郑州大学远程结构力学练习及答案本科闭卷

1、第二章平面体系的几何组成分析练习题：1、判断题多余约束是体系中不需要的约束。(C)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。两根链杆的约束作用相当于一个单铰。 每一个无铰封闭框都有三个多余约束。 连接四个刚片的复铰相当于四个约束。 图示体系是由三个刚片用三个共线的铰 图示体系是由三个刚片用三个共线的铰ABC相连，故为瞬变体系。(D )(C )(D )(C )(C )(C )1、判断题题图ABC相连，故为瞬变体系。出AI题图x 多余约束的存在要影响体系的受力性能和变形性能，是有用的。Vx 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。V X 相当于（4 1

2、） =3个单铰，相当于 6个约束。X BC杆使用两次。将刚片川视为链杆，去除二元体后剩下体系如题答图 所示，有一个自由度。X AB杆不能既作为刚片川的一部分又作为刚片i、n连接链杆。去除二元体后剩下的体系如题答图所示，有一个自由度。C题答图题答图2、单项选择题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列那个体系中的1点不是二元体(C )三刚片组成无多余约束的几何不变体系，其联结方式是A以任意的三个铰相联B以不在一条线上三个铰相联C以三对平行链杆相联D以三个无穷远处的虚铰相联瞬变体系在一般何载作用下A产生很小的内力(C )B不产生内力C产生很大的内力D不存在静力解答从一个无多余约

3、束的几何不变体系上去除二元体后得到的新体系是(A )A无多余约束的几何不变体系BC几何可变体系D图示体系属于A静定结构B超静定结构有多余约束的几何不变体系几何瞬变体系(A )C常变体系D瞬变体系题图题图图示体系属于(C )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有多余约束的几何可变体系D瞬变体系不能作为建筑结构使用的是(D )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几何不变体系D几何可变体系一根链杆(D )A可减少两个自由度B有一个自由度C有两个自由度D可减少一个自由度图示体系是(D )A 瞬变体系B 有一个自由度和一个多余约束的可变体系C 无多余约束的几何不变体系

4、题图题图图示体系是(B )A 瞬变体系B有一个自由度和一个多余约束的可变体系C 无多余约束的几何不变体系D 有两个多余约束的几何不变体系D分2、单项选择题DB题图2.3 C2.4 A2.5 A2.6 CD 铰A是相当于两个单铰的复铰,是三个刚片用四个单铰相连，用了，有两个多余约束。或视为在一个D:n题答图把刚片n视为链杆，然后去A,剩下两个刚片用一个单铰相连,个自由度，而刚片I中CD杆是多余约束。对图示体系进行几何组成分析。对图示体系进行几何组成分析。(a)(b)(d)题3.1图(a(b题图体系。3、分析题答案（a ）依次去掉二元体A, B, C, D剩下右图所示 的并排简支梁，故原体系 为无

5、多余约束的几何不变题（a）答图（b）先去除基础，刚片I有两个多余约束，刚片n有四个多余约束，in用一个铰一根链杆，故原体系为有 6个多余约束的几何不变系。i题（c）答图题（d）答图（c）依次去掉基础、二元体 A、B,剩下图示部分为两刚用两个铰相联，有一个余约束, 故原体系为有一个多余约束的几何不变系。（d）去掉右端二元体后剩下部分如图，刚片in用两杆水平支杆相联（形成水平无穷远处的虚铰），i川用两根竖向支杆相联（形成竖向无穷远处的虚铰）nm用铰A相联。三铰不共线，故原体系几何不变无多余约束。（a）先去除基础，由一基本三角形开始，增加二元体扩大刚片的范围，将体系归结为两刚片用一个铰一根链杆相连（

6、题（a）答图），故原体系为无多余约束的几何不变系。（b）先去除基础，由一基本三角形开始，增加二元体扩大刚片的范围，将体系归结为两刚片用四根链杆相连（如题（c）答图），有一个多余约束的几何不变。题3.2 （a）答图第三章 静定结构内力分析本章练习题：1、判断题(C)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。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。（D ）对于静定结构，改变材料的性质，或改变横截面的形状和尺寸，不会改变其内力分布，也不会改变其变形和位移。如果图（a）梁的弯矩图为图（b）所示，则5_(a)7UIIII 川 II(b)题图(C)(D )题图iV静定结构在非荷

7、载外因（支座移动、温度改变、制造误差、材料收缩）作用下，不产生内力，但产生位移。（D）零杆不受力，所以它是桁架中不需要的杆，可以撤除。（C）图示结构中Fni=O。（ C）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。（C）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。（D）改变荷载值的大小，三铰拱的合理拱轴线不变。（D）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。（D）图示两个抛物线三铰拱的受力完全一样。（D ）题图X 附属部分不受力、不变形，但要随基本部分发生刚体位移。VX 不会改变内力分布，但要改变变形和位移。V由弯矩图可知，右支座反力为零，所以左支座反力为F

8、p。X Fni=FqbcX与拱轴线的形状无关。V因为弯矩与荷载成正比。由 y(x)M 0(x)mCf知y（x）与荷载的大小无关。V 两个拱处于无弯矩状态，各截面都无弯矩都相当于铰，所以铰可放在任意位置。2、单项选择题(A)图示斜梁的弯矩图正确的是qJ J JJJJ JMB=图示多跨静定梁(B)Ma a/ 2 a aA M (上拉)B M (下拉)题图2m (上拉)D 2M(下拉)(D图示结构弯矩图的形状正确的是(D静定结构的内力与刚度A有关B比值有关C绝对大小有关无关F列各结构弯矩图的形状正确的是题2.8图题图F列各结构弯矩图的形状正确的是F列各结构弯矩图的形状正确的是题2.9图题图题r图D外

9、力作用在基本部分上时，附属部分有A反力B 内力C位移D变形桁架计算的结点法所选分离体包含几个结点(A)A 单个B 最少两个C 最多两个D 任意个桁架计算的截面法所选分离体包含几个结点(BA单个最少两个最多两个任意个图示结构有多少根零杆图示结构有多少根零杆6根7根8根题图A 5根BCD图示结构有多少根零杆题图图示结构中不属于拱结构的是那个在图示荷载作用下,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 圆弧曲线在图示荷载作用下,对称三铰拱的合理拱轴线是什么形状A 抛物线B 双曲线C 三角形D 等腰梯形题1-25图题1-26图图示三结构的关系是A 弯矩相同剪力相同C 轴力相同支座

10、反力相同D设图所示三结构中的最大弯矩分别为MAnax,MBnax,MCnax,则下列关系正确的是BMAnax MBnax MCnaxCMAnaxV MBmaxV MCnaxDMAnaxV MBmax= MCnaxA 在竖向荷载作用下，简直斜梁与水平梁的弯矩图相同；弯矩图竖标要垂直轴线。BDDB 在答案A中，A处有反力，AB杆有弯矩；在答案 C中，CB段剪力为零，弯矩图平 行轴线；在答案 D中，梁的弯矩图凸向有误，结点不平衡，柱子有弯矩。D 在答案A中，BC是附属部分，不受力；在答案 B中，B处水平反力为零，CB段无 弯矩；在答案 C中，C点弯矩图不应有尖点，应光滑相连。B 在答案A中，A处水平

11、反力为零，AB段无弯矩；在答案C中，C铰处截面弯矩为零； 在答案D中，BC部分能平衡外力，其它部分不受力。2.8 C 2.9 AB 2.11 CD 2.13 A题答图21答图题答2尊2答图题答223答图2.14 A2.15 ADD2.18 C3、分析与计算试用叠加法绘制弯矩图。试绘制下列刚架的内力图。试绘制下列刚架的弯矩图。试绘制下列刚架的弯矩图。(C)(d)4kN/m题图7kN(a5kN_3m2m ”r2m题图(c)(b题图题图找出图示桁架中的零杆。题3-7b图俺3-7a图题3.5a图求图示桁架中指定杆的轴力。2(a)题图3、分析与计算题答图162M图（）24Fq图题（b）答图20qa2/2

12、M图（）题(a)答图题(b)答图题(c)答图按照A B C F、G H E的次序判断出零杆，如题3.7a答图中虚线所示。题3.5a答图题答图A题3.5c答图(b) 按照A B、C、D E、F、G的次序判断出零杆，如题答图中虚线所示。(c) 按照A B、C、D E的次序判断出零杆，如题答图中虚线所示。(a)取图示截面以左为分离体刀Mb=0得Fn1=,由 A 点，刀 Y=0 得 Fn4= Fn1,刀X=0得Fn2= 4Fp, 由C点，刀Y=0得(b) Fn 1 = F p, Fn 3= F p, Fn 2= F Po第四章静定结构影响线1、判断题静定结构的内力和反力影响线是直线或折线组成。(D)荷

13、载的临界位置必然有一集中力作用在影响线顶点，若有一集中力作用在影响线顶点也必为一荷载临界位置。（C ）图示影响线是A截面的弯矩影响线。(D )图示影响线中K点的竖标表示Fp=1作用在K点时产生的K截面的弯矩。（C）卅C KBAA K 1 1I. a =aa_1J0 A=1B题图0 B=1C(B )D、C由B点平衡得MBa=, AB杆A端无转动，跨中无荷载， 所以MBa是AB杆B端转动产生 的B端弯矩（即分配弯矩），传到A端得MAb=。、B当远端是固定较支座或活动较支座（支杆不与杆轴线重合）时，转动刚度=3i。、AB端的定向支座允许 B端沿斜向滑动，如 B端沿斜向滑动，将改变 AB杆的长度， 忽

14、略AB杆的轴向变形时，B点将不能移动，B端相当于固定端。、B3、计算题用力矩分配法计算图示连续梁，并绘制弯矩图。(a)2EI8mEI8m(b)EI6m4m题图2EI50kN24kN/m2EI4m4m100kN20kN/mEI4m6m用力矩分配法计算图示连续梁，并绘制弯矩图。各杆20kN/mD 5kN/m6m3m题图EI为常数。32kN/mC3mnI- 1m卜4m题图4m用力矩分配法计算图示刚架，并绘制弯矩图。用力矩分配法计算图示刚架，并绘制弯矩图。各干 jl0kN 24kN/mA解答3、计算题3.1a、11_ i j1i1:11i11281128751If1r1jI1-1:ii“1/32/31

15、00 100 60 60-* * 一f - - 匚 -1- - -逐次分配与传第十章结构动力学1、判断题般情况下，振动体系的自由度与超静定次数无关。具有集中质量的体系，其动力计算自由度就等于其集中质量数。(C)图示体系有三个振动自由度。Ell = 83题1-3图题1-4图图示体系有一个振动自由度。结构的自振频率与质量、刚度及荷载有关。(C )a)b)Psi n(D )(C )(D )自由振动过程中无外荷载作用。无阻尼单自由度体系受简谐荷载作用，当kii m 2，荷载与位移同向。（D ）无阻尼单自由度体系受简谐荷载作用，当m ii 21，荷载与位移反向。（D ）动力系数 卩也称为动力放大系数，它

16、总是大于1的。（C ）(C)阻尼对体系的频率无影响，所以计算频率时不考虑阻尼。外干扰力既不改变体系的自振频率。1、判断题:VXX两个自由度。Vx 与荷载无关。v当k11 m2时jkym ,o，荷载与位移同向。V当m 11 2 1时，.1/ 11m ,0荷载与位移反向。X 当 ，1：当 ，0oX阻尼使体系的频率减小，r 1 2。低阻尼情况下，影响非常小，故不考虑。X频率与外干扰力无关。2、单项选择题结构动力计算的基本未知量是（A）A质点位移B结点位移C多余未知力D杆端弯矩由自由振动方程：y（t） C1 sin t C2cos t可知质点的振幅 ymax=A CiB Ci C222C CiC22

17、2DCiC 2图示四结构，柱子的刚度、高度相同，横梁刚度为无穷大，质量集中在横梁上。它们的自振频率自左至右分别为4，那么它们的关系是A1234n n n题2-3图、图示四结构，柱子的刚度、高度相同，横梁刚度为无穷大，质量集中在横梁上。它们的自振频率自左至右分别为C2-4图为动力系数下列论述正确的是 （D）0越大卩也越大B那么它们的关系旦、设3为结构的自振频率，0为荷载频率,A 3越大卩也越大C 0 / 3越大卩也越大0 / 3越接近1 ,绝对值越大、无阻尼单自由度体系在简谐荷载作用共振时与动荷载相平衡的是A 弹性恢复力B 惯性力C 惯性力与弹性力的合力D 没有力、一单自由度振动体系，其阻尼比为

18、，共振时的动力系数为0.05,10 B0.10,150.15,20 D0.20,25、在低阻尼体系中不能忽略阻尼对什么的影响A 频率B 周期自由振动振幅主振型、在单自由度体系受迫振动的动位移幅值计算公式y maxyst中，丫就是（B ）A 质量的重力所引起的静位移动荷载的幅值所引起的静位移C 动荷载引起的动位移D 重力和动荷载幅值所引起的静位移、图示为两个自由度体系的两个主振型，其中Y22等于(AB 0.3C 1D 2、图示四根梁的 El、ml相同，频率最小的是哪一根题图2、单项选择题2.1 A2.2 C2.3 A它们的质量相同，层间侧移刚度大的频率就大。层间侧移刚度分别为:K2,K33EIl

19、312EI|32.4 C它们的质量相同，层间侧移刚度相同,3lE11翠1DD共振时惯性力|(t) m 2y(t) m 2y(t) ky(t)与弹性力等值，与位移同向，(作用在质点上的弹性力要阻碍位移的发生，与位移反向)，惯性力与弹性力平衡，所以无阻尼时没有力与荷载平衡。2.7 A 共振时 1/(2 )2.8 CB2.10 A3、分析计算题求图示体系频率和主振型，绘主振型图，并演算主振型正交性。mEIEIll(a)0 mi=mEIEIEIl/2l/2aa -l(c)ml答案3、计算题(a)答：作单位弯矩图如答图所示,2EI82 24 8 2 32413l11 22 3EI3EI1山04甞。126

20、2 甞Yl1Y121 。Y210.4141Y222.41410.8057$昱，2 28147- ml3 ml3题(a)答图演算正交性： m 1 1 m 0.41412.4140(b) 答:3a11EI12 214EI3a226EI3ma 121,2 24EI 12ml3 !1.0692EI122 24 12 2 321967 mlml3EL，七1丨1丨11 一亠 Mt1 ”卞豪第一振型图丫11丫121 。丫210.277丫223.61弋1a/2题答图第二振型图为正时表示质量 m的运动方向与单位位移方向相同，为负时，表示与单位位移方向相反。(c) 答:Y11 丫211丫21.4145，Y2211

21、.4145YmYi 丫2m2丫22 1 m 1 1.4145 0.5m1.41450Yu丫21(e)答:2丫211丫2 10.277， 丫3.61(f) 答:丫1“1丫21丫2 口2丫2221m 3.610人 12丫210.414 Y2212.4141,Y)1m1Y21Y|2m2丫221 m 11 m 11Y11mY21 Y12m2Y221 m 10.414 m 2.4140样卷A、单项选择题：（每小题2分，共20分）在每小题的四个备选答案中选出一个正确答案。1、图示体系中能形成虚铰的链杆是（ B）A 1,2 B 2,3 C 3,4题一.1图D 4,1题一.2图2m2、简支梁的剪力图如图所示，

22、若梁上无外力偶，则下列论述错误的是（A梁上有均布荷载 q iokN /mBRA Rb i0kNC C点有集中力P 20kND C截面弯矩最大3、图示结构中a杆轴力为（C）4、在图示结构中，若不计轴向变形，那么CD杆的内力特点是（C）A 有弯矩、有剪力、有轴力B 无弯矩、无剪力、有轴力C 无弯矩、无剪力、无轴力D 有弯矩、有剪力、无轴力5、图示桁架中AB杆的轴力与那个荷载无关（ A）题一 .5图CP2DPiD D BCBCpEAEAPElElHfT（a）A t!丹（b）A ”br题一 .6图6、图示同一结构在两种不同的荷载作用下，它们之间的关系是（A ）A B点的水平位移相同B C点的水平位移相同C A点的水平位移相同D BC杆变形相同7、 图（a）结构如选图（b）为基本体系，其力法方程为（C）A ii Xiip 0iiXi1P a / EAiiXi1PX