建筑结构高等计算机方法参考题.

1、参考练习题：1.练习题用度矩阵的元素K22, K34, K15。EI, EA均为常数。附:EATEAT答案:处理法 写岀图 示刚架 结构刚m,EAT12EI36EI26EI4EITEAT12EI3-6EITK22用先处6EIT2EITEA/I0012EI6EII3l26EI2EII2I0012EI6EII3I26EI4EII2312EI /I , K34 6EI/I2,心5矩阵 K01231i1亠i21i3丄理法写岀图示梁的整III体刚度答案:4(h +i2)2i22124(i2 +i3)2132i34i3对于图综合结点荷载列阵元素M2和M4为3ql22ql2qlT1M 1 ? J J 6 1

2、 H H1 I4qll1/2l/2lk-4-i-U'2345ll /2l/24-<-!M,x722答案：一ql , 2ql2用先处理法求图示结构刚度矩阵的元素K22, K331 (0,0,0)2(0,0,1)3(023)EI2EIfEI(0,2,4) EI| 4(0,0,0)EA5 (0,0,0)M,*x附：0EAl00EAl0l012EI6EIl012EI6EI3l2l3l2l6EI4EI6EI2EI0l2l0l2lEAl00EAl001012EI6EI1012EI6EI3l2l3l2l6EI2EI6EI4EI0ll02ll答案:K22236i/lk, kEA/l,lllK33

3、12i, i EI /l图示结;构,单元、的固端弯矩列为FoA.PE4 139T;B.Pe45 9T;C.TTPe4 59 ;D.PE45 904kN3kN/mL1i 4 1i 1 HM o2J_3_M,x4m4m6m亠1y用先处理法写岀图示结构刚度矩阵E 常数。只考虑弯曲变形1 (0,0,0)2 I2 I4 (0,0,3)a -4 4 ,F09 9 ，则等效结点荷载列阵为(c )T2T3 (0,0,2)Il村 2 (0,0,1)4i2i0答案K2i20i4i，式中04i&i El /I试求图示所示位点荷载列阵元素Pi, P3, P4 。y答案ql, P3 q|2/24,P4qi用处理

4、法写岀图示的综合占八、M/2提示：M/牛二M/4M/2I/2I/211M /4 PI /8答案P2PI /8 ql /12用先处理法写出图的结点荷载列阵P 。提示：斜杆单元的坐标转换矩阵qi45xT110000-110000001000 000110000-1100000010答案：PqI2qI /240 0 2.5677 0.04151.0415 1.3673 1.6092 1.7265 1.6408 0 1.2084T04007EA 1kN。试求杆14的轴力61m5八答案：N40.0587kNM，x2、图示梁之EI=常数，固定端A发生顺时针方向之角位移为正）是：A.；B.-/3 ；C./2

5、 ；D.- /2 。（）D,由此引起铰支端B之转角（以顺时针方向A3、单元刚度矩阵均具有对称性和奇异性。4、图示桁架结构刚度矩阵有（X）元素，其数值等于EA3m七 CEAEA2m3m(55、依次写出图示桁架杆单元的坐标转换矩阵（由结构坐标向杆件坐标转换）T 4x4 中的第一行元素-/32x( )6、图示梁的结构刚度矩阵元素K344, K44181234567xU-i= 1I-i= 1.5fti= 292i= 2.5i= 34i= 3.5L'：7、若图示梁的材料，截面形状，温度变化均未改变而欲减小其杆端弯矩，则应减小I / h的值M .8下列结构中A全部相等o()ommlAAO"

6、;7EI, l2EI,2 l2EI, l2EI+t1+t29、图示结构整体坐标系以子块形式表示的单元刚度矩阵为:eKiieKi.IIK'JKIIJIJJ ,则结构刚度矩阵为jr.-C 人12區甘灯+硝計丁510、图示桁架，设各杆 E 2为：( )104 kN / cm2, A（X）260cm ，单元12l IH3_在整体坐标系中的刚（劲）度矩阵00000101k1000kN / m00000101结点位移列阵是按转角11、图示结点所受外载，若）顺时针、水平位移（）、垂直位移（）、顺序排列，则2结点荷载列阵巳应写成A.6T10 5；5 10T ；DTB.6105TD.6 105。()A.

7、对称矩阵；B .对角矩阵；C.正交矩阵；D .反对称矩阵°()C12、坐标变换矩阵 T是13、图示连续梁的I1若增大，贝U B点的弯矩值也随之增大()(X)14、图示结构，A.-1/4C. 1/4El =常数，杆B.BC两端的弯矩Mbc和 Mcb的比值是:1/2 ;D. 1/2。B15、图示伸臂粱，温度升高 t1A .都向下；C . C点向上，D点向下；11t2，则B .D . C点和D点的位移: 都向上；点向下，D点向上。C KTd16、连续梁在一般荷载作用下，任一单元的最后杆端力计算公式为)(X)17、局部坐体坐标系的单元杆端力向量，A.C.正确的:(A)17、均匀升AB c D

8、有有温和t 温 温 度 桁°C度度内架时内内力两 架 架 桁桁架的内力状态为： 度 有 有零b温度内力均为(b )DAC4545B为内内(20、叠加原理用于求解静疋结构时，需A.位移微小且材料是线弹性的B.位移是微小的;C.应变是微小的;D.材料是理想弹性的。(ee22、F 和 F分别是局部坐标系和整体()D要满足的条件是)A坐标系的单元杆端力向量，T是坐标，则_ e的表达式为：A.B.C.T T F e -23、平面杆件结构一般情况下的单元刚(劲)度矩A.非对称、奇异矩阵；B.对称、奇异矩阵;C.对称、非奇异矩阵；D.非对称、非奇异矩阵。()BeFD.T eTFT 。() A阵k

9、6 6，就其性质而言，是24、图示体系B为弹性支座，刚度系数为k ,质A.I3 / 48EI；B.I3/ 48EI12k ；C.1/4k ；D.I3/ 48EI1/ 4ko()DAmBEI*;kI/2I /2fPF1点处的柔度系数为向变形，则N ab26、图示对称结构EI =常数，设B点的竖向位移为 ，若把AB段的EI加大 倍，则B点的竖向位移变为 。27、（本小题3分）图示梁结构刚度矩阵Kii, K21的元素1 2答案 K11 12EI/IK21 2EI/I28、结构刚度方程中的荷载列阵是由和叠加而得。直接结点荷载，等效结点荷载29、图示连续梁，I = 6m，q = 10kN/m，则等效结点

10、荷载列阵元素P20 （2 分）；B 30kN m （3 分）30、用先处理法写出图示结构的整体刚度矩阵y匕K，不计轴向变形。的整体坐标系单元刚度矩阵k o图示桁架各杆EA相同，求31、01（I000000汗）屯昨阳 1 1 0 0_-11 IJ00 0 1 10 0 -1 100>100"1000 1 -1 0 1 1K曲ri 1 -1 -f1 1 -1 -1-1 -1 1-1 -1 1 10032、求图示桁架指定杆件轴力oD33、简述有限元法求解刚架结构的过程。 结构模型简化主要包括哪些内容? 结构的变形图和弯矩图形状。并分析当n变化时B变拱截面内弯矩的影响。并作出M图。E

11、I（4分）分）M 图(kN. m)（1分）37、求桁架单元的杆端力(4)F已知E 2 104kN/cm2,l 12m, A 60cm2，解 得 结 点位移 为:3T1024.25.019.2 5.05.0 000 cm(4)答案：F5.0 0 5.0 038、已知图示结构结点位移列阵00 017Pl2/ 112EI0 5Pl2 / 112EI求单元的杆端力。（EI =常数）r r31P 1I5鶯21I .%6丄L1/2 - l/2附:EAl00EAl00012EI6EI012EI6EIl3l2l3l26EI4EI6EI2EI0l2l0l2lEAEAl- 00l00012EI6EI012EI6E

12、Il3l2l3l206EIl22EIl06EIl4EIl答案：F79P/563Pl/723P/56T27PI /5639、若考虑弯曲变形和轴向变形,试按先处（7分）理法写出图示结构综合结点荷I /2l /2载答案:(1,0,2)(3,4,5)口(0,6,0,)力(0,0,0)0211ql /12 ql/2 3ql ql2/8 ql/240、试求图示结0 0 00.1245构结点2的弯矩大小。已T0.1136 0.1093 0 0 0。移列阵为T1mM ,EA100EA100l12EI6EIl12EI6EI00l3l23l26EI4EI6EI2EI00l2ll2lEAEA100100l12EI6

13、EIl12EI6EI0l3l20l3l26EI2EI6EI4EI002附:llll41、若考虑弯曲变形和轴向变形，试按载先处理法写出图示结构综合结点荷I /2I /2答案(1,0,2)(3,4,5)r(0,6,0,)勿0,0,0)42、用矩阵位移法 P011ql2ql/23qlql2/8ql/2梁的杆端力/12已知J端转角为 Pl2/(32EI)ElM,附:l /2 l/2EAl00EAl001012EI6EI1012EI6EIl3l2l3l26EI4EI6EI2EI0l2l0l2lEAEAl00l00l012EI6EIl012EI6EIl32ll32l6EI2EI6EI4EI0l2l0ll1135T