結(jié)構(gòu)工程師-一級專業(yè)基礎(chǔ)-結(jié)構(gòu)力學(xué)_第1頁
結(jié)構(gòu)工程師-一級專業(yè)基礎(chǔ)-結(jié)構(gòu)力學(xué)_第2頁
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結(jié)構(gòu)工程師-一級專業(yè)基礎(chǔ)-結(jié)構(gòu)力學(xué)[單選題]1.超靜定結(jié)構(gòu)是()。[2018年真題]A.有多余約束的幾何不變體系B.無多余約束的幾何不變體系C.有多余約束的幾何可變體系D.無多(江南博哥)余約束的幾何可變體系正確答案:A參考解析:超靜定結(jié)構(gòu)的基本特征包括:①幾何特征。幾何不變,有多余約束。②靜力特征。未知力數(shù)大于獨(dú)立平衡方程式數(shù),僅依靠平衡方程不能將全部反力及內(nèi)力求出,且滿足平衡的內(nèi)力解答不唯一。[單選題]2.圖6-1-1所示體系的幾何組成為()。[2017年真題]圖6-1-1A.無多余約束的幾何不變體系B.有多余約束的幾何不變體系C.幾何瞬變體系D.幾何常變體系正確答案:D參考解析:撤去不影響幾何構(gòu)造性質(zhì)的底部簡支支座以及四個角上的二元體剩下13根鏈桿,如圖6-1-2所示。該結(jié)構(gòu)可視為由2個剛片通過3根鏈桿連接而成。由于3根鏈桿平行且等長,因此該結(jié)構(gòu)為幾何常變體系。圖6-1-2[單選題]5.圖6-1-5所示平面體系,多余約束的個數(shù)是()。[2010年真題]圖6-1-5A.1個B.2個C.3個D.4個正確答案:A參考解析:可由兩種方法分析該體系的多余約束個數(shù):①剛片組成法。結(jié)構(gòu)中的下橫桿和兩根折桿可視作三個剛片,三剛片之間通過三個不共線的鉸兩兩相連,構(gòu)成無多余約束的大剛片,由于該大剛片與大地剛片通過兩個鉸相連,因此有一個多余約束。②計(jì)算自由度數(shù)W法。將體系看作由許多剛片受鉸結(jié)、剛結(jié)和鏈桿的約束而組成,則計(jì)算自由度數(shù)W為:W=3m-(3g+2h+b)=3×3-(0+2×3+4)=-1。再根據(jù)計(jì)算自由度數(shù)W、自由度數(shù)S、多余約束數(shù)n之間的關(guān)系式:S-W=n,得到多余約束數(shù)為:n=0-(-1)=1。[單選題]6.圖6-1-6體系是幾何()。[2011年真題]圖6-1-6A.不變的體系B.不變且無多余約束的體系C.瞬變的體系D.不變,有一個多余約束的體系正確答案:B參考解析:用三剛片的連接規(guī)則分析,把大地看成一個剛片,左邊的三角形看成一個剛片,右邊的斜桿看成一個剛片。三角形剛片與大地剛片之間通過實(shí)鉸連接,斜桿剛片與三角形剛片之間通過由兩根平行不等長的鏈桿組成的無窮遠(yuǎn)處瞬鉸連接,斜桿剛片與大地剛片之間也通過由兩根平行不等長的鏈桿組成的無窮遠(yuǎn)處瞬鉸連接;這三個鉸不在同一直線上,所以組成的體系是幾何不變體系且無多余約束。[單選題]7.圖6-1-7所示體系是幾何()。[2009年真題]圖6-1-7A.不變,有兩個多余約束的體系B.不變且無多余約束的體系C.瞬變體系D.有一個多余約束的體系正確答案:A參考解析:體系中的小鉸結(jié)三角形與大鉸結(jié)三角形用不交于一點(diǎn)的三根鏈桿相連,組成無多余約束的幾何不變體系,兩邊的折線桿件相當(dāng)于多余的兩根鏈桿。因此,該體系幾何不變,且有2個多余約束。[單選題]8.圖6-1-8所示體系是幾何()。[2008年真題]圖6-1-8A.可變的體系B.不變且無多余約束的體系C.瞬變的體系D.不變,有一個多余約束的體系正確答案:D參考解析:去掉左下邊的二元體,水平桿與基礎(chǔ)剛結(jié)組成一剛片(包括下邊基礎(chǔ)),與斜折桿剛片用一鉸二桿(不過鉸)連接,組成一個多余約束的幾何不變體系。[單選題]9.圖6-1-9所示體系是幾何()。[2007年真題]圖6-1-9A.不變的體系B.不變且無多余約束的體系C.瞬變的體系D.不變,有一個多余約束的體系正確答案:D參考解析:如圖6-1-10所示,右側(cè)構(gòu)件與地基通過一個鉸和兩根鏈桿相連,構(gòu)成具有一個多余約束的幾何不變體系,可將該幾何不變體系看成大剛片Ⅲ。然后,把左側(cè)兩根折桿Ⅰ、Ⅱ,以及大地剛片Ⅲ看成三個剛片,這三剛片通過不在同一直線上的三個鉸(一個實(shí)鉸、兩個瞬鉸)相互連接,構(gòu)成無多余約束的幾何不變體。因此,整個體系為具有一個多余約束的幾何不變體系。圖6-1-10[單選題]10.如圖6-1-11所示,該體系的超靜定次數(shù)為()。圖6-1-11A.5B.6C.7D.8正確答案:B參考解析:去掉右側(cè)鏈桿(1個約束),切開一個單鉸(2個約束),切開一個剛節(jié)點(diǎn)(3個約束),共去掉6個約束后體系變成靜定結(jié)構(gòu)。故圖示結(jié)構(gòu)的超靜定次數(shù)為6。[單選題]11.圖6-1-12所示體系是()。圖6-1-12A.幾何不變,無多余約束B.幾何不變,有1個多余約束C.幾何不變,有2個多余約束D.幾何可變正確答案:B參考解析:將整體結(jié)構(gòu)從中間的鏈桿處斷開,則鏈桿左右兩側(cè)的結(jié)構(gòu)分別為幾何不變體系,因此該體系幾何不變且有一個多余約束。[單選題]12.圖6-1-13所示的體系,幾何組成為()。圖6-1-13A.無多余約束的幾何不變體系B.有多余約束的幾何不變體系C.瞬變體系D.常變體系正確答案:A參考解析:如圖6-1-14所示,選取結(jié)構(gòu)中的兩構(gòu)件和地基作為三個剛片,用三剛片規(guī)則判斷體系的幾何組成。根據(jù)三剛片之間的鏈桿位置可知:連接剛片(Ⅰ)和剛片(Ⅱ)的瞬鉸位于結(jié)構(gòu)右側(cè),并且在水平桿的延長線上;連接剛片(Ⅱ)和剛片(Ⅲ)的瞬鉸位于結(jié)構(gòu)上側(cè),并且在右側(cè)豎桿的延長線上;連接剛片(Ⅲ)和剛片(Ⅰ)的虛鉸位于豎向無窮遠(yuǎn)處。由于三瞬鉸不共線,故滿足三剛片規(guī)則,體系為無多余約束的幾何不變體系。圖6-1-14[單選題]13.如圖6-1-15所示,該體系為()。圖6-1-15A.有多余約束的幾何不變體系B.無多余約束的幾何不變體系C.常變體系D.瞬變體系正確答案:B參考解析:ABC部分幾何不變,與基礎(chǔ)共同視為剛片Ⅰ,DF為剛片Ⅱ,F(xiàn)H為剛片Ⅲ。剛片Ⅰ和剛片Ⅱ通過瞬鉸E相連;剛片Ⅱ和剛片Ⅲ通過實(shí)鉸F相連;剛片Ⅲ和剛片Ⅰ通過無窮遠(yuǎn)處的瞬鉸相連。由于三個鉸不在同一直線上,因此由三剛片規(guī)則可知,該體系為無多余約束的幾何不變體系。[單選題]14.圖示結(jié)構(gòu)BC桿軸力為()。[2019年真題]圖6-2-1A.B.C.D.正確答案:B參考解析:根據(jù)幾何關(guān)系得,A點(diǎn)到BC桿的垂直距離為以整體為研究對象,對A點(diǎn)取矩,建立力矩平衡方程,∑MA=0,解得[單選題]15.圖示剛架MDC為(下側(cè)受拉為正)()。[2019年真題]圖6-2-2A.20kN·mB.40kN·mC.60kN·mD.0kN·m正確答案:D參考解析:首先取BC桿為研究對象,設(shè)支座B水平反力FBx方向向左,豎向反力FBy方向向上,力矩順時(shí)針方向?yàn)檎點(diǎn)取矩,由∑MC=0,F(xiàn)Bx×4-FBy×4=0,解得:FBx=FBy。然后取整體為研究對象,對A點(diǎn)取矩,由∑MA=0,20×4+5×4×2-FBx×4+FBy×8=0,解得FBx=10kN。最后取DCB為研究對象,可得MDC=5×4×2+FBx×4-FBy×8=0。[單選題]16.圖示三鉸接拱,若高跨比f/L=1/2,則水平推力FH為()。[2019年真題]圖6-2-3A.Fp/4B.Fp/2C.3Fp/4D.3Fp/8正確答案:A參考解析:拱有兩種常見形式,一種是拉桿式,一種是側(cè)推式。由于跨中鉸的存在,兩種形式都是靜定結(jié)構(gòu),且計(jì)算過程和步驟一樣。首先,整體受力分析,對任一支座取矩,求出另一個支座的豎向反力。對B點(diǎn)取矩∑MB=0,F(xiàn)P×L/4-FAy×L=0,解得:FAy=Fp/4。然后,對一半拱結(jié)構(gòu)進(jìn)行受力分析,對跨中鉸取矩,求出該支座的水平反力。取AC部分為研究對象,對C點(diǎn)取矩,∑MC=0,F(xiàn)Ax×L/2-FAy×L/2=0,解得:FAx=Fp/4。[單選題]17.圖示三鉸接拱支座A的豎向反力(以向上為正)等于()。[2019年真題]圖6-2-4A.PB.C.D.正確答案:B參考解析:方法一:取整體為研究對象,對B點(diǎn)取矩∑MB=0,-FAy×l+P×l/2=0,解得:FAy=P/2。方法二:首先觀察發(fā)現(xiàn)荷載P作用線經(jīng)過點(diǎn)A,因此由∑MA=0可得支座B豎向反力為0,那么荷載P的豎向分力P/2將全部由支座A承擔(dān),即FAy=P/2。[單選題]18.圖6-2-5所示桁架桿1的內(nèi)力為()。[2019年真題]圖6-2-5A.-PB.-2PC.PD.2P正確答案:D參考解析:如圖6-2-6所示,三角形剛片ACF和三角形剛片BDG通過桿AD和桿BC組成的瞬鉸E,以及桿1相連接,形成一個無多余約束的大剛片。首先,對整體進(jìn)行豎向受力分析,求出支座B的豎向反力FBy=3P。然后,取BEDG部分(圈內(nèi)部分)為隔離體進(jìn)行受力分析。根據(jù)結(jié)點(diǎn)C的受力平衡,剛片ACF中被截開的三根桿合力為零,則該合力對E點(diǎn)的力矩也為零,因此對E點(diǎn)取矩時(shí),不考慮這三桿所產(chǎn)生的力矩作用,由∑ME=0,N1×3a+P×a+P×2a-3P×3a=0,解得:N1=2P(受拉)。圖6-2-6[單選題]19.下面方法中,不能減小靜定結(jié)構(gòu)彎矩的是()。[2013年真題]A.在簡支梁的兩端增加伸臂段,使之成為伸臂梁B.減小簡支梁的跨度C.增加簡支梁的梁高,從而增大截面慣性矩D.對于拱結(jié)構(gòu),根據(jù)荷載特征,選擇合理拱軸曲線正確答案:C參考解析:靜定結(jié)構(gòu)的彎矩只與外部條件有關(guān),與結(jié)構(gòu)自身的性質(zhì)無關(guān),增加簡支梁的梁高,從而增大截面慣性矩有利于提高結(jié)構(gòu)自身的抗力,但不能減小外力效應(yīng),其他三項(xiàng)均與外荷載有關(guān),且均能減小彎矩。[單選題]20.圖6-2-7所示剛架MEB大小為()。[2018年真題]圖6-2-7A.36kN·mB.54kN·mC.72kN·mD.108kN·m正確答案:D參考解析:圖示剛架通過三根不交于一點(diǎn)的鏈桿與大地相連,結(jié)構(gòu)為靜定結(jié)構(gòu)。由于水平方向只有一個約束,可算得:FBx=12×3=36kN。因此,MEB=FBl=36×3kN·m=108kN·m。[單選題]21.圖6-2-8所示剛架MED值為()。[2017年真題]圖6-2-8A.36kN·mB.48kN·mC.60kN·mD.72kN·m正確答案:D參考解析:對B點(diǎn)取矩,∑MB=FA×4+(1/2)×8×32=0,解得A支座的支反力為:FAy=-9kN·m(方向向下),于是可求得:MED=9×4+(1/2)×8×32=72kN·m(上側(cè)受拉)。[單選題]22.圖6-2-9所示結(jié)構(gòu)中的反力FH為()。[2018年真題]圖6-2-9A.M/LB.-M/LC.2M/LD.-2M/L正確答案:B參考解析:該結(jié)構(gòu)為對稱結(jié)構(gòu),受對稱荷載作用,且中間鉸連接處彎矩為零,取左側(cè)結(jié)構(gòu)分析,對中間鉸取矩,ΣM=M+FH·L=0,解得:FH=-M/L。[單選題]23.圖6-2-10所示剛架中,MAC等于()。[2011年真題]圖6-2-10A.2kN·m(右拉)B.2kN·m(左拉)C.4kN·m(右拉)D.6kN·m(左拉)正確答案:C參考解析:圖為靜定剛架結(jié)構(gòu),先求解附屬結(jié)構(gòu)CED,對D點(diǎn)取矩,MD=0,可得CD支座的豎向力為零;把CED結(jié)構(gòu)拆開,以CE部分為隔離體,對E點(diǎn)取矩:ΣME=0,F(xiàn)QCE×2=8kN,可得折桿C端剪力為:FQCE=4kN(→);分析結(jié)點(diǎn)C,根據(jù)水平方向受力平衡:ΣFCx=0,-4+2+FQCA=0,解得:FQCA=2kN;最后,求解主體結(jié)構(gòu)AC,可得截面A的彎矩為:MAC=2×2=4kN·m(右拉)。[單選題]24.圖6-2-11所示結(jié)構(gòu),A支座提供的約束力矩是()。[2010年真題]圖6-2-11A.60kN·m,下表面受拉B.60kN·m,上表面受拉C.20kN·m,下表面受拉D.20kN·m,上表面受拉正確答案:C參考解析:取BC部分,對B點(diǎn)取矩得:∑MB=20-FCy×1=0,故FCy=20kN(↑)。再分析整體部分,對A點(diǎn)取矩得:∑MA=20×1+20-20×3=-20kN·m,下表面受拉。[單選題]25.如圖6-2-12所示三鉸拱支座B的水平反力(以向右為正)等于()。[2017年真題]圖6-2-12A.PB.C.D.正確答案:D參考解析:由拱的靜力平衡條件求解,分為四步:①求B支座豎向支反力。P的作用線通過A點(diǎn),因此對A點(diǎn)取矩計(jì)算較為方便,由∑MA=0,可求得B支座豎向支反力為:FBy=0。②求A支座豎向支反力。由整體豎向平衡條件:∑Fy=0,可求得A支座豎向支反力為:FAy=P×sin30°=P/2(方向向上)。③求A支座水平反力。將結(jié)構(gòu)從C點(diǎn)斷開,取左半部分研究,對C點(diǎn)取矩,由∑MC=FAx×(l/2)-FAy×(l/2)=0,可得A支座水平支反力FAx=P/2(方向向右)。④求B支座水平支反力。由整平水平方向平衡條件:∑Fx=0,F(xiàn)Bx+FAx-P·cos30°=0,求得B支座水平支反力為:[單選題]26.圖6-2-13所示結(jié)構(gòu)MAC和MBD正確的一組為()。[2011年真題]圖6-2-13A.MAC=MBD=Ph(左邊受拉)B.MAC=Ph(左邊受拉),MBD=0C.MAC=0,MBD=Ph(左側(cè)受拉)D.MAC=Ph(左邊受拉),MBD=2Ph/3(左邊受拉)正確答案:C參考解析:根據(jù)平衡條件知,AC桿不受力的作用,則MAC=0。根據(jù)桿CD水平方向平衡條件,得到D處的水平約束力FDx=P(水平向左),再對主體結(jié)構(gòu)BD求解,可得:MBD=Ph(左側(cè)受拉)。[單選題]27.圖6-2-14所示結(jié)構(gòu)中MCA和QCB為()。[2009年真題]圖6-2-14A.MCA=0,QCB=±m(xù)/lB.MCA=m(左邊受拉),QCB=0C.MCA=0,QCB=-m/lD.MCA=m(左邊受拉),QCB=-m/l正確答案:B參考解析:對A點(diǎn)取矩,可得B支座反力為:FB=m/l(←)。由整體受力平衡可知:FAx=-FB=-m/l(→);對AC桿分析可知,C截面的彎矩為:MCA=FAx·l=m(左邊受拉);對BC桿受力分析可知,BC桿上無剪力作用,故C截面的剪力為:QCB=0。[單選題]28.圖6-2-15所示三鉸拱,若使水平推力FH=FP/3,則高跨比f/L應(yīng)為()。[2018年真題]圖6-2-15A.3/8B.1/2C.5/8D.3/4正確答案:A參考解析:根據(jù)結(jié)構(gòu)的靜力平衡條件求解。對A點(diǎn)取矩,由∑MA=0,求得B支座豎向支反力為:FBy=3FP/4(↑);根據(jù)整體豎向受力平衡:∑Fy=0,求得A支座豎向支反力為:FAy=FP-3FP/4=FP/4(↑);將結(jié)構(gòu)從C點(diǎn)斷開,取左半部分研究,對C點(diǎn)取矩,由∑MC=FH×f-FAy×L/2=0,求得A支座水平支反力為:FH=LFP/8f(→),又知FH=FP/3,所以f/L=3/8。[單選題]29.圖6-2-16所示三鉸拱Y=4fx(l-x)/l2,l=16m,D右側(cè)截面的彎矩值為()。[2016年真題]圖6-2-16A.26kN·mB.66kN·mC.58kN·mD.82kN·m正確答案:A參考解析:先進(jìn)行整體受力分析,對A支座取矩,由∑MA=0,4×8×12+10×4+24=FBy×16,算得B支座豎向承載力為:FBy=28kN;根據(jù)整體豎向力的平衡,算得A支座的豎向支反力為:FAy=10+4×8-28=14kN(方向向上);在中間鉸處將結(jié)構(gòu)分為兩部分,對左半部分進(jìn)行受力分析,對C鉸取矩,由∑MC=0,10×4+FAB×6=14×8,解得AB桿的軸力為:FAB=12kN(拉力);取右半部分結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,則MD=FBy×4-FAB×4.5-4×4×2=28×4-12×4.5-4×4×2=26kN·m。[單選題]30.圖6-2-17所示靜定三鉸拱,拉桿AB的軸力等于()。[2013年真題]圖6-2-17A.6kNB.8kNC.10kND.12kN正確答案:B參考解析:計(jì)算步驟如下:①整體對A點(diǎn)取矩,由∑MA=0,48×1-FBy×8=0,解得:FBy=6kN(↑);②利用截面法,將C鉸和拉桿AB中部截?cái)?,取右半部分,對C點(diǎn)取距,由∑MC=0,NAB×3-FBy×4=0,解得:NAB=FBy×4/3=8kN。[單選題]31.圖6-2-18所示結(jié)構(gòu)中桿1的軸力為()。[2009年真題]圖6-2-18A.0B.-ql/2C.-qlD.-2ql正確答案:B參考解析:對結(jié)構(gòu)整體進(jìn)行受力分析,求支座反力如圖6-2-19所示。取右半邊結(jié)構(gòu),對A點(diǎn)取矩,由∑MA=0,ql/2·2l-FBC·2l,解得:FBC=ql/2(拉力);對C結(jié)點(diǎn)進(jìn)行受力分析,由力的平衡方程得桿1的軸力F1=-ql/2(壓力)。圖6-2-19[單選題]32.如圖6-2-20所示,剛架DE桿件D截面的彎矩MDE之值為()。圖6-2-20A.qa2(左拉)B.2qa2(右拉)C.4qa2(左拉)D.1.5qa2(右拉)正確答案:A參考解析:根據(jù)左側(cè)附屬構(gòu)件ABC的受力平衡條件,對C鉸取矩,由∑MC=(1/2)·q·(2a)2-FAy·a=0,解得:FAy=2qa(↑);截取ABCD部分為隔離體,則D截面彎矩為:MDE=FAy·2a-qa·a-(1/2)·q·(2a)2=qa2(左側(cè)受拉)。[單選題]33.如圖6-2-21所示的結(jié)構(gòu),CF桿的軸力為()。圖6-2-21A.2P(拉)B.P/3(拉)C.4P(拉)D.4P(壓)正確答案:C參考解析:將BE桿和CF桿截開,結(jié)構(gòu)分為上下兩部分。由AC梁水平受力平衡可得:FAx=0;由DF梁的水平受力平衡可得:FDx=0。因此,根據(jù)整體平衡條件,對A支座取矩,由∑MA=0,P·4a+FDy·a=0,解得FDy=-4P(方向向上);再分析DF梁,對E點(diǎn)取矩,由∑ME=0,F(xiàn)Dy·a+FCF·a=0,解得:FCF=4P(拉)。[單選題]34.如圖6-2-22所示的桁架,桿12的內(nèi)力N12為()。圖6-2-22A.0B.P/2C.-P/2D.P/4正確答案:A參考解析:根據(jù)結(jié)構(gòu)整體受力平衡,可求得B處支座反力為:VB=P(↑)。根據(jù)節(jié)點(diǎn)B豎向受力平衡,解得:NB4=-P(壓)。如圖6-2-23所示,用Ⅰ—Ⅰ截面將結(jié)構(gòu)截開,取上半部分分析受力,選取與桿23垂直的方向?yàn)閅方向,根據(jù)Y方向受力平衡:∑FY=Pcos45°+NB4cos45°+N12cos45°=0,解得N12=0。圖6-2-23[單選題]35.圖6-2-24所示桁架有幾根零桿?()[2007年真題]圖6-2-24A.3B.9C.5D.6正確答案:B參考解析:結(jié)構(gòu)左側(cè)可以依次拆去兩個二元體,共4根零桿;根據(jù)荷載處結(jié)點(diǎn)豎向平衡條件可知,上部斜桿再為零桿,緊接著可拆除與斜桿相連的一個二元體,因此該處共拆去了3根零桿;最后拆去結(jié)構(gòu)中左側(cè)中部T結(jié)點(diǎn)和右側(cè)輥軸支座處T結(jié)點(diǎn)的不受力水平桿,共2根零桿。把所有9根零桿去掉后,可得圖6-2-25所示結(jié)構(gòu),因此該桁架共有9根零桿。圖6-2-25[單選題]36.如圖6-2-26所示的桁架,零桿數(shù)目為()。圖6-2-26A.6B.7C.8D.9正確答案:D參考解析:由于水平方向無外力作用,因此左端支座的水平反力為零。依次去掉結(jié)構(gòu)中的二元體和不受力T結(jié)點(diǎn)的不共線鏈桿,可得到共有9根零桿,分布如圖6-2-27所示。圖6-2-27[單選題]37.如圖6-2-28所示的桁架,結(jié)構(gòu)桿1的軸力為()。圖6-2-28A.F/2B.0.707FC.3F/4D.1.414F正確答案:A參考解析:根據(jù)不受力T結(jié)點(diǎn)的零桿判定方法知,連接在節(jié)點(diǎn)C上的水平桿和豎直桿均是零桿,根據(jù)C結(jié)點(diǎn)沿不共線斜桿方向的受力平衡,可求得不共線斜桿軸力為,再由下弦桿中間鉸豎向受力平衡條件,求得桿1軸力為F/2(拉力)。[單選題]38.若荷載作用在靜定多跨梁的基本部分上,附屬部分上無荷載作用,則()。[2008年真題]A.基本部分和附屬部分均有內(nèi)力B.基本部分有內(nèi)力,附屬部分無內(nèi)力C.基本部分無內(nèi)力,附屬部分有內(nèi)力D.不經(jīng)計(jì)算無法判定正確答案:B參考解析:多跨靜定梁分為基本部分和附屬部分,基本部分為靜定結(jié)構(gòu),附屬部分為搭接結(jié)構(gòu)。當(dāng)荷載作用在基本部分上時(shí),會使基本部分產(chǎn)生內(nèi)力,而不會影響附屬部分;當(dāng)荷載作用在附屬部分上時(shí),荷載的影響會從附屬部分傳遞到基本部分,使附屬部分和基本部分都產(chǎn)生內(nèi)力。[單選題]39.圖6-2-29所示多跨梁,剪力QDC為()。[2007年真題]圖6-2-29A.M/aB.-M/aC.2M/aD.-2M/a正確答案:B參考解析:此題為多跨靜定梁,左側(cè)BC段為基本部分,右側(cè)CF段和FE段為附屬部分。先計(jì)算FE段,對F點(diǎn)取矩,由∑MF=0,F(xiàn)Ey×a-M=0,解得:FEy=M/a(↑);根據(jù)FE段豎向受力平衡,解得FFy=FEy=M/a(↑)。再分析CF段,對C點(diǎn)取矩,由∑MC=0,F(xiàn)Fy×a+FDy×(a/2)-M=0,解得:FDy=0,所以根據(jù)隔離體DF段豎向受力平衡,解得:QDC=-FFy=-M/a(↓)。[單選題]40.如圖6-2-30所示梁中,ME和B支座豎向反力VB應(yīng)為()。圖6-2-30A.ME=F/4(上部受拉),VB=0B.ME=0,VB=F(↑)C.ME=0,VB=F/2(↑)D.ME=F/4(上部受拉),VB=F/2(↑)正確答案:B參考解析:該結(jié)構(gòu)為靜定結(jié)構(gòu),其中AC段為基本結(jié)構(gòu),CF段為附屬結(jié)構(gòu)。當(dāng)外力F作用在基本結(jié)構(gòu)上時(shí),附屬結(jié)構(gòu)受力為零,因此,ME=0;再根據(jù)AC段的豎向受力平衡方程,可求得B支座豎向反力為:VB=F(↑)。[單選題]41.如圖6-2-31所示,結(jié)構(gòu)截面A的彎矩(以下側(cè)受拉為正)是()。圖6-2-31A.-2mB.-mC.0D.m正確答案:B參考解析:橫梁下側(cè)的兩桿作為附屬結(jié)構(gòu),內(nèi)力為零,因此可不考慮。根據(jù)桿AB的豎向受力平衡方程,求得B支座豎向反力為零。因此,由截面法可得:MA=-m(上側(cè)受拉)。[單選題]42.如圖6-2-32所示,梁A端彎矩為()。圖6-2-32A.MB.0C.2MD.3M正確答案:B參考解析:該結(jié)構(gòu)為靜定結(jié)構(gòu),其中AB段為基本結(jié)構(gòu),BE段為附屬結(jié)構(gòu)。由于鏈桿BC不傳遞剪力,因此彎矩M對A端不產(chǎn)生影響。[單選題]43.圖6-2-33所示不等高三鉸剛架MBA為()。圖6-2-33A.0.8Pa(左邊受拉)B.0.8Pa(右邊受拉)C.1.2Pa(左邊受拉)D.1.2Pa(右邊受拉)正確答案:D參考解析:該結(jié)構(gòu)為靜定結(jié)構(gòu),首先,以右底鉸與中間鉸連線和支座A豎向反力作用線的交點(diǎn)為矩心O求A支座的水平反力,由∑MO=0,P×2a-FAx·5a=0,解得FAx=2P/5(←);再根據(jù)截面法求MBA,可得:MBA=FAx·3a=2P/5·3a=1.2Pa(右側(cè)受拉)。[單選題]44.如圖6-2-34所示,桁架DE桿的內(nèi)力為()。圖6-2-34A.FB.0C.-FD.-2F正確答案:B參考解析:利用結(jié)構(gòu)的對稱性,將荷載F看作是在結(jié)點(diǎn)D上大小為F/2的一組正對稱荷載與一組反對稱荷載共同作用的結(jié)果。在正對稱荷載的作用下,結(jié)構(gòu)各桿的內(nèi)力均為零;在反對稱荷載作用下,DE桿的軸力為對稱截面上反對稱內(nèi)力,故為零。由疊加法可得DE桿的內(nèi)力為零。[單選題]45.如圖6-2-35所示,不等高三鉸剛架Mba為()。圖6-2-35A.0.8Pa(左邊受拉)B.0.8Pa(右邊受拉)C.1.2Pa(左邊受拉)D.1.2Pa(右邊受拉)正確答案:D參考解析:截取ABC段,根據(jù)受力平衡,對C點(diǎn)取矩,由ΣMC=0,F(xiàn)xA·3a-FyA·a=0,則FyA=3FxA。截取CD段,根據(jù)受力平衡,對C點(diǎn)取矩,由ΣMC=0,F(xiàn)yD·a-FxD·2a=0,則FyD=2FxD。根據(jù)整體受力平衡,由ΣFy=0,F(xiàn)yA+FyD=0。代入FyA、FyD,則3FxA+2FxD=0,那么FxA=-2FxD/3。再由ΣFx=0,F(xiàn)xA-FxD-P=0,代入FxA=-2FxD/3,解得:FxD=-3P/5,方向向右。因此,F(xiàn)xA=-2FxD/3=(-2/3)·(-3P/5)=2P/5,方向向左;FyA=3FxA=3×2P/5=6P/5,方向向下;FyD=2FxD=2×(-3P/5)=-6P/5,方向向上。Mba=FxA·3a=2P/5×3a=6Pa/5,右邊受拉。[單選題]46.圖6-3-1所示結(jié)構(gòu)B截面轉(zhuǎn)角位移為(以順時(shí)針為正)()。[2019年真題]圖6-3-1A.Pl2/(EI)B.Pl2/(2EI)C.Pl2/(3EI)D.Pl2/(4EI)正確答案:C參考解析:方法一:豎向力P在B點(diǎn)作用的彎矩為Pl,根據(jù)簡單荷載作用下梁的撓度和轉(zhuǎn)角公式,θB=MBl/(3EI),代入得,θB=Pl2/(3EI)。方法二:采用單位荷載法結(jié)合圖乘法計(jì)算。在截面B處施加一個單位力偶,分別作出單位力偶和外荷載作用下的彎矩圖,如圖6-3-2所示。由圖乘法,圖6-3-2[單選題]47.在建立虛功方程時(shí),力狀態(tài)與位移狀態(tài)的關(guān)系是()。[2011年真題]A.彼此獨(dú)立無關(guān)B.位移狀態(tài)必須是由力狀態(tài)產(chǎn)生的C.互為因果關(guān)系D.力狀態(tài)必須是由位移狀態(tài)引起的正確答案:A參考解析:虛功原理:一個原為靜止的質(zhì)點(diǎn)系,如果約束是理想雙面定常約束,則系統(tǒng)繼續(xù)保持靜止的條件是所有作用于該系統(tǒng)的主動力對作用點(diǎn)的虛位移所做的功的和為零。虛功原理中的力狀態(tài)與位移狀態(tài)彼此獨(dú)立無關(guān)。[單選題]48.圖6-3-3所示結(jié)構(gòu),EA=常數(shù),桿BC的轉(zhuǎn)角為()。[2013年真題]圖6-3-3A.P/(2EA)B.P/(EA)C.3P/(2EA)D.2P/(EA)正確答案:B參考解析:在B、C兩點(diǎn)施加方向相反大小為1/L的豎向力,作出軸力圖,并作出P作用下的軸力圖,圖乘得BC的轉(zhuǎn)角為:[單選題]49.圖6-3-4所示結(jié)構(gòu)取圖(b)為力法基本體系,EI為常數(shù),下列哪項(xiàng)是錯誤的?()[2011年真題]圖6-3-4A.δ23=0B.δ31=0C.Δ1p=0D.δ12=0正確答案:D參考解析:如圖(b)所示,X1、X2為反對稱荷載,X3以及外荷載P為正對稱荷載,由圖乘法可知,結(jié)構(gòu)反對稱時(shí),正對稱荷載與反對稱荷載圖乘后的結(jié)果為零,因此ABC三項(xiàng)正確;而結(jié)構(gòu)反對稱時(shí),正對稱荷載與正對稱荷載圖乘、反對稱荷載與反對稱荷載圖乘后的結(jié)果不為零。[單選題]50.圖6-3-5所示結(jié)構(gòu)A、B兩點(diǎn)相對水平位移(以離開為正)為()。[2008年真題]圖6-3-5A.-2qa4/(3EI)B.-4qa4/(3EI)C.-2qa4/(12EI)D.2qa4/(12EI)正確答案:A參考解析:應(yīng)用圖乘法,求AB兩點(diǎn)的相對位移時(shí),在兩點(diǎn)加一對虛擬的反向作用力。分別畫出實(shí)際荷載和虛擬荷載作用下的彎矩圖(如圖6-3-6),圖乘得:圖6-3-6[單選題]51.圖6-3-7所示結(jié)構(gòu)忽略軸向變形和剪切變形,若減小彈簧剛度k,則A結(jié)點(diǎn)水平位移ΔAH()。[2018年真題]圖6-3-7A.增大B.減小C.不變D.可能增大,亦可能減小正確答案:A參考解析:對于靜定結(jié)構(gòu)在有支座位移的情況下計(jì)算節(jié)點(diǎn)位移,可以采用虛位移原理下的單位位移法做分析。在A點(diǎn)施加向右水平單位力,可以得到單位力作用下的結(jié)構(gòu)彎矩圖1。分析結(jié)構(gòu)在原有荷載下的彎矩,得到彎矩圖MP。A點(diǎn)處的水平位移為:由于1與MP在同側(cè),則第一項(xiàng)大于0;彈簧剛度減小,則由支座位移引起的第二項(xiàng)增大。因此,A點(diǎn)的水平位移增大。[單選題]52.圖6-3-8所示結(jié)構(gòu),EI為常數(shù)。結(jié)點(diǎn)B處彈性支撐剛度系數(shù)k=3EI/L3,C點(diǎn)的豎向位移為()。[2010年真題]圖6-3-8A.PL3/(EI)B.4PL3/(3EI)C.11PL3/(6EI)D.2PL3/(EI)正確答案:D參考解析:C點(diǎn)位移受到兩方面的影響:①外荷載的產(chǎn)生的位移。運(yùn)用單位荷載法,在C處設(shè)一豎直向下的單位力,由圖乘法得:②支座移動時(shí)產(chǎn)生的位移。由彈簧作用,有因此,C點(diǎn)的豎向位移為:[單選題]53.圖6-3-9所示剛架支座A下移量為a,轉(zhuǎn)角為α,則B端豎向位移()。[2009年真題]圖6-3-9A.與h、l、EI均有關(guān)B.與h、l有關(guān),與EI無關(guān)C.與l有關(guān),與h、EI均無關(guān)D.與EI有關(guān),與h、l均無關(guān)正確答案:C參考解析:圖示為剛體,由幾何關(guān)系分析或用單位荷載法求剛體位移。由單位荷載法,在B處虛設(shè)向下的單位虛力,由靜力平衡條件求得支座處的受力情況,可得A支座處水平支反力FAx=0,豎向支反力FAy=1(↑),彎矩MA=l(逆時(shí)針方向)。因此,根據(jù)支座移動引起的位移公式,解得B端豎向位移為:ΔBV=-(-1·a-l·α)=a+lα。由此可知,B端豎向位移與l有關(guān),與h、EI無關(guān)。[單選題]54.圖6-3-10所示設(shè)a、b與φ分別為圖示結(jié)構(gòu)支座A發(fā)生的位移及轉(zhuǎn)角,由此引起的B點(diǎn)水平位移(向左為正)ΔBH為()。[2008年真題]圖6-3-10A.lφ-aB.lφ+aC.a-lφD.0正確答案:C參考解析:圖示為剛體,由幾何關(guān)系分析或用單位荷載法求剛體位移。由單位荷載法,在B處虛設(shè)水平向左的單位虛力,由靜力平衡條件求得支座處的受力情況,可得A支座支反力,如圖6-3-11所示。A點(diǎn)水平力方向向右,與水平位移反向;彎矩方向?yàn)轫槙r(shí)針,與轉(zhuǎn)角位移同向?;蚋鶕?jù)位移計(jì)算公式計(jì)算,解得ΔBH=-∑c=-(-1×a+lφ)=a-lφ。圖6-3-11[單選題]55.圖6-3-12所示結(jié)構(gòu),EI=常數(shù),截面高h(yuǎn)=常數(shù),線膨脹系數(shù)為α,外側(cè)環(huán)境溫度降低t℃,內(nèi)側(cè)環(huán)境溫度升高t℃,引起的C點(diǎn)豎向位移大小為()。[2013年真題]圖6-3-12A.3αtL2/hB.4αtL2/hC.9αtL2/(2h)D.6αtL2/h正確答案:A參考解析:根據(jù)單位荷載法,溫度變化引起的靜定結(jié)構(gòu)的位移按下式計(jì)算:其中,t0=(t1+t2)/2;Δt=t2-t1;∫ds、∫ds分別為桿件圖、圖的面積。在C點(diǎn)施加單位豎向力,并繪制彎矩圖如圖6-3-13所示,根據(jù)上述公式計(jì)算得到C點(diǎn)的豎向位移為:圖6-3-13[單選題]56.圖6-3-14所示梁C點(diǎn)豎向位移為()。[2008年真題]圖6-3-14A.5Pl3/(48EI)B.Pl3/(6EI)C.7Pl3/(24EI)D.3Pl3/(8EI)正確答案:A參考解析:應(yīng)用圖乘法,在C點(diǎn)施加加一豎直向下的單位力,做出實(shí)際荷載和虛設(shè)荷載作用下的彎矩圖,如圖6-3-15,由于虛設(shè)荷載彎矩圖為多段折線,因此需要分段圖乘。第一段中由曲線圍成的三角形的形心橫坐標(biāo)為:x0=l/2·1/3=l/6,對應(yīng)實(shí)際荷載彎矩圖上的豎標(biāo)y0=Pl·5l/6=5Pl2/6;第二段曲線面積為零,因此進(jìn)行圖乘可得:圖6-3-15[單選題]57.圖6-3-16所示剛架EI=常數(shù),結(jié)點(diǎn)B的水平位移為()。圖6-3-16A.5ql4/(24EI)B.ql4/(4EI)C.ql4/(6EI)D.3ql4/(8EI)正確答案:D參考解析:可用單位荷載法求解。首先繪制出原荷載作用下的彎矩圖MP圖;然后去掉荷載,在B點(diǎn)處添加水平向右的單位荷載,繪制單位荷載下的彎矩圖圖,如圖6-3-17所示。利用圖乘法求得結(jié)點(diǎn)B的水平位移為:圖6-3-17[單選題]58.圖6-3-18所示剛架EI=常數(shù),截面C和D的相對轉(zhuǎn)角為()。圖6-3-18A.FPl2/(EI)B.1.5FPl2/(EI)C.2FPl2/(EI)D.2.5FPl2/(EI)正確答案:B參考解析:利用單位荷載法求解。首先繪制出原荷載作用下的彎矩圖MP圖,然后去掉荷載,在C點(diǎn)和D點(diǎn)添加一對等值反向的單位力偶,繪制彎矩圖圖,如圖6-3-19所示。利用圖乘法算得相對轉(zhuǎn)角為:圖6-3-19[單選題]59.圖6-3-20所示的結(jié)構(gòu)AB,桿件A截面的轉(zhuǎn)角θA值為()。圖6-3-20A.qa3/(2EI)()B.2qa3/(EI)()C.4qa3/(EI)()D.1.5qa3/(2EI)()正確答案:B參考解析:用單位荷載法計(jì)算。在A截面處附加單位力偶矩,作MP圖和圖,如圖6-3-21所示。由圖乘法算得A截面的轉(zhuǎn)角為:θA=(1/EI)[(2/3·2qa2·4a)·(1/2)-(1/2·qa2·4a)·(1/3)]=2qa3/(EI)()。圖6-3-21[單選題]60.如圖6-3-22所示的結(jié)構(gòu)中,B點(diǎn)的豎向位移ΔBV為()。圖6-3-22A.8ql4/(24EI)(↓)B.9ql4/(24EI)(↓)C.11ql4/(24EI)(↓)D.13ql4/(24EI)(↓)正確答案:C參考解析:用單位荷載法求解。在B點(diǎn)虛設(shè)一豎直向下的單位力,作MP圖和圖,如圖6-3-23所示。圖6-3-23圖乘可得B點(diǎn)豎向位移為:[單選題]61.在圖6-3-24所示結(jié)構(gòu)中,A截面轉(zhuǎn)角(設(shè)順時(shí)針為正)為()。圖6-3-24A.-5Fa2/(4EI)B.-Fa2/(EI)C.2Fa2/(EI)D.5Fa2/(4EI)正確答案:D參考解析:圖示結(jié)構(gòu)為靜定結(jié)構(gòu),可用單位荷載法求解。作MP圖和圖,如圖6-3-25所示。圖乘得A截面的轉(zhuǎn)角為:φA=[(1/2)·(2Fa+Fa)·a]/(2EI)+[(1/2)·Fa·a]/(EI)=5Fa2/(4EI)()圖6-3-25[單選題]62.如圖6-3-26所示結(jié)構(gòu),支座A發(fā)生了位移θA=α,鉸C左、右兩側(cè)的相對轉(zhuǎn)角θ為()。圖6-3-26A.α()B.2α()C.2α()D.α()正確答案:C參考解析:在鉸C處虛設(shè)一對單位力偶矩,取單位力狀態(tài)如圖6-3-27所示,可求得A處支座反力為:A=1/l,A=0,A=2。應(yīng)用位移計(jì)算公式,可得:θ=-∑c=-(2·α+0+0)=-2α()。負(fù)值表示實(shí)際位移方向與虛設(shè)力偶矩方向相反。圖6-3-27[單選題]63.如圖6-3-28所示的一三鉸剛架,跨度與高均為L,其右支座發(fā)生了位移,位移的水平分量為Δ1,豎向分量為Δ2,則右半部的轉(zhuǎn)角為()。圖6-3-28A.Δ1/(2h)+Δ2/LB.-Δ1/(2h)+Δ2/LC.Δ1/h-Δ2/LD.-Δ1/h-Δ2/L正確答案:B參考解析:在右半部分結(jié)構(gòu)上虛設(shè)一單位力偶,可得支座反力如圖6-3-29所示。圖6-3-29故右半部分轉(zhuǎn)角φ=-Σc=-[Δ1/(2h)-Δ2/L]=-Δ1/(2h)+Δ2/L()。[單選題]64.圖6-3-30所示橋架桿件的線膨脹系數(shù)為α,當(dāng)下弦桿件溫度升高20℃時(shí),結(jié)點(diǎn)B的豎向位移為()。圖6-3-30A.20αa(↓)B.30αa(↓)C.40αa(↓)D.50αa(↓)正確答案:C參考解析:在B結(jié)點(diǎn)處添加單位荷載,如圖6-3-31所示。單位力作用在B點(diǎn)時(shí)的支座豎向反力為:F1=3/4,F(xiàn)2=1/4。利用節(jié)點(diǎn)平衡計(jì)算下弦桿的力分別為:N1=3/4,N2=1/4。根據(jù)溫度作用下結(jié)構(gòu)的位移計(jì)算公式,算得6下弦桿溫度升高20℃后的B點(diǎn)位移為:圖6-3-31[單選題]65.如圖6-4-1五等跨連續(xù)梁,為使第2和第3跨間的支座上出現(xiàn)最大負(fù)彎矩,活荷載應(yīng)布置在以下幾跨()。[2019年真題]圖6-4-1A.第2、3、4跨B.第1、2、3、4、5跨C.第2、3、5跨D.第1、3、5跨正確答案:C參考解析:根據(jù)超靜定梁的影響線可知,活荷載只有布置在影響線的頂點(diǎn)時(shí)才會產(chǎn)生最大彎矩。五等跨連續(xù)梁要在第2和第3跨之間的支座上出現(xiàn)最大負(fù)彎矩,應(yīng)從支座相鄰兩跨(第2跨和第3跨)布置,然后隔跨布置,則活荷載應(yīng)該布置在第2、3、5跨。[單選題]66.超靜定結(jié)構(gòu)的計(jì)算自由度()。[2019年真題]A.>0B.<0C.=0D.不定正確答案:B參考解析:計(jì)算自由度數(shù)W是指,體系全部自由度的總數(shù)與全部約束的總數(shù)的差值。W>0時(shí),自由度總數(shù)大于約束總數(shù),體系是幾何可變的;W=0時(shí),自由度總數(shù)等于約束總數(shù),若無多余約束則為靜定結(jié)構(gòu),否則幾何可變;W<0時(shí),自由度總數(shù)小于約束總數(shù),若體系幾何不變,則為超靜定結(jié)構(gòu)。因此,若結(jié)構(gòu)為超靜定結(jié)構(gòu),由于存在多余約束,其計(jì)算自由度必小于零。[單選題]67.如圖6-4-2所示梁的抗彎剛度為EI,長度為l,k=6EI/l3,跨中C截面彎矩為(以下側(cè)受拉為正)()。[2019年真題]圖6-4-2A.0B.ql2/32C.ql2/48D.ql2/64正確答案:A參考解析:撤去支座B約束,代以未知反力X,方向向上,得到力法的基本體系,則有力法方程δ11X1+Δ1P=-X1/k。做出均布荷載單獨(dú)作用下基本體系的彎矩圖,如圖6-4-3(a)所示。在B端作用一個方向向上的單位力,并做出彎矩圖,如圖6-4-3(b)所示。由圖乘法:因此,MC=ql/4×l/2-ql/2×l/4=0。圖6-4-3[單選題]68.如圖6-4-4所示結(jié)構(gòu)EI=常數(shù),當(dāng)支座A發(fā)生轉(zhuǎn)角θ支座B處截面的轉(zhuǎn)角為(以順時(shí)針為正)()。[2019年真題]圖6-4-4A.θ/3B.2θ/5C.-θ/3D.-2θ/5正確答案:D參考解析:在截面B處施加一個剛臂,根據(jù)位移法形常數(shù)公式,MBA=4iθB+2iθA-6iΔ/l=4iθB+2iθ,MBC=iθB。根據(jù)結(jié)點(diǎn)B受力平衡,∑MB=MBA+MBC=4iθB+2iθ+iθB=0,解得:θB=-2θ/5。[單選題]69.如圖6-4-5所示結(jié)構(gòu)用力矩分配法計(jì)算時(shí),分配系數(shù)μAC為()。[2019年真題]圖6-4-5A.1/4B.1/2C.2/3D.4/9正確答案:C參考解析:根據(jù)遠(yuǎn)端支撐方式,桿件的轉(zhuǎn)動剛度分為以下幾種情況:①遠(yuǎn)端固支(或帶有一定傾角的定向支座),轉(zhuǎn)動剛度S=4i0,i0=E0I/l0;②遠(yuǎn)端鉸接(或自由度方向與桿件平行的滑動支座),轉(zhuǎn)動剛度S=3i0;③遠(yuǎn)端為常規(guī)的定向支座,轉(zhuǎn)動剛度S=i0;④遠(yuǎn)端為自由端(或自由度方向與桿件垂直的滑動支座),轉(zhuǎn)動剛度S=0。因此,根據(jù)第①條,AB桿轉(zhuǎn)動剛度SAB=4i0=4EI/4=EI,AC桿轉(zhuǎn)動剛度SAC=4i0=4×2.5EI/5=2EI。根據(jù)第④條,AD桿轉(zhuǎn)動剛度SAD=0。因此,分配系數(shù)μAC=SAC/(SAB+SAC+SAD)=2EI/(EI+2EI+0)=2/3。[單選題]70.如圖6-4-6所示結(jié)構(gòu)B處彈性支座的彈性剛度k=3EI/l3,B結(jié)點(diǎn)向下的豎向位移為()。[2019年真題]圖6-4-6A.Pl3/(12EI)B.Pl3/(6EI)C.Pl3/(4EI)D.Pl3/(3EI)正確答案:B參考解析:撤去支座B處約束,代以未知反力X,方向向上,得到力法的基本體系,則有力法方程δ11X1+Δ1P=-X1/k。做出集中荷載單獨(dú)作用下基本體系的彎矩圖,如圖6-4-7(a)所示。在B端作用一個方向向上的單位力,并做出彎矩圖,如圖6-4-7(b)所示。由圖乘法:因此,ΔB=X1/k=P/2×l3/(3EI)=Pl3/(6EI)。圖6-4-7[單選題]71.圖6-4-8所示結(jié)構(gòu)的超靜定次數(shù)為()。[2011年真題]圖6-4-8A.2B.3C.4D.5正確答案:B參考解析:利用去掉多余約束法,將超靜定結(jié)構(gòu)的多余約束去掉,使之變成靜定結(jié)構(gòu),所去掉多余約束的數(shù)目,即為原結(jié)構(gòu)的超靜定次數(shù)。去掉結(jié)構(gòu)中的三個輥軸支座(即三根鏈桿),使結(jié)構(gòu)與大地剛片通過一鉸一鏈桿連接,形成無多余約束的靜定結(jié)構(gòu),因此,該結(jié)構(gòu)3次超靜定。[單選題]72.圖6-4-9所示桁架的超靜定次數(shù)是()。[2010年真題]圖6-4-9A.1次B.2次C.3次D.4次正確答案:C參考解析:桁架的計(jì)算自由度數(shù)W計(jì)算公式為:W=2j-b。式中,j為鉸結(jié)點(diǎn)數(shù);b為鏈桿數(shù)與支座鏈桿數(shù)之和。根據(jù)題干可得:W=2j-b=2×8-(15+4)=-3,因此該桁架超靜定次數(shù)為3次。[單選題]73.圖6-4-10所示結(jié)構(gòu)B處彈性支座的彈簧剛度k=12EI/l3,B截面的彎矩為()。[2018年真題]圖6-4-10A.Pl/2B.Pl/3C.Pl/4D.Pl/6正確答案:D參考解析:利用力法求解,取基本結(jié)構(gòu),斷開B處支座,反力以X1代替。在B處施加向上的單位力,分別作出荷載作用下與單位力作用下基本結(jié)構(gòu)的彎矩,并進(jìn)行圖乘,可求得δ11=l3/(6EI),Δ1P=-Pl3/(6EI),列出力法的基本方程:X1δ11+Δ1P=-X1/k,解得X<sub>1=2P/3。將荷載作用下與單位力作用下的彎矩圖疊加,可求得原結(jié)構(gòu)B截面彎矩為:MB=MBP+MB1×X1=Pl/2-(l/2)×(2P/3)=Pl/6(下側(cè)受拉)。[單選題]74.圖6-4-11所示結(jié)構(gòu)B處彈性支座的彈簧剛度k=6EI/l3,B結(jié)點(diǎn)向下的豎向位移為()。[2016年真題]圖6-4-11A.Pl3/(12EI)B.Pl3/(6EI)C.Pl3/(4EI)D.Pl3/(3EI)正確答案:A參考解析:利用力法求解,取基本結(jié)構(gòu),斷開B處支座,反力以X1代替。在B處施加向上的單位力,分別作出荷載作用下與單位力作用下基本結(jié)構(gòu)的彎矩,并進(jìn)行圖乘,可求得δ11=l3/(6EI),Δ1P=-Pl3/(6EI),列出力法的基本方程:X1δ11</sub>+Δ1P</sub>=-X1/k,解得X1=P/2。故B結(jié)點(diǎn)向下的豎向位移為:X/k=(P/2)/(6EI/l3)=Pl3/(12EI)。[單選題]75.用力法求解圖6-4-12所示結(jié)構(gòu)(EI=常數(shù)),基本體系及基本未知量如圖所示,力法方程中的系數(shù)Δ1P為()。[2013年真題]圖6-4-12A.-5qL4/(36EI)B.5qL4/(36EI)C.-qL4/(24EI)D.qL4/(24EI)正確答案:C參考解析:根據(jù)力法計(jì)算公式:作出基本體系在X1=1時(shí)結(jié)構(gòu)的彎矩圖,然后作出基本體系在實(shí)際荷載作用下的彎矩,如圖6-4-13所示,采用圖乘法,可得:圖6-4-13[單選題]76.如圖6-4-14所示,D支座沉降量為a,用力法求解(EI=常數(shù)),基本體系如圖,基本方程δ11+Δ1C=0,則Δ1C為()。[2013年真題]圖6-4-14A.-2α/LB.-3α/(2L)C.-α/LD.-α/(2L)正確答案:C參考解析:根據(jù)力法計(jì)算公式:Δ1C表示基本結(jié)構(gòu)在支座移動時(shí)在X1處發(fā)生的位移,畫出X1=1的受力圖(如圖6-4-15所示),基本體系在X1=1作用下D處的支座反力為:1/L(↓),因此,Δ1C=-∑RKcK=-(1/L)·a=-a/L。圖6-4-15[單選題]77.用位移法計(jì)算靜定、超靜定結(jié)構(gòu)時(shí),每根桿都視為()。[2011年真題]A.單跨靜定梁B.單跨超靜定梁C.兩端固定梁D.一端固定而另一端較支的梁正確答案:B參考解析:位移法求解超靜定結(jié)構(gòu),與超靜定次數(shù)無關(guān)。它的基本未知量是剛性結(jié)點(diǎn)的角位移和結(jié)點(diǎn)(包括鉸結(jié)點(diǎn))的獨(dú)立線位移。位移法基本結(jié)構(gòu)一般可視為單跨超靜定梁的組合體。[單選題]78.用位移法求解圖6-4-16所示結(jié)構(gòu),獨(dú)立的基本未知量個數(shù)為()。[2013年真題]圖6-4-16A.1B.2C.3D.4正確答案:A參考解析:若不考慮桿件的軸向變形,則結(jié)構(gòu)存在一個獨(dú)立的位移分量,即中間剛節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)角位移。若考慮桿件的軸向變形,則結(jié)構(gòu)存在三個獨(dú)立的位移分量:①左端節(jié)點(diǎn)的水平位移;②中間節(jié)點(diǎn)的豎向位移;③中間剛節(jié)點(diǎn)處的轉(zhuǎn)角位移。位移法求解時(shí),通常不考慮桿件軸向變形。[單選題]79.圖6-4-17所示結(jié)構(gòu)用位移法計(jì)算時(shí),獨(dú)立的結(jié)點(diǎn)線位移和結(jié)點(diǎn)角位移數(shù)分別()。[2011年真題]圖6-4-17A.2,3B.1,3C.3,3D.2,4正確答案:D參考解析:一般情形下,結(jié)構(gòu)有多少個剛結(jié)點(diǎn),就有多少個角位移。在鉸和支桿相連的節(jié)點(diǎn)也會發(fā)生角位移,所以獨(dú)立的角位移有四個。至于獨(dú)立的線位移數(shù),則可用機(jī)構(gòu)法判別。機(jī)構(gòu)法是將原結(jié)構(gòu)的剛結(jié)點(diǎn)換成鉸結(jié)點(diǎn),固定端換成鉸支座,使其變成機(jī)構(gòu)。把最左邊和最右邊的剛節(jié)點(diǎn)處用支桿固定,則整個結(jié)構(gòu)的線位移和支桿的線位移是有關(guān)系的,所以獨(dú)立的線位移有兩個。[單選題]80.圖6-4-18所示結(jié)構(gòu)EI=常數(shù),當(dāng)支座B發(fā)生沉降Δ時(shí),支座B處梁截面的轉(zhuǎn)角為(以順時(shí)針為正)()。[2016年真題]圖6-4-18A.Δ/lB.1.2Δ/lC.1.5Δ/lD.Δ/2l正確答案:B參考解析:利用位移法求解。設(shè)B處的轉(zhuǎn)角為θB,則各桿桿端彎矩為:MAB=2iθB-6iΔ/l;MBA=4iθB-6iΔ/l;MBC=iθB;MCB=-iθB??紤]結(jié)點(diǎn)B的平衡,列位移法基本方程為:ΣMB=0,MBA+MBC=0,解得:θB=1.2Δ/l。[單選題]81.圖6-4-19所示梁AB,EI為常數(shù),固支端A發(fā)生順時(shí)針的支座轉(zhuǎn)動θ,由此引起的B處的轉(zhuǎn)角為()。[2013年真題]圖6-4-19A.θ,順時(shí)針B.θ,逆時(shí)針C.θ/2,順時(shí)針D.θ/2,逆時(shí)針正確答案:D參考解析:假設(shè)B端為固定端,則有桿端彎矩:MBA=2iθA+4iθB。式中,θA、θB為A、B兩端的轉(zhuǎn)角,以順時(shí)針為正;i為線剛度。由于桿兩端沒有垂直于桿件的位移,所以只有θ作為變量。實(shí)際情況下,B端為鉸接,則彎矩MBA=0,因此解得:θB=-θ/2,負(fù)號表示與θA方向相反,即逆時(shí)針方向。[單選題]82.圖6-4-20所示梁線剛度為i,長度為l,當(dāng)A端發(fā)微小轉(zhuǎn)角α,B端發(fā)生微小位移Δ=lα?xí)r,梁兩端彎矩(對桿端順時(shí)針為正)為()。[2010年真題]圖6-4-20A.MAB=2iα,MBA=4iαB.MAB=-2iα,MBA=-4iαC.MAB=10iα,MBA=8iαD.MAB=-10iα,MBA=-8iα正確答案:B參考解析:轉(zhuǎn)角α單獨(dú)作用下,MAB=4iα,MBA=2iα;在Δ=lα單獨(dú)作用下,MAB=-6iα,MBA=-6iα。故共同作用下,MAB=-2iα,MBA=-4iα。[單選題]83.用力矩分配法分析圖6-4-21所示結(jié)構(gòu),先鎖住節(jié)點(diǎn)B,然后再放松,則傳遞到C處的彎矩為()。[2013年真題]圖6-4-21A.ql2/27B.ql2/54C.ql2/23D.ql2/46正確答案:A參考解析:鎖住結(jié)點(diǎn)B,BC桿在q作用下產(chǎn)生的B端固端彎矩為MBC=ql2/3,則結(jié)點(diǎn)B的約束力矩為:MB=MBC+MBD+MBA=ql2/3+0+0=ql2/3,這意味著需要在結(jié)點(diǎn)B新增一外力矩,即待分配力矩為-ql2/3。BC、BA、BD的轉(zhuǎn)動剛度分別為i、4i、4i,根據(jù)剛度分配原則,三根桿的分配系數(shù)分別為1/9、4/9、4/9。故BC桿B端分配的彎矩為:MBC′=(-ql2/3)·(1/9)=-ql2/27。BC桿C端的傳遞系數(shù)為-1,故傳遞給C處的彎矩為:MCB′=(-ql2/27)·(-1)=ql2/27。[單選題]84.圖6-4-22所示結(jié)構(gòu)(E為常數(shù)),桿端彎矩(順時(shí)針為正)正確的一組為()。[2011年真題]圖6-4-22A.MAB=MAD=M/4,MAC=M/2B.MAB=MAC=MAD=M/3C.MAB=MAD=0.4M,MAC=0.2MD.MAB=MAD=M/3,MAC=2M/3正確答案:B參考解析:三桿線剛度相同,遠(yuǎn)端均為固定端,力矩分配系數(shù)只和桿件的剛度和桿端的固定形式有關(guān)。由力矩分配法知近端轉(zhuǎn)動剛度、力矩分配系數(shù)相同,所以MAB=MAC=MAD=M/3。[單選題]85.用力矩分配法求解如圖6-4-23所示結(jié)構(gòu),分配系數(shù)μBD、傳遞系數(shù)CBA分別為()。[2010年真題]圖6-4-23A.μBD=3/10,CBA=-1B.μBD=3/7,CBA=-1C.μBD=3/10,CBA=1/2D.μBD=3/7,CBA=1/2正確答案:C參考解析:該結(jié)構(gòu)BA桿件相當(dāng)于兩端固定梁,那么B結(jié)點(diǎn)處各桿轉(zhuǎn)動剛度分別為:SBA=4i,SBC=3i,SBD=3i,按剛度分配原則,分配系數(shù)μBD=3/(4+3+3)=3/10。此外,兩端固定桿BA的傳遞系數(shù)為:CBA=1/2。[單選題]86.圖6-4-24所示結(jié)構(gòu)用力矩分配法計(jì)算時(shí),分配系數(shù)μA4為()。[2018、2017年真題]圖6-4-24A.1/4B.4/7C.1/2D.6/11正確答案:B參考解析:結(jié)構(gòu)無側(cè)移,用力矩分配法計(jì)算時(shí),桿件的轉(zhuǎn)動剛度與遠(yuǎn)端的約束形式有關(guān)。從A節(jié)點(diǎn)出發(fā),1端相當(dāng)于定向支座,2、4端相當(dāng)于固定支座,3端相當(dāng)于鉸支座,于是各桿件的轉(zhuǎn)動剛度依次為:SA1=i2=2;SA2=4i4=4;SA3=3i1=3;SA4=4i3=12。因此,分配系數(shù)μA4為:μA4=12/(2+4+3+12)=4/7。[單選題]87.圖6-4-25所示組合結(jié)構(gòu),梁AB的抗彎剛度為EI,二力桿的抗拉剛度都為EA。DG桿的軸力為()。[2010年真題]圖6-4-25A.0B.P,受拉C.P,受壓D.2P,受拉正確答案:A參考解析:該結(jié)構(gòu)為對稱結(jié)構(gòu),受到反對稱荷載作用。由于對稱軸處反對稱內(nèi)力不為零,正對稱內(nèi)力為零,因此DG桿的軸力為零。[單選題]88.圖6-4-26所示兩桁架溫度均勻降低t℃,則溫度改變引起的結(jié)構(gòu)內(nèi)力為()。[2018、2017年真題]圖6-4-26(a)圖6-4-26(b)A.(a)無,(b)有B.(a)有,(b)無C.兩者均有D.兩者均無正確答案:B參考解析:溫度均勻變化時(shí),桿件兩側(cè)溫差Δt=0,那么彎矩的影響為零,因此僅考慮溫度作用下軸力的影響。用力法求解,取基本結(jié)構(gòu),圖6-4-26(a)中,令BD桿長為l,斷開BD鏈桿,用未知力X1代替,如果力法方程中的自由項(xiàng)Δ1t=0,則未知力X1=0,即結(jié)構(gòu)在溫度作用下無內(nèi)力產(chǎn)生。根據(jù)溫度作用下結(jié)構(gòu)的位移計(jì)算公式算得自由項(xiàng)Δ1t為:因此圖6-4-26(a)結(jié)構(gòu)中有內(nèi)力。同理,圖6-4-19(b)中,令BD桿長為l,斷開BD鏈桿,用未知力X1代替,自由項(xiàng)則圖6-4-26(b)圖中無內(nèi)力產(chǎn)生。[單選題]89.圖6-4-27所示結(jié)構(gòu)EI=常數(shù),在給定荷載作用下,豎向反力VA為()。[2018年真題]圖6-4-27A.-PB.2PC.-3PD.4P正確答案:C參考解析:對B點(diǎn)取矩,由∑MB=0,VA·2l+2Pl+2Pl+2Pl=0,解得A支座豎向反力為:VA=-(2Pl+2Pl+2Pl)/(2l)=-3P。[單選題]90.圖6-4-28所示結(jié)構(gòu)EI=常數(shù),在給定荷載作用下,水平反力HA為()。[2017年真題]圖6-4-28A.PB.2PC.3PD.4P正確答案:A參考解析:圖示結(jié)構(gòu)為對稱結(jié)構(gòu),荷載為反對稱荷載,結(jié)構(gòu)的內(nèi)力應(yīng)當(dāng)是反對稱的,因此兩支座的水平支反力應(yīng)當(dāng)大小相等,方向相同,故水平反力HA為P(方向向左)。[單選題]91.圖6-4-29所示結(jié)構(gòu)EI=常數(shù),不考慮軸向變形,F(xiàn)QBA為()。[2018年真題]圖6-4-29A.P/4B.-P/4C.P/2D.-P/2正確答案:B參考解析:圖示結(jié)構(gòu)為一次超靜定結(jié)構(gòu),使用力法求解,取基本結(jié)構(gòu)如圖6-4-30(a)所示,作出MP圖(見圖6-4-30(b))與1圖(見圖6-4-30(c)),用圖乘法計(jì)算力法方程系數(shù)δ11與自由項(xiàng)Δ1P,列出力法方程:X1δ11+Δ1P=0,解得X1=P/4,于是對下側(cè)約束點(diǎn)取矩可得:故FQBA=FAy=-P/4。圖6-4-30(a)圖6-4-30(b)圖6-4-30(c)[單選題]92.圖6-4-31所示梁AB,EI為常數(shù),支座D的反力為()。[2010年真題]圖6-4-31A.ql/2B.qlC.3ql/2D.2ql正確答案:B參考解析:本題為正對稱荷載作用下的正對稱結(jié)構(gòu),取半結(jié)構(gòu)AC,由于C端不能轉(zhuǎn)動且沒有位移,所以C端為固定端;再取結(jié)構(gòu)AC的半結(jié)構(gòu)AD,同理,D端為固定端,此時(shí)支座D的支反力為:R′D=ql/2,故整體結(jié)構(gòu)支座D的反力RD=2R′D=ql。[單選題]93.若要保證圖6-4-32所示結(jié)構(gòu)在外荷載作用下,梁跨中截面產(chǎn)生負(fù)彎矩可采用()。[2013年真題]圖6-4-32A.增大二力桿剛度且減小橫梁剛度B.減小二力桿剛度且增大橫梁剛度C.減小均布荷載qD.該結(jié)構(gòu)為靜定結(jié)構(gòu),與構(gòu)件剛度無關(guān)正確答案:A參考解析:超靜定結(jié)構(gòu)內(nèi)部桿件受力與相對剛度有關(guān),剛度越大的桿件分擔(dān)的內(nèi)力也越大。因此,應(yīng)增大二力桿的剛度來改變橫梁的受力狀態(tài),二力桿剛度越大,豎桿對橫梁的支撐作用越大,使得橫梁跨中產(chǎn)生負(fù)彎矩。減小均布荷載q只會按比例減小橫梁截面彎矩,不會產(chǎn)生負(fù)彎矩。[單選題]94.如圖6-4-33所示梁的抗彎剛度為EI,長度為l,欲使梁中點(diǎn)C彎矩為零,則彈性支座剛度k的取值應(yīng)為()。[2017年真題]圖6-4-33A.3EI/l3B.6EI/l3C.9EI/l3D.12EI/l3正確答案:B參考解析:利用力法求解,取基本結(jié)構(gòu),斷開B處支座,反力以X1代替,方向向上。欲使C處彎矩為零,則有:MC=(ql/2)·(l/4)-X1·(l/2)=0,解得:X1=ql/4。在B處施加向上的單位力,分別作出荷載作用下與單位力作用下基本結(jié)構(gòu)的彎矩,并進(jìn)行圖乘,可求得:δ11=l3/(3EI),Δ1P=-ql4/(8EI)。列出力法的基本方程:δ11X1</sub>+Δ1P</sub>=-X1/k;將解得的X1代入該基本方程,求得彈簧剛度為:k=6EI/l3。[單選題]95.圖6-4-34中,用力法求解圖(a)所示結(jié)構(gòu),取圖(b)所示力法基本體系,則力法典型方程δ11X1+Δ1p+Δ1Δ=0中的Δ1P之值為()。圖6-4-34(a)圖6-4-34(b)A.qa3/(46EI)B.-5qa3/(16EI)C.qa3/(32EI)D.-47qa3/(48EI)正確答案:D參考解析:根據(jù)力法基本體系作MP圖、圖和NP圖、圖,如圖6-4-35所示。由圖乘可解得自由項(xiàng)Δ1P為:圖6-4-35[單選題]96.如圖6-4-36所示的結(jié)構(gòu)中,K截面的彎矩為()。圖6-4-36A.0B.ql2/20左側(cè)受拉C.ql2/20右側(cè)受拉D.ql2左側(cè)受拉正確答案:B參考解析:圖示結(jié)構(gòu)為一次超靜定結(jié)構(gòu),以K截面的彎矩為多余力,可得力法基本體系如圖6-4-37所示,建立力法典型方程得:δ11X1+Δ1P=0。作MP圖和圖,如圖6-4-38所示。圖乘可得:代入力法方程解得X1=-Δ1P/δ11=-ql2/20,即K截面的彎矩為:MK=ql2/20(左側(cè)受拉)。圖6-4-37圖6-4-38[單選題]97.如圖6-4-39所示的位移法基本體系中(圖中結(jié)點(diǎn)B處的豎向剛性支桿為基本體系中的附加支桿),基本結(jié)構(gòu)的剛度系數(shù)k11之值為()。圖6-4-39A.18EI/l3B.6EI/l3C.12EI/l3D.9EI/l3正確答案:D參考解析:在支座B施加一豎直向下的單位位移,由于AB桿的剛度無窮大,因此截面B的轉(zhuǎn)角為1/l(順時(shí)針方向),則桿端彎矩MBC=3iθB+3iΔ/l=3i·(1/l)+3i·(1/l)=6EI/l2,MBA=3EI1/l·(1/l)-3EI1/l·(1/l)=0。取BC段為隔離體,由∑MC=0,MBC+F<sub>QBC×l=0,解得:FQBC=-6EI/l3(方向向下),則結(jié)點(diǎn)B受到方向向上的剪力F′QBCsub>=6EI/l3,此外還受到向上的彈簧力k。因此,對結(jié)點(diǎn)B進(jìn)行受力分析,解得剛度系數(shù)k11=k+F′QBC=3EI/l3+6EI/l3=9EI/l3。[單選題]98.在圖6-4-40所示結(jié)構(gòu)中,AB桿A端的分配彎矩之值為()kN·m。圖6-4-40A.-12B.-6C.5D.8正確答案:D參考解析:桿AB遠(yuǎn)端為固定端,則轉(zhuǎn)動剛度SAB=4iAB=4EI/4=EI;桿AC遠(yuǎn)端為定向支座,則轉(zhuǎn)動剛度SAC=iAC=4EI/4=EI;桿AD遠(yuǎn)端為鉸支座,則轉(zhuǎn)動剛度SAD=3iAB=3EI/3=EI。因此力矩分配系數(shù)μAB=μAC=μAD=1/3,AB桿A端的分配彎矩之值為:[單選題]99.如圖6-4-41所示的連續(xù)梁上,各桿EI為常數(shù),用力矩分配法計(jì)算時(shí)B結(jié)點(diǎn)的力矩分配系數(shù)μBA和固端彎矩分別為()。圖6-4-41A.0.500;+5.0kN·mB.0.571;+10.0kN·mC.0.625;+10.0kN·mD.0.667;+5.0kN·m正確答案:D參考解析:用力矩分配法計(jì)算時(shí),B、C處附加剛臂,BC桿的C端和B端約束性能相當(dāng)于固定端,則:①力矩分配系數(shù)②固端彎矩[單選題]100.圖6-4-42所示剛架,EI為常數(shù),結(jié)點(diǎn)A的轉(zhuǎn)角是()。(提示:利用對稱性和轉(zhuǎn)動剛度的概念)圖6-4-42A.Ma/(7EI)B.Ma/(8EI)C.Ma/(9EI)D.Ma/(10EI)正確答案:C參考解析:利用對稱性,該結(jié)構(gòu)可以簡化為如圖6-4-43所示。在A點(diǎn)施加剛臂,轉(zhuǎn)動剛度系數(shù)為:k=3i+4i+2i=9i,i=EI/a,轉(zhuǎn)角Z=M/k=Ma/(9EI)()。圖6-4-43[單選題]101.已知圖6-4-44為剛架在荷載作用下的彎矩圖,各柱頂?shù)乃骄€位移ΔH之值為()。圖6-4-44A.qH4/(12EI)(→)B.qH4/(48EI)(→)C.qH4/(6EI)(→)D.qH4/(24EI)(→)正確答案:D參考解析:因?yàn)樗綏U剛度無窮大,所以各柱頂?shù)霓D(zhuǎn)角為零,若用位移法求解,未知量為D、E、F三點(diǎn)的水平線位移ΔH。用未知量表達(dá)的桿端內(nèi)力為:FQFC=12iFCΔH/H2,由于反彎點(diǎn)的存在,則桿端彎矩為:MFC=FQFC·(H/2)=6EIΔH/H2,根據(jù)彎矩圖得知,MFCb>=qH2/4,因此聯(lián)立方程解得:ΔH=qH4/24EI(→)。[單選題]102.如圖6-4-45所示,節(jié)點(diǎn)B的轉(zhuǎn)角θB為()。圖6-4-45A.ql3/(44EI)()B.ql3/(88EI)()C.ql3/(44EI)()D.ql3/(88EI)()正確答案:B參考解析:固端彎矩MBCF=-ql2/8,建立結(jié)點(diǎn)B平衡方程得:ΣMB>=(4i+3i+4i)θB-ql2/8=0。解得:θ<sub>B=ql2/(88i)=ql3/(88EI)()。[單選題]103.用位移法計(jì)算圖6-4-46結(jié)構(gòu)時(shí),附加剛臂的約束反力矩R1P之值為()kN·m。圖6-4-46A.-38B.-28C.26D.32正確答案:D參考解析:左側(cè)水平桿遠(yuǎn)端為定向支座,15kN的集中力引起的剛臂約束反力矩為:右上角處的定向支座約束性能相當(dāng)于固定端,均布荷載引起的剛臂約束反力矩為:右側(cè)18kN的集中力引起右側(cè)滑動鉸支座處的彎矩為:M=36kN·m(上側(cè)受拉),傳遞到剛臂處的彎矩引起的剛臂約束反力矩為:故[單選題]104.圖示簡支梁在所示移動荷載下跨中截面K的最大彎矩值是()。[2019年真題]圖6-5-1A.120kN·mB.140kN·mC.160kN·mD.180kN·m正確答案:B參考解析:簡支梁跨中彎矩影響線如圖6-5-2所示,跨中豎標(biāo)y=8×8/(8+8)=4,或根據(jù)單位力作用下的受力平衡條件求解。當(dāng)任一集中力作用于影響線峰值上時(shí),截面K的彎矩值最大,且MKmax=20×4+20×4×(8-2)/8=140kN·m。圖6-5-2[單選題]105.圖6-5-3所示簡支梁在所示移動荷載下截面K的最大彎矩值為()。[2016年真題]圖6-5-3A.90kN·mB.120kN·mC.150kN·mD.180kN·m正確答案:C參考解析:先作出MK的影響線,截面K處影響線最大豎標(biāo)為:yK=ab/l=12×4/16=3。當(dāng)右端第一個集中力作用在K點(diǎn)處,K截面彎矩值為:M1=20×3+20×(5/6)×3+20×(2/3)×3=150kN·m;當(dāng)右端第二個集中力作用在K點(diǎn)處,K截面彎矩值為:M2=20×3+20×(5/6)×3+20×3/2=140kN·m;當(dāng)右端第三個集中力作用在K點(diǎn)處,K截面彎矩值為:M3=20×3+20×3/2=90kN·m。故截面K的最大彎矩值為150kN·m。[單選題]106.圖6-5-4所示移動荷載(間距為0.4m的兩個集中力,大小分別為6kN和10kN)在桁架結(jié)構(gòu)的上弦移動,桿BE的最大壓力為()。[2010年真題]圖6-5-4A.0kNB.6.0kNC.6.8kND.8.2kN正確答案:C參考解析:采用截面法,可求得當(dāng)荷載在DE段移動時(shí),NBE=-FCy,因此該段影響線取FCy的負(fù)值;當(dāng)荷載在EF段移動時(shí),NBE=-FAy,因此該段影響線取FAy的負(fù)值,因此作出BE桿軸力的影響線如圖6-5-5所示。由影響線圖形可以看出,當(dāng)10kN的力作用在E點(diǎn)時(shí),BE桿有最大的壓力,此時(shí)10kN的力對桿BE的作用力為:N10=10×1/2=5kN(壓力);6kN的力作用在距E點(diǎn)0.4m處,其對桿BE的作用力為:N6=6×(1/2)×(1-0.4)/1=1.8kN(壓力),故桿BE的最大作用力N=N10+N6=5+1.8=6.8kN(壓力)。圖6-5-5[單選題]107.圖6-5-6所示梁在給定移動荷載作用下,B支座反力的最大值為()。[2009年真題]圖6-5-6A.110kNB.100kNC.120kND.160kN正確答案:A參考解析:用機(jī)動法作B支座反力影響線,將支座去除換作一個向上的單位力,所得的形狀即為影響線。將單位荷載P=1沿結(jié)構(gòu)移動位置時(shí),作B支座反力影響線。當(dāng)右邊的荷載作用在B點(diǎn)時(shí),B支座反力最大,此時(shí)B支座反力為:FB=60×1+60×1×(12-2)/12=110kN。[單選題]108.下列表示靜定梁截面C的彎矩影響線的是()。[2006年真題]A.B.C.D.正確答案:D參考解析:單位荷載P=1沿結(jié)構(gòu)移動位置時(shí),指定位置處某量值(支座反力與內(nèi)力)的變化規(guī)律,稱為該量值的影響線。采用機(jī)動法,撤去截面C的轉(zhuǎn)動約束并以一鉸代替,在鉸上施加一對單位力偶矩,可得到截面C的彎矩影響線輪廓,觀察結(jié)構(gòu)的形狀變化可知D項(xiàng)正確。[單選題]109.在圖6-5-7所示移動荷載(間距為0.2m、0.4m的三個集中力,大小為6kN、10kN和2kN)作用下,結(jié)構(gòu)A支座的最大彎矩為()。[2013年真題]圖6-5-7A.26.4kN·mB.28.2kN·mC.30.8kN·mD.33.2kN·m正確答案:D參考解析:通過兩種方法可以作出MA的影響線:①靜力法。在A處加一單位荷載,得MA=0;在B處加一單位荷載,易求得MA=2kN·m;在C處加一單位荷載,得MA=0,連線畫出MA影響線(見圖6-5-8)。②機(jī)動法。在A處加一順時(shí)針單位轉(zhuǎn)角,通過機(jī)構(gòu)的最終變形可作出MA的影響線,B處豎標(biāo)為:yB=lα=2m。當(dāng)10kN位于B點(diǎn)時(shí),荷載處于最不利位置,通過疊加法算得:MA=10×2+6×1.8+2×1.2=33.2kN·m。圖6-5-8[單選題]110.圖6-5-9所示梁中截面C的彎矩MC的影響線縱標(biāo)的最小值為()。圖6-5-9A.0B.-0.75mC.-1.0mD.-1.5m正確答案:D參考解析:通過機(jī)動法作出MC的影響線,如圖6-5-10所示,可知單位力作用在最右端時(shí),截面C的彎矩最小,其值為-1.5m。圖6-5-10MC的影響線[單選題]111.圖6-5-11所示圓弧曲梁K截面軸力FNK(受拉為正),影響線C點(diǎn)豎標(biāo)為()。[2018年真題]圖6-5-11A.B.C.D.正確答案:D參考解析:令OK線與豎直方向間的夾角為α,由幾何分析可知,α=π/6。由影響線的定義可知,F(xiàn)NK影響線C點(diǎn)豎標(biāo)即為單位荷載作用于C點(diǎn)時(shí)的FNK值,先由靜力平衡∑Fy=0,可求得A支座的豎向支反力為:FAy=1(方向向上);對C點(diǎn)取矩,∑MC=0,可求得A支座的水平支反力為:FAy=-1(方向向左)。取K截面右側(cè)部分為隔離體,此時(shí)K點(diǎn)軸力為:[單選題]112.圖示(a)結(jié)構(gòu)如化為(b)所示的等效結(jié)構(gòu),則(b)中彈簧的等效剛度ke為()。[2019年真題]圖6-6-1A.B.C.D.正確答案:B參考解析:當(dāng)兩個彈簧串聯(lián)時(shí),在質(zhì)塊上施加一個方向向右的單位力,此時(shí)總變形Δ=Δ1+Δ2=1/k1+1/k2,則彈簧的等效剛度ke=1/Δ=k1k2/(k1+k2)。[單選題

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