结构力学期末考试题及答案概要

1一、填空题。1、在梁、刚架、拱、桁架四种常见结构中，主要受弯的是梁和钢架，主要承受轴力的是拱和桁架。2、选取结构计算简图时，一般要进行杆件简化、支座简化、结点简化和荷载简化。3、分析平面杆件体系的几何组成常用的规律是两刚片法则、三钢片和二元体法则。4、建筑物中用以支承荷载的骨架部分称为结构，分为板件、杆壳和实体三大类。5、一个简单铰相当于两个个约束。6、静定多跨梁包括基础部分和附属部分，内力计算从附属部分开始。7、刚结点的特点是，各杆件在连接处既无相对移动也无相对转动，可以传递力和力矩。8、平面内一根链杆自由运动时的自由度等于三。二、判断改错题。1、三刚片用三个铰两两相联不一定成为几何不变体系。（）2、对静定结构，支座移动或温度改变不会产生内力。（）3、力法的基本体系不一定是静定的。（）4、任何三铰拱的合理拱轴不一定是二次抛物线。（）5、图乘法不可以用来计算曲杆。（）6、静定结构的影响线全部都由直线段组成。（）7、多跨静定梁若附属部分受力，则只有附属部分产生内力。（）8、功的互等定理成立的条件是小变形和线弹性。（）9、力法方程中，主系数恒为正，副系数可为正、负或零。（）三、选择题。1、图示结构中当改变B点链杆方向（不能通过A铰）时，对该梁的影响是（）A、全部内力没有变化B、弯矩有变化C、剪力有变化D、轴力有变化2、图示桁架中的零杆为（）A、DC,EC,DE,DF,EFB、DE,DF,EFC、AF,BF,DE,DF,EFD、DC,EC,AF,BFAqBDBACEF23、右图所示刚架中A支座的反力AH为（）A、PB、2PC、PD、2P4、右图所示桁架中的零杆为（）A、CHBIDG,,B、BIABBGDCDGDE,,,,,C、AJBIBG,,D、BIBGCF,,5、静定结构因支座移动，（）A、会产生内力，但无位移B、会产生位移，但无内力C、内力和位移均不会产生D、内力和位移均会产生6、对右图所示的单跨超静定梁，支座A产生逆时针转角，支座B产生竖直沉降c，若取简支梁为其基本结构，则力法方程为（）A、acXB、acXC、acXD、acX7、下图所示平面杆件体系为（）A、几何不变，无多余联系B、几何不变，有多余联系C、瞬变体系D、常变体系PBAEICEI2EIDBAEIaEIBAXABCDEFGHIJ2P38、图示梁中的轴力（）A、全部为拉力B、为零C、全部为压力D、部分为拉力，部分为压力9、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C、所有杆件EI为常数且相同D、结构必须是静定的四、对下图所示平面杆件体系作几何组成分析。qABqAB4五、计算下图所示静定组合结构，画出梁式杆的弯矩图。六、用力法计算下图所示超静定组合结构，并画出梁式杆的M图。七、用影响线求下图所示静定结构中主梁截面C的弯矩（用其它方法不得分）。ABED8kN/m12kNCGJHFKI2m2m2m2m4m4mDAEI5kN/mCB3m3mEA=EI/16EAEA3m9kN/mABCDE3m3m3m3m5八、利用对称性，用力法计算下图所示超静定结构，并画出M图。九、用位移法计算图示超静定结构，并画出M图。十、用力矩分配法计算下图所示超静定结构，并画出M图。十一、计算图示静定组合结构，画出梁式杆的弯矩图。lEIBAEIEIqEIDCql4m2m20kN2mAC2EIDBEIFEA=EI/164mEI6mA6kN/mDBC2m6m10kNEI2EI2m2m2mDAF1kN/mC2m2mEGB6十二、下图所示超静定刚架支座A产生逆时针转角，支座C产生竖向沉降c，并受图示荷载作用，用力法计算该刚架并画出M图。十三、用位移法计算下图所示超静定刚架，并画出M图。结构力学复习题参考答案一、填空题1.梁刚架拱桁架2.-rdsp结点荷载aABEIEIqCacPAEIBCEIDEEIlllEI73.三刚片法则4.结构杆件结构板壳结构实体结构5.26.基本附属附属7.移动转动力力矩8.3二、判断改错题。1.（×）。在“三个铰”前加“不共线的”；或改“必”为“不一定”2.（×）。“会”改为“不会”。3.（×）。“必须”改为“不一定”。4.（×）。“都”改为“不一定”；或改“任何”为“坚向均布载作用下”，去掉“都”。5.（×）。“可以”改为“不能”6.（√）。7.（×）。“只有附属部分”改为“基本部分和附属部分”；8.（√）。9.（√）。三、选择题。1.（D）2.（B）3.（B）4.（B）5.（B）6.（C）7.（B）8.（C）9.（B）四、分析如下：8DEADEB刚片Ⅰ（1分）6个联系几何不变有FG地基刚片Ⅱ（1分）（1分）3个余联系，作为刚片ⅢAB（1分）CFGC刚片Ⅳ（1分）铰F、C处Ⅰ原体几何不变，有4个多余联系。（1分）菌根链杆（2分）五、解：先以整体为对象求竖直支反力，∑MA=0：YB×8+12×4-8×8×4=0YB=26KN（1分）∑Y=0：YA+YB=0YA=-26KN（↓）（1分）再取出如下隔离体，∑MC=0：YB×4-12×4=XB×8=0XB+7KN（1分）∑X=0：-12-XB-SCJ-SCKSin45°=0∑Y=0:YB+SCKCOS45°=0（2分）DGCJEFHKI8KN/m12KNAB9解得SCK=-36.764KN(压)，SCJ=7KN（2分）再以结点K为对象，受力如图，∑X=0:SKI-SCKSin45°=0∑Y=0:SKJ+SCKCos45°=0解得SKI=-26KN（压），SKJ=26KN（2分）∑X=0：SEJ+SIJCos45°-SCJ=0∑Y=0：-SKJ-SIJSin45°=0∴SIJ=-36.764KN，SEJ=33KN（2分）由对称性知C左边链杆内力与右边对应链杆内分别相等。果式杆变矩：六、解：此结构为一次超静定，取图示基本结构：N1,MP和M1如下图所示：7KN10EALNdsEIMSn12121=16/)2321231(5.13225.33122EIEIEI375.120(2分)（1分）△25.1625.53325.132225.1132(1111EIliEANNdsEIMMpPP=EI1875.42(2分)∴KNPX35.081111（压）（1分）故结构的M图为：七、解：主梁截面C弯矩影响线如下，MC影响线∴MKNMC.54)232292(9（2分）（2分）（1分）111222qlQAlEIMCA（2分）QAlEIQAlEIMAG22/（1分）QAlEIMMAGGA2（1分）由平衡条件：0AGACMM（1分）∴EIqlQA723（1分）36,9,36222qlMMqlMqlMGAAGCAAC（1分）原结构的M图如下：M图八、解：该结构有2根对称轴，取出1/4结构如图（左）为一次超静定，取基本结构如右图，MP和1M如下：12EIllEIdsEIMS121212111(2分)△2414823212882113221qllqlllEIdsEIMMpP（3分）∴24811121qlpX（1分）因此原结构的M图为：九、解：位移法基本未知量为横梁CD向右侧移△，（1分）104384204426EIEIMCA（2分）104384204426EIEIMAC（2分）EIEIMBD163443（1分）13AC的受力如左图：0AM02204ACCACAMMQ1083EIQCA（1分）EIlMQBDDB643（1分）将横梁CD作为隔离体取出，受力如下图，0:0DBCADFQQSX∴EI13320（1分）MKNEIEIMCA.13110101332043MKNEIEIMAC.13370101332043MKNEIEIMBD.131613320163结构的M图如下：十、解：为单结点B力矩分配，MKNMBD.2021032644,6233EIEIiSEIEIiSBCBCBABA（2分）4.06.01,6.032BCBAMEIEIEIM（2分）14MKNMFBA.278662（2分）力矩分配与传递过程如下故原结构M图为：十一、解：由对称性知支座反力KNRRBA4281（1分）取出下图所示的隔离低，（1分）0442412:0DECSM（1分）∴KNSDE4（1分）再将节点D取出，受力如下图如示，045:0SinSSXADDE（1分）M图（KN.m）（3分）（2分）15045:0CosSSYADDF（1分）（2分）解得KNSKNSDFAD4,656.5（压）（2分）由对称性知KNSSDFEG4(压)，KNSSADEB656.5（1分）梁式杆的引起弯矩阵的载荷有：因此梁式杆的弯矩图如下：十二、解：此结构为一次超静定，取基本结构为：分别如下与1MMP，（1分）]M图（KN.m）M图（KN.m(1分)（1分）16EIaaaaaaaEIdsEIM34)322(111321（2分）EIqaaqaaaaqaaaqaEIdsEIMMpP85)283232222(1142221（2分）aQQaCRQii)0100(1（2分）∴CApX101111（1分）)(43321531aQCaEIqaX（1分）该结构弯矩图为：十三、解：位移法基本未知量为横梁BD向左侧移△,（2分）17liMMBAAB6(2分)lEIililiMMEBBE66（3分）liMCD3（1分）212lilMMQBAABBA（1分）23lilMQCDDC（1分）212lilMMQEBBEBE（1分）取出横梁作为隔离体，受力如下图：0:0DCBABEQQQPX（1分）∴iPl272（1分）9,92,92PlMPlMMPlMMCDEBBEBAAB该刚架弯矩图为：（2分）M图929l（2分）