(整理)结构力学试题2

1、精品文档4小题，共一.是非题（将判断结果填入括弧：以。表示正确，X表示错误）（本大题分11分）1 .（本小题 3分）图示结构中DE杆的轴力Fnde =Fp/3。（x ）.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。(x )(o )(o ).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=常数，截面A右侧的弯矩为：（A ）A. M /2 ; B. M ;

2、C. 0 ; D. M /（2EI）。Fpfp/2FpFp/22a.Fp/2 2aFp/2-2a子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：（B ）A .ch; B.ci; C.dj; D.cj.精品文档a b c d eFp=13 .（本小题 4分）图a结构的最后弯矩图为:(A )(d)4 . 体小题 4分）用图乘法求位移的必要条件之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。5 .（本小题3分）图示梁A点的竖向位移为（向下为正）A. Fpl3/(24EI);B. Fpl3/(!6EI);C

3、. 5Fpl3/(96EI);D. 5Fp1 3/(48EI).三（本大题 5分）对图示体系进行几何组成分析。图示体系为具有一个多余约束的几何不变体系四（本大题9分）图示结构B支座下沉4 mm,各杆EI= 2.0X 105 kN - m2,用力法计算并作M图。菱L?A=4 mm六（本大题14分）已知图示结构,EI =2.1父104 kN m2,q=10 kN/m求B点的水平位移。qEI2EI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。八.（本大题15分）用力法作图结构的M图工1=常数.l11结构力学试卷答案三.是非题1 .(X) ; 2.(X) ;3 .(O);4

4、.(O)四.选择题1( A ) 2.( B )3.(A)4. (B )5.( C )图示体系为具有一个多余约束的几何不变体系d11X1 + D 1c = D216EID 1c = 0X1 =100/27M = M1X1五因为结构对称、荷载对称，因此可取半结构如下，计算过程及弯矩图如下图FpN 0.50.50 0.5 -0.5 -0.25 00.125 0.125D B =2970:0.14 m-日一六单位和荷载弯矩图为 用图乘可求得00.06250 0.5 -0.5 -0.125 0.1250.0625七基本体系、单位与荷载弯矩图如下所示riiZiRip =0 rn2/64i M =MiZi

5、Mp八.因为结构对称荷载反对称，可利用对称性如下r11 = 6iR1P = ql2/12: * =0M = M1Z1Mp对称半结构用位移法求解对称弯矩图2乙=ql2/72i叠加对称、反对称弯矩图得最终弯矩图2、】Xi . .p =0、11 = 713 /24EI. ：1P = ql4 /12EIXi =2q1 /7M = M1X1MP86ql2/504，58ql2/504温 -58ql2/504202q|2/504304cli2/504202ql2/504结构力学试题题号1234 14 一 24 一 34一 4454 64-74 一 8总分分数、判断题（将判断结果填入括弧：以。表示正确，X表示

6、错误。本大题共5小题，每小题2分，共10分）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,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)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（ B ）。A. 1;C. 2;B. 3;D. 4。2.图示超静定刚架以去除 C支座加向上的反力为基本体系,各卞f曰等于常数，Sh和A 1P为（C ）。A. EI 811 =2

7、88; EI A ip =8640;精品文档B. 曰 811 =216;曰 Aip = 8640;C. 曰&1 =288;曰 Aip = 8640;D. 曰&i =216;曰 Aip = 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 变也协调。1. 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 弹性结点 的分配系数和传递系数小于 13 . 反力-位移互等定理数值和量纲都相等的

8、原因4 .对于平行型截面单杆，在截面一侧外荷载 条件下将四.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。lOkNJ4m精品文档3m精品文档23. （8分）试求图布抛物线（y = 4仅（l - x）/l ）二校拱距A支座5 m的截面内力4. （8分）试用图乘法求图示结构C较两侧截面的相对位移。各杆 日均为常数。30 kN/m精品文档日均为常数。5. （8分）试计算并作图示结构弯矩图，各杆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。,曰=常数，Fp= 28

9、 kN o7 . （9分）试用力矩分配法求作图示结构弯矩图（计算两轮）8 .（9分）作静定多跨梁Fay、Fby、M a的影响线。产产1EG12X1 m结构力学试卷参考答案2 .判断题1. O 2. X 3. X 4. O 5. O3 .单项选择题1. B; 2. C; 3. C;4 .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，32=组,k21=£R型，他们的量纲均为二 2FP14 .合力作用线垂直平行杆的五.1.斜杆轴力10 kN,竖杆和水平杆为零杆。2.取整体隔离体有：' MA =

10、 0, FBy =48kN A' F -0, FA -152 kN yAy取BC部分隔离体有：' Me =0, Fbx =Fh =130 kN' F =0 ,axF=132 推N (20 kN/m5 mXxy = 4 fx(l -x) /12 = 20x - x = 3 m25tan 1-20 一2x = 0.4 sin 1-0.371 390 67425cos 1-0.928 476 691“ MK =0 M -FAy 5m FH 3 m 100 kN 2.5m =0 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 kNcos 二- F

11、Ay cosuFH sin 二-0,FQ- 0.26 kNFn100kNsini-FAysini-FhCOS? -0,FN=140.14kN4.作出Mp图和M图如下图所示Ai=1080A 2=1080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y1=1y2=1.、- MpM.Ay A2y2 A3 y3 A4 y44320：=ds =EIEIEI力法方程、系数及求解结果如下2-iXi % =0 二11 J .2Mi4l3EIdx = 3EI-ipM1Mp Mldx 二EIEIXi-3M4lM = MP X1M16.求解过程如下面图形所示位移法典型方程、系数及求解结果如下kiiZi K

12、Z2 Rp =0k2iZik22Z2R2P = 0kii = 7iki2 = k2iRp - -30 kN mR2P =0-6iM图（单位：kN m）150231Z2 =60123iM =MP Z1Ml z2M 27. （ 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 kNS3i4i4i3i-3/74/74/7r 3/7Mf0.0021.00-28.0028.000.000.00Mr-8.00-16.00-12.00&6.438.574.28RJI C M-1.22-2.45-1.83P 0.520.70M0.0027.95-27.9513.83-1

13、3.830.00结构力学试题题号一二三四五六七八九十总分分数1. 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，则图b所示体系周期 为T =在2 +T22 +T32。（）2 .结构刚度（也称劲度）方程，其矩阵形式为：K 必=3。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

14、大，其结果是周期变短。（）2. 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。2 .空F和k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.空 了= T 1；c.F e= T 军 了 ；b.Fe= TT，F：，e；d. e= TTF，eTL3 .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

15、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N为负值，则表示（）。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。3. 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 ymax =5yst,且初始时质点竖向位移为y4 （ y为静位移），则质点的初始速度为 。1鼠阳3.图示体系的自振频率为 4 .（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

16、=常数。5 .（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 =0.0417 m 4;E =3 103 kN/m 2;A=0.5 m2;结点 1 的位移列阵61 = 1 黑10 4Ml3.70m -2.71m 5.15radT o2kN50kN.m2咻精品文档精品文档6 .（本大题10分）试求图示结构的结构刚度矩阵中元素 k32、 k13。 广“,2m12mF7 .（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 8=0.的隼蜷sinQtEiA8 .（本大题10分）试求图示体系的自振频率和周期。9 .（本大题10分）试求图示体系的自振频率和振型。已知m1 = m2

17、= m ,各卞f曰=常数。£b兑gp、I族'i务,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. 4gVml3 / 3EI 或 22.63、ml3 / EI3.k/4m-2 kN九.Pd遇 Pe ,'=-20 kN m012 kN8 kN m;3：-PD) ipE)=10 kN8 kN m-20 kN0_ 1_ 1_ 1；Fk k ：，30000012-30_ I 040 100一1400000-12 30_ 04

18、0 50,0.111 kN 、12.012 kN-10.043 kN m =« ,-0.111 kN11.988 kN9.982 kN m-30000-120303000012030013.70 “0、-30-2.7112500-5.150_ _4M0 + J-10030012100010k32 -2i;k13 =3i 3213,213十一. =1.56; f3EIA =Fpf=1.043-；Ma= 1.56FP1十三.f 二史 3EI=3EI / 5ml3 =0.7746 EI / ml3 ；T 8.11 ml3 / EI十四.imi 2Xi _2m2 -2X2 = Xi'

19、 21m1 X 122 m2 X 2 = X2、L1设':21m1'12(1 - )X1*X2 =01121上X1(1- )X2 =01111 = 22 =2l3 / EI ;12 = 21 =l3/6EI ;1九 1/4=0£1 =5/4;九2 =3/41/4 1九X11X216 EI .5/；1= 1.095. EI / ml3 ; 2 = 2-EIy ； 2 = 1.414 EI / ml3ml=1；X 12X22结构力学试卷（请考生注意：本试卷共 5页）大题一一三四五六七八九十得分五.是非题（将判断结果填入括弧：以 。表示正确，X表示错误）（本大题分3小题，共

20、 7分）1 .（本小题 3分）图a. b所示三校拱的支座反力相同。（X ）2 .（本小题 2分）图示结构中的反力 H=-M/L。（ O）H3 .（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:20 kNA. 1.21（f）B.5.07（ T ）C.11.07（J）D.17.07（T）。（D ）2 kN/m七一SC2 （本小题 3分）在位移法中，将较接端的角位移，滑动支撑端的线位移作为基本未 知量：A,绝对不可；B.

21、 一定条件下可以；C.可以，但不必；D.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=Fqc=,C截面的弯矩Mc=，剪力的。2.（本小题 5分）虚功原理应用条件是：力系满足 条件；位移是四（本大题4分）对图示体系作几何组成分析五（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 Xi,求得 Sii=l3/（EI）, A ip= -ql4/（24EI）,求作其 M 图。q六（本大题7分）

22、求图示桁架杆件a, b的内力（本大题M (kN m)MF的影响线。各（本大题10分）作图示结构FQB左,九杆EI相同。q6 m6 m- 3 m -13分）用位移法计算并作图示结构M图,-3 m 一横梁为无穷刚梁EI 一8,两柱十（本大题刚度均为EI。FPj 14 kN/m3 m（本大题13分）用力法计算并作图示结构的M图。28kN3EI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, 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,精品文

23、档Mi、+dp =0可得Xi = ，？=也由此可得最终弯矩图为-1124ql 2 / 24六、桁架杆件内力计算如下七、内力图如下所示精品文档ADDADBBDDCCD分配系数3/81/43/8固端力00120-12000分配、传递0-45-30-15-450杆端力0-4590-135-450精品文档、力法基本体系、单位和荷载弯矩图如下28一kN3CXiEI4 kN/mEI28kN3C41 kN.m卜 4 kN/mt *-11108二百11"c1”CC283183I： 3三EI23180日5X1 = 5 kN3由此可得最终弯矩图如右图所示。结构力学一 一是非题符刊新结果填入括弧E以0 表

24、示正确.£1 X 表示借读）（本大矗分4小盅，共8分）1 .（本小题2分）图示体系*在中手。时“用与中的方向相同口的为自振频率（不计阻尼）用=品数e 1$ H0= Bn峭r）2四（需小蜂分比 八 九十 总分分数等效结点荷载的数值等于汇交于该结点的所有固谎力的代数和3 .（本小题2 分）当同时采用双线性矩形单元和常应变三角形单元进行有限元分析时三角形单元与矩形单元之间的单元边界是满足位移协调条件的。（）4 .（本小题2分）三角形和矩形单元都是协调单元。只要是协调元，分析结果一定收敛；非协调元一定不收敛。（）二流择3（符施中答荽的字母填入括弧内）5 本大题分4小题，共1 6分）1 .（本

25、小题4分）有限元分析中的应变矩阵是那两组量之间的变换矩阵。（）A.单元应变与单元应力；C. 单元结点力与单元结点位移；B.单元应力与单元结点力；D. 单元结点位移与单元应变.2 .（本小题4分）考虑各杆伴轴向变形图示结构若用边界条件先处理法，结构刚（劲）度矩阵（全存睛时的容量为：血.15X15；E , 12X12；C 10X1C；D. 9X3.3 .（本小题4 分）用有限元分析平面应变问题和平面应力问题时，（）A.应变矩阵相同、单元刚度矩阵也相同；C.应变矩阵相同、单元刚度矩阵不同B.应变矩阵不同、单元刚度矩阵不相同；D.弹性矩阵不同、单元刚度矩阵不同。4 .（本小题4分）使单自由度体系的阳尼

26、憎加，其结果是：人周期变长；c.周期变短；B.周期不变；D*周期视具体体系而定口注：阻尼增加后仍是小阻尼.三.填充题（本大题分3小题.共12分）1。（本小题的）结构原始刚度矩阵中，元素K12的物理意义就是 才时，所应有的数值。2 .（本小题4分）单自由度体系自由振动时，实测振动5周期后振幅衰减为y5 =0.04y0,则阻尼比注：y0为初位移初速度为0.3 .（本小题 4分）有限元分析中,单元刚度矩阵是利用单元的 条件，由 原理推出的。四（本大睫1。分）图3所示结构，整体坐标见图b,图中圆括号内数吗为结点定位向量前和位移均按 水平、竖直，转动方向顺序排列）,不考虑轴向受箔.求等效结点荷载列阵|尸.l4kNm= b 0.0126 0.0054 0T ，试求单元的EI=lOOOkN.m】5 .（本大题10分）已求得图示连续梁结点位移向量为单元杆端力向量f¥。6 .（本大题10分） 图a所示结狗倭体坐标见图b），图中圆括号内数吗为