湖南大学结构力学考试及答案

1、 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（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。（ ）.aaaaFPED 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）

2、图示结构EI=常数，截面A右侧的弯矩为：（ ）A； B； C； D. 。Fp/2M2a2aaaaaAFp/2Fp/2Fp/2FpFp 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：（ ）.ch; B.ci; C.dj; D.cj.adcebfghiklFP=11j 3. (本小题 4分) 图a结构的最后弯矩图为：M/43M/4M/43M/43M/4M/4M/8M/2EIEIM 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

3、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）：( )FPl/(24EI); B. FPl/(!6EI); C. 5FPl/(96EI); D. 5FPl/(48EI). Al/2l/2EI2EIFP三（本大题 5分）对图示体系进行几何组成分析。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。B6 m4 m=4 mm五（本大题 11分） 用力矩分配法计算图示结构，并作M图。EI=常数。FPFP六（本大题14分）已知图示结构，求

4、B点的水平位移。2 m4 m4 m2EIEI2EI2EIBq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 。qABCD八.(本大题15分) 用力法作图结构的M图.EI=常数.ll2ql2EIEIEIEIEI2q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束的几何不变体系四 求解过程如下所示B=4 mmX1200/96 基本体系 单位弯矩图 最终弯矩图五 因为结构对称、荷载对称，因此可取半结构如下，计算过程

5、及弯矩图如下图FPFPl/16FPl/8FPl/2FPl/2FPl/8m0.50.5BB240602080261 0 0.5 -0.5 -0.25 0 0 0.125 0.125 0.0625 0 0.5 -0.5 -0.125 0.125 0.0625六 单位和荷载弯矩图为用图乘可求得七 基本体系、单位与荷载弯矩图如下所示2i4i3iiqABCDZ1ql2/8位移法方程、系数及求解结果如下5ql2/64ql2/644ql2/642ql2/64八.因为结构对称荷载反对称，可利用对称性如下qqqq2qqq对称半结构用位移法求解q2ql2/724ql2/724ql2/722ql2/72 对称弯矩图

6、叠加对称、反对称弯矩图得最终弯矩图反对称弯矩图86ql2/50486ql2/50458ql2/504202ql2/504304ql2/504202ql2/50458ql2/504172ql2/504ql2/75ql2/1410ql2/145ql2/14ql2/72ql2/7ql2/7ql2/7ql/2ql2/2反对称结构用力法求解 结构力学 试 题题号1234142434445464748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。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。 （ ）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

7、的轴力。 （ ）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。 （ ）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。( )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。 （ ） 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（ ）。 A. 1； C. 2；20 kNABC3 m3 m10 kN/m6 mB. 3； D. 4。2图示超静定刚架以去除C 支座加向上的反力为基本体系，各杆EI等于常数，11 和1P 为 ( )。 A. EI11 288；EI1P 8

8、640； B. EI11 216；EI1P 8640；C. EI11 288；EI1P 8640; D. EI11 216；EI1P 8640。3. 超静定结构影响线的外形为 （ ）。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 ,整个方程的物理意义是 。2力矩分配法经若干轮分配、传递后能逼近真实解答的原因是 。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

9、）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。3（8分 ）试求图示抛物线（三铰拱距A支座 5 m的截面内力。20 kN/m40 kN·m2×10 m5 mAB4 mxyC4（8分）试用图乘法求图示结构C铰两侧截面的相对位移。各杆EI均为常数。6 m6 m30 kN/mBA6 mC5（8 分）试计算并作图示结构弯矩图，各杆EI均为常数。llMDCBAl 6（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/m4 m4 m4 mEIEI2EI2EIBACDE7（9 分）试用力矩分配法求作图示

10、结构弯矩图（计算两轮），EI常数，FP = 28 kN。8（9 分）作静定多跨梁、的影响线。12×1 m结构力学试卷参考答案一 判断题1 O 2. X 3. X 4. O 5. O二 单项选择题1B; 2. C; 3. C;三 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，他们的量纲均为一。4 合力作用线垂直平行杆的四1.(b)(d)(a)(c)(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：FH N20 kN/m NFA y NFN NFQ NM N5 m N3 mK N取B

11、C部分隔离体有： 分别在K处法线方向和切线方向投影，列方程有： 4. 作出Mp图和图如下图所示540BAC540A1=1080A2=1080A3=1620A4=16201BAC1y3=2/3y4=2/3y1=1y2=111则根据图示的面积和对应的形心坐标，按位移计算公式计算可得M0.75MlAMM0.25MllMDCBA基本体系X1l 5. 求解过程如下所示M0.75MlAMM0.25M力法方程、系数及求解结果如下 6. 求解过程如下面图形所示3020基本体系20 kN/m10 kN4 m4 m2 m4 i2 i3 i10.4310.432.61407.8320位移法典型方程、系数及求解结果如

12、下 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。FP = 28 kNS3i4i4i3im3/74/74/73/7Mf0.0021.00-28.0028.000.000.00Mm-8.00-16.00-12.00&6.438.574.28MC-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 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.

13、（本小题 3分）图a. b 所示三铰拱的支座反力相同。（ ）hq2qah （a） (b)2.（本小题 2分）图示结构中的反力H=-M/L。（ ）HMM3.（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。（ ）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()。 （ ）3 m3 m6 m2 kN/m20 kNABC11.5716.7215.853.212 (本小题 3分) 在位移法中，将铰接端的角

14、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.必须。 ( )3 (本小题 2分) 图示体系为：A. 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MC= ,剪力FQC= 20 kNC4 m4 m2 m2 m20 kNAB2（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123487653五（本大题 7分）用力法计算图示梁，取支座D的竖向链

15、杆为多余约束，代以方向向上的多余力X1,求得11=l3/(EI)，1P= -ql4/(24EI)，求作其M图。qD六（本大题 7分）求图示桁架杆件a， b 的内力abdd2d2dFP七 （本大题 8分）已知图示结构的M图, 作FQ , FN 图。4 m4 m2 m2 m1 kN4 4 6 8 M (kN·m)2 kNFP=1AFBHICDE2 m2 m4 m4 m11111八 （本大题 10分）作图示结构FQB左 ，MF的影响线。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。q3 m6 m6 m3 mq十 （本大题 13分）用位移

16、法计算并作图示结构M图，横梁为无穷刚梁EI，两柱刚度均为EI。hhhABCDFP十一 （本大题 13分）用力法计算并作图示结构的M图。BACEIEI3 m3 m4 kN/mkN结构力学考试参考答案一、 是非题：1、X 2、O 3、X二、 选择题1、D 2、C 3、C三、 填充题1、FBy=0，MC=40 kN.m，FQC=0； 2、平衡，变形协调四、 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根据所给系数，由力法方程D 可得 由此可得最终弯矩图为六、桁架杆件内力计算如下abdd2d2dFPFP00-FPFP00七、内力图如下所示1 m13 FQ图 (kN)1 FN图 (kN)FQB影响线AFBHICDE10.25八、影响线如下所示AFBHICDE0.25MF影响线qAB CD D 45135135M图4590454590九、按对称性取半进行计算AD DADB BDDC CD分配系数 3/81/4 3/8固端力0 01