2004級(jí)土木結(jié)構(gòu)力學(xué)試題

1、結(jié)構(gòu)力學(xué)（下）試卷（土木工程2004級(jí)）考試時(shí)間：120分鐘第四題（上機(jī)題 20分）不用再做一、選擇、填空題（共16分，每題4分）1 單元?jiǎng)偠确匠趟硎镜氖情g的關(guān)系。A.桿端位移與結(jié)點(diǎn)位移B.桿端力與結(jié)點(diǎn)荷載C.桿端力與桿端位移D.結(jié)點(diǎn)荷載與結(jié)點(diǎn)位移2.一根簡(jiǎn)支梁，質(zhì)點(diǎn)在跨中，跨度、約束不變，下列哪種情況自振頻率最小。A 質(zhì)點(diǎn)質(zhì)量小，梁剛度小C 質(zhì)點(diǎn)質(zhì)量小，梁剛度大B 質(zhì)點(diǎn)質(zhì)量大，梁剛度大D 質(zhì)點(diǎn)質(zhì)量大，梁剛度小3 圖示結(jié)構(gòu)的動(dòng)力自由度數(shù)目為。（不計(jì)分布質(zhì)量）2EIoEZ=OO4.圖示體系的振動(dòng)微分方程為3EI5Psi n(日 t)l16B. y =Psin(0 t) _my3EI“ 3EIC

2、. my 亍 y =Psin(r t)； u 3EI5Psi n( t)D . my 3 y 二8l16二、計(jì)算題（共54分）1比較圖示結(jié)構(gòu)（a）和（b）兩種離散方式的最大帶寬、原始剛度矩陣階數(shù)；并對(duì)圖（a）以單剛的子塊形式寫出原始剛度矩陣中的子塊K12、K66、K78。（12分）11777-1477710 77(b)引入支承條件后的總體剛度矩陣為多少階?2.圖示平面結(jié)構(gòu)用矩陣位移法計(jì)算，并求結(jié)點(diǎn)2和8的綜合結(jié)點(diǎn)荷載列陣。（14 分）y3.求圖示結(jié)構(gòu)的自振頻率和主振型，各桿EI二常數(shù)，不計(jì)阻尼和桿件自重。（14 分）提示：兩自由度結(jié)構(gòu)自由振動(dòng)振幅方程為：(、1何 - 12)A 、i2m2A2二

3、 0=0§21口 A + 22口2 -2)AIf亍亂小亂亠&十&lk|r-,L. - I - iI -14圖示體系 EI =2 105KN m2 , 質(zhì)點(diǎn)處最大位移和質(zhì)點(diǎn)處最大彎矩。1n - 20s ，P = 5KN，W 二 10KN。求(14 分)Psin 0t三、根據(jù)電算結(jié)果作彎矩圖（共 10分） 某超靜定剛架結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)離散情況如下圖所示，已利用PF程序求出計(jì)算結(jié)果，根據(jù)計(jì)算結(jié)果作出其彎矩圖。（各單元始端i 末端j ; E, I取為常數(shù)1, A取為1e3）l=10KN/mP二50KN m=20KN-mI 亠y4m(NA=(NW=51 )254 )The Termi

4、nal ForcesmemberN(st)Q(st)M(st)N(e n)Q(e n)M(e n)123.650.000-81.955-23.65060.000-98.045223.65028.87298.045-23.65021.128-24.811321.12823.6504.811-21.12836.350-42.910四、上機(jī)題（20分，此題不用再作）1 作圖示剛架的Fn、Fs、M圖，已知各桿截面均為矩形，柱截面寬0.8m,高1.0m,梁截面寬 0.6m,高 0.8m，各桿 E=3.5 W04 MPa。（10 分）8 kN/m10mE8Eoo2、計(jì)算圖示桁架各桿的軸力 Fn。已知A=400mm2,E=2.1 W5 MPa。（5分）3作圖示連續(xù)梁的Fs、M圖，已知各桿截面均為矩形，截面寬 0.6m,高0.6m, 各桿 E=3.5X04 MPa。（5 分）匕8