∆+P X δ(3)作1M 图,见图(b ) 作p M 图,见图(c )(4)计算P 111∆δEI ds EI M 452111==∑⎰δ EIEI M M P P 48611-==∆∑⎰ (5)解方程kN X P8.101111=∆-=δ(6)作M 图,见图(a )P M X M M +=11五.解:(1)计算分配系数(令EI=1)13==BA BA i S 25.0=BA μ24==BD BD i S 5.0=BD μ14==BC BC i S 25.0=BC μ14==CE CE i S 5.0=CE μ(2)计算固端弯矩 m kN ql M F BA ∙==18812 m kN ql M F BC∙-=-=121212 m kN ql M F BC ∙==121212 (3)分配与传递(4)作M 图,见图六.解:1. 求支座反力由0=∑A M 得,01240153282424=⨯-⨯-⨯-⨯B y 即kN y B 48=()↑ 由0=∑x 得,kN X A 24= ()← ∑=0y kN Y 24483040=-+=()↑2. 求杆1、2的轴力kN N 601=(拉)kN N 362= (拉)七.解:(1)E M 影响线见图(a )(2)m ax E M 的最不利布置见图(b )(3)m in E M 的最不利布置见图(c )(4)m kN q M E ∙=⨯⨯⨯==∑+603462115m ax ω九.解:(1) 在A 点加竖向单位力P=1(2) 作1M 图,见图(a )(3) 作P M 图,见图(b )(4) 计算∆∑∑⎰∙∙=∙=∆011y EI ds EI M M P ω⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯-=846211244211EIEI192-= ()↑九.解:(1)一次超静定,基本体系和基本未知量如图(a )(2)列力法方程01111=∆+∙P x δ(3)作1M 图,见图(b )作P M 图,见图(c )(4)计算11δ、P 1∆EIEI EI ds EI M 36336212332112111=⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯==∑⎰δ ()EI EI ds EI M M P P 486369018212111=⨯⨯+⨯⨯=∙=∆∑⎰ (5)解方程kN x P5.131111-=∆-=δ(6)作M 图P M x M M +∙=11,见图(d )十.解:(1)基本体系和基本未知量如图(a )(2)列位移法基本方程01111=+∆∙P F k(3)计算11k作1M 图,见图(b )∑=0x 1251232211EI l i l i k BD BC =+= (4)计算P F 1作P M 图,见图(c )∑=0x 0121=+P FkN F P 121-=十一、解:(1) 计算分配系数(令EI=1)18244=⨯==BA BA i s 5.0=BA μ 165.144=⨯==BCBC i s 5.0=BC μ 165.144=⨯==CBCB i s 5.0=CB μ 16233=⨯==CD CD i s 5.0=CD μ(2) 计算固端弯矩m kN l P M F BC ∙-=⨯⨯-=∙∙-=246328181 m kN l P M FCB ∙=⨯⨯=∙∙=246328181 m kN l q M F CD ∙-=⨯⨯-=∙∙-=2736681812 (3) 分配与传递(4) 画弯矩图()m kN ∙,见下图所示。
2014年春季《结构力学》重点题一. 判断题1.如果体系的计算自由度大于零,那么体系一定是几何可变体系。
答:正确:体系缺少必要的约束2.两根链杆的约束作用相当于一个单铰。
答:错误连接两刚片的两根不共线的链杆相当于一个单铰(瞬铰)的约束作用。
3.每一个无铰封闭框都有3个多余约束。
答:正确4.连接4个刚片的复铰相当于4个约束。
答:错误相当于(4-1)=3个单铰,相当于6个约束。
5.一体系是有n个自由度的几何可变体系,那么加入n个约束后就成为无多余约束的几何不变体系。
答:错误仅满足几何不变的必要条件,是否几何不变还要看约束布置得是否合理。
6.图示结构仅AB段有内力。
答:错误 AB不是几何不变部分,不能平衡外力。
7.图示结构仅AB段有内力。
答:正确 AB是几何不变部分,能平衡外力。
8.外力作用在基本部分上时,附属部分的内力、变形和位移均为零。
答:错误附属部分不受力、不变形,但要随基本部分发生刚体位移。
9.静定结构满足平衡方程的内力解答是唯一正确的内力解答。
答:正确10.对于静定结构,局部能平衡外力时,其它部分不受力。
正确11.无荷载就无内力,这句话只适用于静定结构,不适用于超静定结构。
答正确12.求超静定结构的位移时,可将虚拟单位荷载加载任意静定的基本体系上。
答正确13.超静定结构支座移动时,如果刚度增大一倍,内力也增大一倍,而位移不变。
答正确支座移动产生的内力与刚度的绝对值成正比,所以刚度增大一倍,内力也增大一倍;由公式:it MMds RC EI∆=∑-∑⎰可见支座移动引起的位移与刚度无关。
14.静定结构由于支座移动引起的位移与刚度无关。
答正确15.结构发生了变形,必然会引起位移,反过来,结构有位移必然有变形发生。
答:错误静定结构支座移动时,整个结构发生刚体运动,并无变形发生。
16.位移法典型方程的物理含义是基本体系附加约束中的反力和反力矩等于零,实质上是原结构的平衡条件。
答:正确17.位移法的基本未知量与超静定次数有关,位移法不能计算静定结构。
结构力学期末复习题及答案结构力学期末复习题及答案随着学期的结束,结构力学课程也即将迎来期末考试。
为了帮助同学们更好地复习和准备考试,本文将提供一些典型的结构力学复习题及其答案。
希望这些题目能够帮助大家回顾和巩固所学的知识,为考试取得好成绩提供帮助。
1. 什么是结构力学?结构力学是研究结构物体在外力作用下的力学性能和变形规律的学科。
它涉及到力的平衡、力的传递、结构的变形等方面的内容。
2. 什么是受力分析?受力分析是结构力学中的一项重要内容,它通过分析结构物体上的各个受力点,确定受力的大小、方向和作用点。
受力分析是解决结构物体力学问题的第一步。
3. 什么是静力平衡?静力平衡是指结构物体在静止状态下,受力的合力和合力矩均为零。
在进行受力分析时,需要根据静力平衡条件来确定未知力的大小和方向。
4. 什么是弹性变形?弹性变形是指结构物体在受力作用下,发生的可逆的变形。
当外力去除后,结构物体能够恢复到原始形状和尺寸。
5. 什么是应力和应变?应力是指单位面积上的力的大小,常用符号为σ。
应变是指单位长度上的变形量,常用符号为ε。
应力和应变之间的关系可以通过杨氏模量、泊松比等参数来描述。
6. 什么是杆件?杆件是指在结构中起支撑和传力作用的直线构件,常见的杆件有梁、柱等。
在结构力学中,通常将杆件看作是刚性体,即不考虑其内部的弯曲和剪切变形。
7. 什么是梁?梁是一种常见的结构杆件,用于承受横向力和弯矩。
在梁的受力分析中,常用的方法有梁的受力图、弯矩图和剪力图等。
8. 什么是柱?柱是一种用于承受压力的结构杆件。
在柱的受力分析中,需要考虑柱的稳定性和承载能力等问题。
9. 什么是悬臂梁?悬臂梁是一种只有一端固定支承的梁,另一端自由悬挂。
在悬臂梁的受力分析中,需要考虑悬臂梁的弯矩和剪力等问题。
10. 什么是梁的挠度?梁的挠度是指梁在受力作用下发生的弯曲变形。
梁的挠度大小与梁的几何形状、材料性质和受力情况等因素有关。
以上是一些典型的结构力学复习题及其答案。
知识归纳整理《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,所以答案为(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。
求知若饥,虚心若愚。
图中阴影三角形为一具刚片,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,所以整个体系为有一具多余约束的几何不变体系,所以答案为(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具多余约束的几何不变体系,所以答案为(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,所以整个体系为没有多余约束的几何不变体系,所以答案为(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,所以答案为(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)()↑PF (B)。
《结构力学》专升本 一1、图1 属几何 体系。
( ) A. 不变,无多余约束 B. 不变,有多余约束 C. 可变,无多余约束 D. 可变,有多余约束图12、两个刚片,用三根链杆联结而成的体系是:( ) A .几何常变 B .几何瞬变C .几何不变D .几何不变或几何常变或几何瞬变 3、三个刚片用( )的三个铰两两相联可以组成几何不变体系。
A .共线 B .不共线 C .虚拟 D .非虚拟4、静定结构的几何组成特征是( )。
A .体系几何不变B .体系几何不变且无多余约束C .体系几何可变D .体系几何瞬变 5、计算内力的一般方法是( )。
A .静力分析B .节点法C .截面法D .综合几何、物理和静力学三方面 6、在温度改变的影响下,静定结构将:( ) A. 有内力、有位移 B. 无内力、有位移 C. 有内力、无位移 D. 无内力、无位移7、梁的绝对最大弯矩表示在一定移动荷载作用下( )。
A. 梁某一截面的最大弯矩B. 梁某一截面绝对值最大的弯矩C. 梁所有截面最大弯矩中的最大值D. 当移动荷载处于某一最不利位置时相应的截面弯矩8、欲使支座B 截面出现弯矩最大负值maxB M ,梁上均布荷载的布局应为:( )9、作用于静定多跨梁基本部分上的荷载在附属部分上( )。
A .绝对不产生内力B .一般不产生内力C .一般会产生内力D .一定会产生内力B A CD(a)(b)2110、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 11、图3所示结构内力为零的杆件有( )。
A .BE 杆,B .AE 、BE 杆,C .AE 、BE 、CE 杆D .AE 、CE 杆12、图4所示对称刚架,在反对称荷载作用下,求解时取半刚架为( D )A .图(a )B .图(b )C .图(c )D .图(d )图4 图(a ) 图(b ) 图(c ) 图(d )13、图5所示桁架下弦承载,下面画出的杆件内力影响线,此杆件是:( )A.chB.ciC.djD.cj14、图6所示简支梁上有单位力偶移动,其截面C 的剪力影响线应该是第 图。
2014年春季《结构力学》重点题一. 判断题1.如果体系的计算自由度大于零,那么体系一定是几何可变体系。
答:正确:体系缺少必要的约束2.两根链杆的约束作用相当于一个单铰。
答:错误连接两刚片的两根不共线的链杆相当于一个单铰(瞬铰)的约束作用。
3.每一个无铰封闭框都有3个多余约束。
答:正确4.连接4个刚片的复铰相当于4个约束。
答:错误相当于(4-1)=3个单铰,相当于6个约束。
5.一体系是有n个自由度的几何可变体系,那么加入n个约束后就成为无多余约束的几何不变体系。
答:错误仅满足几何不变的必要条件,是否几何不变还要看约束布置得是否合理。
6.图示结构仅AB段有内力。
答:错误 AB不是几何不变部分,不能平衡外力。
7.图示结构仅AB段有内力。
答:正确 AB是几何不变部分,能平衡外力。
8.外力作用在基本部分上时,附属部分的内力、变形和位移均为零。
答:错误附属部分不受力、不变形,但要随基本部分发生刚体位移。
9.静定结构满足平衡方程的内力解答是唯一正确的内力解答。
答:正确10.对于静定结构,局部能平衡外力时,其它部分不受力。
正确11.无荷载就无内力,这句话只适用于静定结构,不适用于超静定结构。
答正确12.求超静定结构的位移时,可将虚拟单位荷载加载任意静定的基本体系上。
答正确13.超静定结构支座移动时,如果刚度增大一倍,内力也增大一倍,而位移不变。
答正确支座移动产生的内力与刚度的绝对值成正比,所以刚度增大一倍,内力也增大一倍;由公式:it MMds RC EI∆=∑-∑⎰可见支座移动引起的位移与刚度无关。
14.静定结构由于支座移动引起的位移与刚度无关。
答正确15.结构发生了变形,必然会引起位移,反过来,结构有位移必然有变形发生。
答:错误静定结构支座移动时,整个结构发生刚体运动,并无变形发生。
16.位移法典型方程的物理含义是基本体系附加约束中的反力和反力矩等于零,实质上是原结构的平衡条件。
答:正确17.位移法的基本未知量与超静定次数有关,位移法不能计算静定结构。
一、选择题:(共10题,每小题2分,共20分)3. A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(→) θ(↓) 4. 刚体体系虚功原理 5.不变2 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=2135-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。
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1111P 0X δ∆+=。
系数和自由项分别为11143EIδ=,1P 203EI ∆= 解得1107X =-。
弯矩图如图(d)所示。
4.用位移法计算图示结构,并绘其弯矩图,EI 为常数。
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 i i i k 62411=+=21P 121ql F -=(5)解方程,求基本未知量iql Z 7221 (6)作最后弯矩图M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。
2014年春季《结构力学》重点题一. 判断题1.如果体系的计算自由度大于零,那么体系一定是几何可变体系。
答:正确:体系缺少必要的约束2.两根链杆的约束作用相当于一个单铰。
答:错误连接两刚片的两根不共线的链杆相当于一个单铰(瞬铰)的约束作用。
3.每一个无铰封闭框都有3个多余约束。
答:正确4.连接4个刚片的复铰相当于4个约束。
答:错误相当于(4-1)=3个单铰,相当于6个约束。
5.一体系是有n个自由度的几何可变体系,那么加入n个约束后就成为无多余约束的几何不变体系。
答:错误仅满足几何不变的必要条件,是否几何不变还要看约束布置得是否合理。
6.图示结构仅AB段有内力。
答:错误 AB不是几何不变部分,不能平衡外力。
7.图示结构仅AB段有内力。
答:正确 AB是几何不变部分,能平衡外力。
8.外力作用在基本部分上时,附属部分的内力、变形和位移均为零。
答:错误附属部分不受力、不变形,但要随基本部分发生刚体位移。
9.静定结构满足平衡方程的内力解答是唯一正确的内力解答。
答:正确10.对于静定结构,局部能平衡外力时,其它部分不受力。
正确11.无荷载就无内力,这句话只适用于静定结构,不适用于超静定结构。
答正确12.求超静定结构的位移时,可将虚拟单位荷载加载任意静定的基本体系上。
答正确13.超静定结构支座移动时,如果刚度增大一倍,内力也增大一倍,而位移不变。
答正确支座移动产生的内力与刚度的绝对值成正比,所以刚度增大一倍,内力也增大一倍;由公式:it MMds RC EI∆=∑-∑⎰可见支座移动引起的位移与刚度无关。
14.静定结构由于支座移动引起的位移与刚度无关。
答正确15.结构发生了变形,必然会引起位移,反过来,结构有位移必然有变形发生。
答:错误静定结构支座移动时,整个结构发生刚体运动,并无变形发生。
16.位移法典型方程的物理含义是基本体系附加约束中的反力和反力矩等于零,实质上是原结构的平衡条件。
答:正确17.位移法的基本未知量与超静定次数有关,位移法不能计算静定结构。
答:错误位移法的基本未知量与超静定次数无直接的关系。
不论结构是静定的或超静定的,只要结构由节点位移,就有位移法基本未知量,就能按位移法求解。
18.用位移法计算荷载作用下的超静定结构时,采用各杆的相对刚度进行计算,所得到的节点位移不是结构的真正位移,求出的内力是正确的。
答:正确19.如果位移法基本体系的附加约束中的反力(矩)等于零,则基本体系就与原结构受力一致,但变形不一致。
答:错误20.能用位移法计算的结构也一定能用力矩分配法计算。
答:错误力矩分配法只能计算连续梁和无侧移刚架。
21.在力矩分配法中,相邻的节点和不相邻的节点都不能同时放松。
答:错误22.交于一节点的各杆端的力矩分配系数之和等于1答:正确.二. 选择题1.三刚片组成无多余约束的几何不变体系,其连接方式是A 以任意的3个铰相连B 以不在一条线上3个铰相连C 以3对平行链杆相连D 以3个无穷远处的虚铰相连答:B2.图示体系属于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 常变体系D 瞬变体系答:C3.图示体系属于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 常变体系D 瞬变体系答:D4.在图示简支梁中点C的剪力A P/2B -P/2C PD 不确定答: D 点剪力发生跳跃,左右两侧剪力不等=5.在图示简支梁中MCA m/2(上拉)B m/2(下拉)C m(下拉)D 不确定6.静定结构的内力与刚度A 有关B 比值有关C 绝对大小有关D 无关答D7.图示结构中不属于拱结构的是哪个答 A 结构A是曲梁。
8.在图示荷载作用下,对称三铰拱的合理拱轴线是什么曲线A 抛物线B 双曲线C 悬链线D 圆弧曲线答 A9.在图示荷载作用下,对称三铰拱的合理拱轴线是什么曲线A 抛物线B 双曲线C 悬链线D 圆弧曲线答 B10.在力法典型方程中,恒大于零的是A 主系数B 副系数C 自由项D 右端项 答:A11.在力法典型方程中,副系数A 恒大于零B 恒小于零C 恒等于零D 可正、可负、可为零 答:D12.力法的基本未知量是A 多余未知力B 支座反力C 角位移D 独立的结点线位移 答:A13.打开联接三刚片的复铰,相当于去掉几个约束?A 2B 3C 4D 5 答:C14.力法方程中的系数ki δ表示的是基本结构由A i X 产生的k X 方向的位移B 1i X =产生的k X 方向的位移C 1i X =产生的i X 方向的位移D 1k X =产生的i X 方向的位移 答:B15.力法方程的实质是A 平衡条件B 位移条件C 物理条件D 互等定理 答:B16.力法基本结构决不能取A 静定结构B 超静定结构C 可变体系D 不变体系 答:C 力法基本结构也可以是超静定结构。
17.位移法的基本未知量是A 支座反力B 杆端弯矩C 独立的结点位移D 多余未知力 答:C18.在位移法典型方程111122*********,0P P r Z r Z R r Z r Z R ++=++=,下列式子正确的是A 1122r r =B 1221r r =C 122211r Z r Z =D 12P P R R = 答:B19.位移法典型方程中的系数ik r 表示的是基本结构在A 第j 个节点位移产生的第k 个附加约束中的反力(矩)B 第k 个节点位移等于单位位移时,产生的第k 个附加约束中的反力(矩)C 第k 个节点位移等于单位位移时,产生的第j 个附加约束中的反力(矩)D 第j 个节点位移产生的第j 个附加约束中的反力(矩) 答:C20.力矩分配法的计算对象是A 多余未知力B 支座反力C 节点位移D 杆端弯矩 答:D21.等截面支杆的弯矩传递系数C 与下列什么因素有关?A 荷载B 远端支承C 材料的性质D 线刚度I 答:B22.分配弯矩AB M 是A 跨中荷载产生的固端弯矩B A 端转动时产生的A 端弯矩C B 段转动时产生的A 端弯矩D A 端转动产生的B 端弯矩 答:B三.计算题1.求如图所示桁架AF 杆的轴力。
解:先求支反力()()()↑=↓=⇒=←=⇒=∑P RBy P RAy B P RAx xF F F F M F F F21;2100 注意BC 、AC 、CE 、AD 、AE 都是零杆将F 点作为隔离体51sin ;52cos 0cos 0===-⇒=∑αααNAF P xF F F)AF (25杆受拉P NAF F F =2.如图所示刚架中BC 受均布载荷作用,各杆EI 相等且为常数,用力矩分配法求BC 中点的弯矩。
解:本题是单跨对称结构,可以只计算一半结构,如下图转动刚度、分配系数和传递系数如下1;21;2.0;8.0;;4-======BE BA BE BA BE BA C C i S i S μμ载荷作用下的杆端弯矩mkN ql M mkN ql MF EBF BE⋅-=⨯-=-=⋅-=⨯-=-=12066206240362032222 力矩分配法杆端弯矩真值mkN M m kN M mkN M m kN M EB BE BA AB ⋅-=⋅-=⋅=⋅=168;192192;96所求的BC 杆中点弯矩值m kN ⋅168,下沿受拉 或者用BC 杆端弯矩叠加简支梁在均布载荷作用下中点的弯矩m kN ql M ⋅=-=⨯=-=168192360812201928223.求图所示结构在载荷作用下B 点的竖向位移BV ∆。
解:根据已知载荷,作出实际载荷作用下结构的弯矩图,并将AC 段弯矩图分解成一个矩形一个三角形,见下图为了求B 点竖直方向的位移,在B 点加上竖直方向单位虚载荷,并作出在虚设载荷作用下的弯矩图,见下图由图乘法()()↓=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯==∆∑⎰EI qa a a qa a a qa EI a a qa EI ds EI M M P BV 422211221222124322311 计算结果为正,说明位移方向与虚设载荷方向相同4.求下图所示两铰拱在均布载荷作用下拉杆内力表达式,计算时拱身只考虑的弯曲变形,并假设dx ds =,截面EI 为常数,拱轴方程为()x l x l fy -=24。
本题15分解:本题是一次超静定问题,用力法计算时,可将拉杆切断,代替以基本未知力1X ,就得到基本体系,未知力1X 是拉杆内力,也就是拱肋所受的推力H F ,因为求口两边无相对位移,所以力法基本方程为:01111=∆+P X δ由于本题计算时拱身只考虑的弯曲变形柔度系数()()⎰⎰⎰⎰⎰+=++-=+⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=+=+=llN N l lN A E l EI l f A E l dx x lx x l EIl f A E l dx x l x l f EI A E l F F dx y EI dsA E F ds EI M 0112114322421120211110211212111158216411δ ()l x qx qlx M dx yM EI lP <<-=-=∆⎰0212112001()EI qfl dx qx qlx x l x l f EI dx qx qlx y EI l lP 15212141212113022021-=⎪⎭⎫ ⎝⎛---=⎪⎭⎫⎝⎛--=∆⎰⎰ 所以:⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛+=+=+=∆-==21102112112311118151181511815815f A E EI M f A E EI f ql A E l EI l f EI qfl X F CPH δ 5.多跨梁受均布载荷q 作用,见下图,选择x 的值,使中间一跨的跨中弯矩与支座弯矩的绝对值相等。
解:CD 中点弯矩值()2281x l q - 支座弯矩 ()221221qx x x l q +- 根据题意()()()(舍去)4224222484281212212122222l l x l l x x l q qx qx qlx x l q qx x x l q +=-=-=+--=+- 6.刚架如下图所示,BC 杆有均布载荷作用,已知AB 和BC 的线刚度分别为3和4,用力矩分配法求AB 中点的弯矩。
解:BC 杆端点没有相对位移,AB 杆端点虽有相对位移,但是杆剪力静定,可以使用无剪力力矩分配法,即将AB 看成A 端固定,B 端滑动的杆件,BC 杆仍是一端固定一端简支的杆件,转动刚度、分配系数和传递系数;1;8.0;2.012433;3=-====⨯====BC BA BE BA BC BC AB BA C C i S i S μμ 载荷作用下的杆端弯矩m kN ql MF BC ⋅-=⨯-=-=208410822 力矩分配法杆端弯矩真值;4;4;4m kN M m kN M m kN M BC BA AB ⋅-=⋅=⋅-=所以AB 中点弯矩值m kN M ⋅-=4外侧受拉7.求下图所示结构在载荷作用下B 点的水平位移BH ∆。