最新结构力学试题汇总教学文稿

1、学习资料历年结构力学试卷试题汇总一是非题（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 FNDE =FP/3。（ x） .FPDaEaaa2 .(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。（ x ）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。（ o ）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。（ o ）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

2、数，截面A 右侧的弯矩为： （ A）AM /2；BM ；C0；D.M /(2EI)。Fp/2Fp/2aFpFpaFp/2MFp/2aaA2a2a2. （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：（ B）.ch;B.ci;C.dj;D .cj.精品文档学习资料abcdefFP=1lghijk13.(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）MM/4M/4EIl3M/4EIlM/4( a)(b)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

3、；C. 所有杆件 EI 为常数且相同； BD. 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）： (C)3M/43M/4M/8M/2(c)(d) FPl 3 /(24EI);B. FPl 3 /(!6 EI);C. 5FPl 3 /(96EI);D. 5F Pl 3 /(48EI).FP2EIEIAl/2l/2三（本大题5 分）对图示体系进行几何组成分析。精品文档学习资料四（本大题9 分）图示结构B 支座下沉4 mm，各杆 EI= 2.0× 105 kN · m2，用力法计算并作M图。4 mB6 m=4 mm五（本大题11 分） 用力矩

4、分配法计算图示结构，并作M 图。 EI=常数。FPFPl 2lllll 2六（本大题14 分）已知图示结构，EI2.1 104 kNm 2 , q10 kN/m 求 B 点的水平位移。B2EI2 mqEI2EI2EI4 m4 m七（本大题14 分）用位移法作图示结构M 图，各杆线刚度均为i ，各杆长为l 。qDCB精品文档A学习资料八 .(本大题 15 分 ) 用力法作图结构的M 图 .EI=常数 .EIEI2qEI2EIEI2qlll结构力学试卷答案三是非题1 .（X）；2.（ X）；3 .（O）；4.（ O）四选择题1（A）2.（B）3.（A）4.(B)5.(C)三图示体系为具有一个多余约

5、束的几何不变体系四求解过程如下所示6200/9M 1M=4 mmB基本体系单位弯矩图X11最终弯矩图X1d11 X 1 + D 1C= D11216D1C=0=EIX 1= 100/ 27M = M1X1精品文档学习资料五因为结构对称、荷载对称，因此可取半结构如下，计算过程及弯矩图如下图FPF Pl/2F l /16FPl/2PPF Pl/80.50.5F l /80 0.5 -0.5 -0.2500B10.1250.1250.0625B0 0.5 -0.5 -0.125 0.1250.062524062060六单位和荷载弯矩图为802用图乘可求得M PD B2970M 1= 0.14 mEI

6、七基本体系、单位与荷载弯矩图如下所示Z1qZ 1 1i2/8qlCBD4i3iAM 1图2iM P图位移法方程、系数及求解结果如下r11Z 1R1 P0r118i R1 Pql 2 / 8 Z 1ql 2 / 64 i MM1Z1 MPql2/645ql2/644ql2/64M 图2ql 2/64八 .因为结构对称荷载反对称，可利用对称性如下qq qq2qqq精品文档学习资料对称半结构用位移法求解q2ql2/722ql2/724ql2/724ql2/72对称弯矩图反对称结构用力法求解l/2X 111XqM 图M P图1ql2 /2ql 2/72ql2 /7ql 2/7ql2/7ql2/75ql

7、2 /1410ql2/145ql 2/14r11 Z1R1P0r11= 6iR1Pql 2 /12Z1=ql 2 / 72iMM 1Z1M P11X11P011 7l 3 / 24 EI1Pql 4 /12 EIX 12ql / 7MM1X1 MP反对称弯矩图叠加对称、反对称弯矩图得最终弯矩图86ql2/504172ql2/50458ql 2/50458ql2/50486ql 2/504M 图202ql2/504304ql2/504202ql2/504精品文档学习资料结构力学试题题号1234 142434445464748总分分数一、判断题（将判断结果填入括弧：以O 表示正确， X 表示错误。

8、本大题共5 小题，每小题2 分，共 10 分）1构成二元体的链杆可以是复链杆。（ O）2。为求联合桁架的各杆轴力，可首先求组成联合桁架各简单桁架的轴力。（ X ）3. 仅有支座位移的静定结构位移计算，如果单位广义力引起的反力均与支座位移同向，则所求位移必为正。（ X）4 图示对称结构在竖向对称荷载作用下，位移法求解的最少独立位移未知量个数为2。(O )5 所作出的正确影响线，必须具有正确的外形、符号和控制值。（ O ）二、单项选择题（本大题分 3 小题，每小题4 分，共12 分）1图示结构位移法最少未知量个数为（B）。A.1；C. 2；B.3；D. 4。2图示超静定刚架以去除C 支座加向上的反

9、力为基本体系，10 kN/m各杆 EI 等于常数， 11 和1P为(C)。BCA.EI 11 288； EI1P 8640；20 kN精品文档A6 mm3m3学习资料B. EI 11 216； EIC. EI 11 288； EID. EI 11 216； EI1P1P1P 8640； 8640; 8640。3. 超静定结构影响线的外形为（ C）。A.一定为曲线；B.一定为折线；C. 可能为曲线，也可能为直线；D. 一定为直线。三填充题 （本大题分4 小题，每小题4 分，共 16 分）1力法方程各项的物理意义是位移,整个方程的物理意义是变形协调。1 2力矩分配法经若干轮分配、传递后能逼近真实解

10、答的原因是弹性结点的分配系数和传递系数小于1。3反力-位移互等定理数值和量纲都相等的原因是。4.对于平行型截面单杆，在截面一侧外荷载条件下将是零杆。四计算分析题（本大题共9 小题，共62 分）1 （ 6 分）将图示超静定结构通过减除约束改造成静定结构。(不少于三种选择)2（ 4 分）试求图示桁架各杆轴力，各杆EA 等于常数。精品文档学习资料3（ 8 分 ）试求图示抛物线（y = 4fx (l - x ) /l 2 ) 三铰拱距 A 支座5 m 的截面内力 。20 kN/m40 kN · myCm4AxB2× 10 m5 m4（ 8 分）试用图乘法求图示结构C 铰两侧截面的相

11、对位移。各杆EI 均为常数 。30 kN/mCm6AB6 m6 m精品文档学习资料5（ 8分）试计算并作图示结构弯矩图，各杆EI 均为常数。AMBDlCll6（ 10 分）试写出图示结构的位移法典型方程并求出全部系数。20 kN/mAEID2EIEEIm4C 2EI B4 m4 m精品文档学习资料7（ 9 分）试用力矩分配法求作图示结构弯矩图（计算两轮），EI 常数 ，F P = 28 kN 。8（ 9 分）作静定多跨梁F AY 、 F BY 、 M A 的影响线。12×1 m精品文档学习资料结构力学试卷参考答案二判断题1 O2.X3.X4.O5.O三单项选择题1 B; 2. C;

12、3. C;四填充题1 位移；各未知力方向的位移与原结构的位移一致（或变形协调）2 弹性结点的分配系数和传递系数小于13 因为两者均为比例系数，1212， k21FR 21 ，他们的量纲均为一。2FP14 合力作用线垂直平行杆的五1.(c)(a)(d)(b)(e)2.斜杆轴力10 kN ，竖杆和水平杆为零杆。3.取整体隔离体有：M A0, FB y48 kNF0, FA y152 kN20 kN/myMF N取 BC 部分隔离体有：M C0,FBxFH 130 kNKF x0 , FAx 132 kN (推力)FQmN3FH精品文档FA y5 m学习资料y 4 fx (l x) / l 2 20

13、 x x23 m25202x0.4sin0.371 390 674tan25cos0.928 476 691M K0MFAy5 m FH 3 m100 kN2.5 m0 M 120 kN m分别在 K 处法线方向和切线方向投影，列方程有：FQ100 kNcosFA y cosFH sin0,FQ0.26 kNFN100 kNsinFA y sinFH cos0,FN140.14kN4. 作出 Mp 图和 M 图如下图所示A 1=108021y2=1y =1A =108015405401C1C1A 3=1620A 4=1620y =2/3y4=2/33ABABM P图 (kN m)M 图则根据图

14、示的面积和对应的形心坐标，按位移计算公式计算可得M p MA1 y1 A2 y2 A3 y3 A4 y44320EIdsEIEI5. 求解过程如下所示AMBDl基本体系CX1M 图1llX1 1M0.75MMlM0.25MM P图M 图A精品文档学习资料M0.75MMM0.25MM P图M 图A力法方程、系数及求解结果如下24l 3Ml 211 X11P011M 1dx1PM1 M P dxEI3EIEIEIX13MMM PX1 M14l6. 求解过程如下面图形所示Z120 kN/m10 kN4 iZ 2Z113 im4基本体系2 iM 1图4 m2 m30Z2 1206il6iM 2图3il

15、lM P图位移法典型方程、系数及求解结果如下k11Z1k12 Z2R1P010.4320k21Z1k22Z2R2P010.43k117ik2215ik12k216il2l40R1P30 kN mR2P 02.617.83M 图 ( 单位： kNm）精品文档学习资料Z1150Z260 l23 i23iM M PZ1M 1Z2M27. （ 9 分）试用力矩分配法求作图示结构弯矩图（计算两轮），EI 常数 。F P = 28 kNS3i4i4i3iM f3/74/74/73/70.0021.00-28.0028.000.000.00M-8.00-16.00-12.00M C6.438.574.28-

16、1.22-2.45-1.830.520.70M0.0027.95-27.9513.83-13.830.0027.913.813.535.18. 三条影响线如下1精品文档学习资料结构力学试题题号一二三四五六七八九十 总分分数一是非题（本大题6 小题，每小题2 分，共 12 分）1 图 a 所示结构周期为 Ti ，则图 b 所示体系周期为T = T12 +T22 +T32 。（）2 结构刚度（也称劲度）方程，其矩阵形式为：K P 。它是整个结构所应满足的变形条件。 （）3 常应变三角形单元的形函数N k 在单元 i、 j 边界上的值与k 点坐标无关。（）4 对常应变三角形单元的计算结果采用两单元平

17、均法进行整理是指以相邻两单元的应力平均值作为单元内各点应力。（）5 有限元分析时,无论采用何种单元位移函数,随着单元划分得越来越小, 结果都将收敛。()6 如果使单自由度体系的阻尼增大，其结果是周期变短。（）二单项选择题（本大题分4 小题，每小题4 分，共 16 分）1有限元分析中的应力矩阵是两组量之间的变换矩阵，这两组量是（）。A.单元应力与单元应变；C.单元应变与单元结点力；E.单元结点力与单元结点位移；D.单元结点位移与单元应力。2Fe 和 Fe 分别是局部坐标系和整体坐标系的单元杆端力向量，T是坐标变换矩阵，则正确的表达式为().A.eTFeC.FeFeF；T；B.eTeD.FeTeF

18、T F;TFT。3. 用常应变三角形单元分析平面问题时，单元之间（）。B.应变是连续的，位移也是连续；C.应变不连续，但位移是连续的；C.应变、位移均不连续；D.应变连续，但位移不连续。4. 单自由度简谐受迫振动中，若算得位移放大系数为负值，则表示（）。精品文档学习资料A.体系不可能振动；C.动位移小于静位移;B.干扰力频率与自振频率不同步；D.干扰力方向与位移方向相反。三填充题 （本大题分3 小题，每小题4 分，共 12 分）1直接刚度法中处理位移边界条件时有以下两种方法，即和，前一种方法的未知量数目比后一种方法的。2已知质点m 的最大竖向位移ymax5 yst ，且初始时质点竖向位移为ys

19、t （ y st 为静位移），则质点的初始速度为。3图示体系的自振频率为。四（本大题10 分）按先处理法求图示结构的荷载列阵。只考虑弯曲变形，各杆EI =常数。五（本大题 10 分）考虑轴向变形,求图示结构单元的杆端力。已知：I 0.0417m 4 ; E310 3 kN/m 2 ; A 0.5m 2 ;结点 1 的位移列阵1110 43.70 m2.71m5.15rad T。精品文档学习资料六.（本大题10分）试求图示结构的结构刚度矩阵中元素k 32 、k13 。七.（本大题10分）试求图示体系质点的振幅和A 截面动弯矩幅值，已知0.6 。精品文档学习资料八 .（本大题 10分）试求图示体系

20、的自振频率和周期。九（ 本大题10 分）试求图示体系的自振频率和振型。已知m1m 2m ，各杆 EI =常数 。精品文档学习资料结构力学试卷参考答案六是非题1对2.错3.对4.对5.错6.错七单项选择题1 D; 2. A; 3. C; 4. D;八填充题1 先处理法后处理法少 （或后处理法先处理法多）2 4g ml 3 / 3EI或 22.63 ml 3/ EI3 k/4m2 kN12 kN10 kN九 PD0; PE8 kNmPE8 kN m20 kN m0;PPD20 kN000十精品文档学习资料1111FkFF30000300003.70001230012302.711203010003

21、0505.15410300003000010000123001230012030500301000100.111 kN12.012 kN10.043 kNm0.111 kN11.988 kN9.982 kN m十一k 322i ; k133i十二1.56; f2l 33EIA FP f1.04FPl 3; M A 1.56FPlEI十三f5l 3;3EI /5ml 3.EI / ml 3 ; T.ml 3/ EI3EI0 77468 11十四11 m12 X 112 m 22 X 2X 121m 12 X 122 m 22 X 2X 2设111m21( 1) X 112X 201121 X1(

22、 1) X 201111222l 3 / EI;1221l 3/6EI;精品文档学习资料11 / 405/4;3 / 41 / 411226EI; 11.095EI / ml3;22EI; 21.414 EI / ml315ml 32ml 3X 11X 121;X 211;X 22结构力学试卷(请考生注意：本试卷共5 页 )大题一二三四五六七八九十十一得分五是非题（将判断结果填入括弧：以O 表示正确， X 表示错误）（本大题分3 小题，共7 分）1.（本小题3 分）图 a. b 所示三铰拱的支座反力相同。（ X ）q2qahh（ a）(b)2.（本小题2 分）图示结构中的反力H =-M/L。（

23、 O）MMlHll精品文档学习资料3.（本小题2 分）力矩分配法中的分配系数，传递系数与外界因素（荷栽，温度变化等）有关。（ X ）六选择题（将选中答案的字母填入括弧内，本大题分3 小题，共9 分）1 (本小题4 分 ) 连续梁和 M 图如图所示，则支座B 的竖向反力FBy 是：A. 1.21( )B.5.07( )C.11.07()D.17.07( )。（ D）20 kN2 kN/mABC3 m3 m6 m16.7211.573.2115.852 (本小题 3 分 ) 在位移法中，将铰接端的角位移，滑动支撑端的线位移作为基本未知量：A, 绝对不可；B. 一定条件下可以；C.可以，但不必；D.

24、 必须。(C)3 (本小题 2 分 ) 图示体系为： CA. 几何不变无多余约束B.几何不变有多余约束C. 几何常变D.几何瞬变三 .填充题（将答案写在空格内）（本大题分2 小题，共9 分）1（本小题4 分）图示刚架支座反力FBy=,C 截面的弯矩M C=,剪力FQC=精品文档学习资料Cm20 kN220 kNm2AB4 m4 m2（本小题5 分） 虚功原理应用条件是：力系满足条件；位移是的。四（本大题4 分）对图示体系作几何组成分析678153423五（本大题7 分）用力法计算图示梁，取支座D 的竖向链杆为多余约束，代以方向向上的多余力 X1,求得 11=l3/(EI)，1P= -ql4/(

25、24EI) ，求作其 M 图。qDll 2l 2l六（本大题7 分） 求图示桁架杆件a， b 的内力dadbF P2d2d精品文档学习资料七 （本大题8 分）已知图示结构的M图, 作FQ,FN 图。41 kN842 m62 kN2 m4 m4 mM (kN · m)八 （本大题10 分）作图示结构FQB 左 ， MF 的影响线。F P=1AFBHICDE2 m2 m1 1 1 14 m14 m九 （本大题12 分）用力矩分配法计算并作图示对称结构的M 图。已知： q=40 kN/m各杆 EI 相同。qq6 m3 m6 m3 m十（本大题13 分）用位移法计算并作图示结构M 图，横梁为

26、无穷刚梁EI ，两柱刚度均为 EI 。hCDFPhhBA精品文档学习资料十一（本大题13 分）用力法计算并作图示结构的M 图。28kN3CEI4 kN/mA3 mEIB3 m结构力学考试参考答案一、是非题：1、X2、O3、X二、选择题1、D2、C3、C三、填充题1、 FBy=0， M =40 kN.m ， FQC=0；2、平衡，变形协调C四、几何组成分析：有一个多余约束的几何不变体系五、单位弯矩图和荷载弯矩图如下所示l1X 1M 图l1ql 28M P图根据所给系数，由力法方程精品文档学习资料11x11P0可得ql 2 / 8六、桁架杆件内力计算如下0-F P0F PF PF P2d七、内力图如下所示111Pqlx1由此可得最终弯矩图为1124ql 2 / 24Dql 2 / 240dFN aFPab0dFN b2 FP22d1F Q 图 (kN)3F N 图 (kN )八、影响线如下所示AFBHIC0.251FQB 影响线0.25AFBHICD