湖南大學(xué)結(jié)構(gòu)力學(xué)考試與答案解析

湖南大學(xué)結(jié)構(gòu)力學(xué)考試與答案解析結(jié)構(gòu)力學(xué)試題題號(hào)一二三四五六七八九十總分分?jǐn)?shù)一．是非題（將判斷結(jié)果填入括弧：以O(shè)表示正確，X表示錯(cuò)誤）（本大題分4小題，共11分）1.(本小題3分)圖示結(jié)構(gòu)中DE桿的軸力FNDE=FP/3。（）.2.(本小題4分)用力法解超靜定結(jié)構(gòu)時(shí)，只能采用多余約束力作為基本未知量。（）3.(本小題2分)力矩分配中的傳遞系數(shù)等于傳遞彎矩與分配彎矩之比，它與外因無關(guān)。（）4.(本小題2分)用位移法解超靜定結(jié)構(gòu)時(shí)，基本結(jié)構(gòu)超靜定次數(shù)一定比原結(jié)構(gòu)高。（）二．選擇題（將選中答案的字母填入括弧內(nèi)）（本大題分5小題，共21分）1（本小題6分）圖示結(jié)構(gòu)EI=常數(shù)，截面A右側(cè)的彎矩為：（）A．2/M；B．M；C．0；D.)2/(EIM。aaaaFPED2.（本小題4分）圖示桁架下弦承載，下面畫出的桿件內(nèi)力影響線，此桿件是：（）Ａ.ch;B.ci;C.dj;D.cj.3.(本小題4分)圖a結(jié)構(gòu)的最后彎矩圖為：A.圖b;B.圖c;C.圖d;D.都不對(duì)。（）(a)(b)(c)(d)4.(本小題4分)用圖乘法求位移的必要條件之一是：A.單位荷載下的彎矩圖為一直線；B.結(jié)構(gòu)可分為等截面直桿段；C.所有桿件EI為常數(shù)且相同；D.結(jié)構(gòu)必須是靜定的。()5.（本小題3分）圖示梁A點(diǎn)的豎向位移為（向下為正）：()Ａ．FPl3/(24EI);B.FPl3/(!6EI);C.5FPl3/(96EI);D.5FPl3/(48EI).Fp/2M2a2aaaaaAFp/2Fp/2Fp/2FpFpadcebfghiklFP=11jllM/43M/4M/43M/43M/4M/4M/8M/2EIEIM三（本大題5分）對(duì)圖示體系進(jìn)行幾何組成分析。四（本大題9分）圖示結(jié)構(gòu)B支座下沉4mm，各桿EI=2.0×105kN·m2，用力法計(jì)算并作M圖。五（本大題11分）用力矩分配法計(jì)算圖示結(jié)構(gòu)，并作M圖。EI=常數(shù)。六（本大題14分）已知圖示結(jié)構(gòu)，422.110kNm,10kN/mEIq=??=求B點(diǎn)的水平位移。Al/2l/2EI2EIFPB6m4m△=4mmFPl2l2llllFP七（本大題14分）用位移法作圖示結(jié)構(gòu)M圖，各桿線剛度均為i，各桿長(zhǎng)為l。八.(本大題15分)用力法作圖結(jié)構(gòu)的M圖.EI=常數(shù).結(jié)構(gòu)力學(xué)試卷答案三．是非題1.（X）；2.（X）；3.（O）；4.（O）四．選擇題1（A）2.（B）3.（A）4.(B)5.(C)三圖示體系為具有一個(gè)多余約束的幾何不變體系四求解過程如下所示2m4m4m2EIEI2EI2EIBqll2ql2EIEIEIEIEI2qqABCD基本體系單位彎矩圖最終彎矩圖五因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)對(duì)稱、荷載對(duì)稱，因此可取半結(jié)構(gòu)如下，計(jì)算過程及彎矩圖如下圖00.5-0.5-0.25000.1250.1250.062500.5-0.5-0.1250.1250.0625六單位和荷載彎矩圖為用圖乘可求得七基本體系、單位與荷載彎矩圖如下所示位移法方程、系數(shù)及求解結(jié)果如下X1△=4mm11X=1111CXδ??+=6EI21611=δ10C?=27/1001=X11XMM=B200/91MMFP0.50.5μFPl/16FPl/8FPl/2FPl/2FPl/829700.14mBEI==qABCDZ111Z=2i4i3ii1M圖ql2/8PM圖01111=+PRZrir811=8/21qlRP-=iqlZ64/21=PMZMM+=115ql2/64ql2/64BB2406020802611MPM八.因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)對(duì)稱荷載反對(duì)稱，可利用對(duì)稱性如下對(duì)稱半結(jié)構(gòu)用位移法求解對(duì)稱彎矩圖反對(duì)稱結(jié)構(gòu)用力法求解2qqqqqqqq1111P0rZR+=ir611=21P/12Rql=iqlZ72/21-=11PMMZM=+2ql2/724ql2/724ql2/722ql2/721111P0Xδ?+=EIl24/7311=δ41P/12qlEI=7/21qlX=11PMMXM=+q11X=1Xl/2ql2/21M圖PM圖ql2/75ql2/1410ql2/145ql2/14ql2/72ql2/7ql2/7ql2/7反對(duì)稱彎矩圖疊加對(duì)稱、反對(duì)稱彎矩圖得最終彎矩圖結(jié)構(gòu)力學(xué)試題一、判斷題（將判斷結(jié)果填入括?。阂設(shè)表示正確，X表示錯(cuò)誤。本大題共5小題，每小題2分，共10分）1．構(gòu)成二元體的鏈桿可以是復(fù)鏈桿。（）2。為求聯(lián)合桁架的各桿軸力，可首先求組成聯(lián)合桁架各簡(jiǎn)單桁架的軸力。（）3.僅有支座位移的靜定結(jié)構(gòu)位移計(jì)算，如果單位廣義力引起的反力均與支座位移同向，則所求位移必為正。（）4．圖示對(duì)稱結(jié)構(gòu)在豎向?qū)ΨQ荷載作用下，位移法求解的最少獨(dú)立位移未知量個(gè)數(shù)為2。()5所作出的正確影響線，必須具有正確的外形、符號(hào)和控制值。（）二、單項(xiàng)選擇題（本大題分3小題，每小題4分，共12分）1．圖示結(jié)構(gòu)位移法最少未知量個(gè)數(shù)為（）。A.1；C.2；B.3；D.4。2．圖示超靜定剛架以去除C支座加向上的反力為基本體系，各桿EI等于常數(shù)，δ11和Δ1P為()。A.EIδ11＝288；EIΔ1P＝8640；B.EIδ11＝216；EIΔ1P＝8640；C.EIδ11＝288；EIΔ1P＝－8640;題號(hào)1234－14－24－34－44－54－64－74－8總分分?jǐn)?shù)20kNABC3m3m10kN/mD.EIδ11＝216；EIΔ1P＝－8640。3.超靜定結(jié)構(gòu)影響線的外形為（）。A.一定為曲線；B.一定為折線；C.可能為曲線，也可能為直線；D.一定為直線。三填充題（本大題分4小題，每小題4分，共16分）1．力法方程各項(xiàng)的物理意義是,整個(gè)方程的物理意義是。2．力矩分配法經(jīng)若干輪分配、傳遞后能逼近真實(shí)解答的原因是。3．反力-位移互等定理數(shù)值和量綱都相等的原因是。4.對(duì)于平行型截面單桿，在截面一側(cè)外荷載條件下將是零桿。四．計(jì)算分析題（本大題共9小題，共62分）1．（6分）將圖示超靜定結(jié)構(gòu)通過減除約束改造成靜定結(jié)構(gòu)。(不少于三種選擇)2．（4分）試求圖示桁架各桿軸力，各桿EA等于常數(shù)。3．（8分）試求圖示拋物線（4())2y=fxl-x/l三鉸拱距A支座5m的截面內(nèi)力。4．（8分）試用圖乘法求圖示結(jié)構(gòu)C鉸兩側(cè)截面的相對(duì)位移。各桿EI均為常數(shù)。20kN/m40kN·m2×10m5mAB4mxyC6m6m30kN/mBA6mC5．（8分）試計(jì)算并作圖示結(jié)構(gòu)彎矩圖，各桿EI均為常數(shù)。6．（10分）試寫出圖示結(jié)構(gòu)的位移法典型方程并求出全部系數(shù)。llMDCBAl20kN/m4m4m4mEIEI2EI2EIBACDE7．（9分）試用力矩分配法求作圖示結(jié)構(gòu)彎矩圖（計(jì)算兩輪），EI＝常數(shù)，F(xiàn)P=28kN。8．（9分）作靜定多跨梁AYF、BYF、AM的影響線。12×1m結(jié)構(gòu)力學(xué)試卷參考答案一．判斷題1．O2.X3.X4.O5.O二．單項(xiàng)選擇題1．B;2.C;3.C;三．填充題1．位移；各未知力方向的位移與原結(jié)構(gòu)的位移一致（或變形協(xié)調(diào)）2．彈性結(jié)點(diǎn)的分配系數(shù)和傳遞系數(shù)小于13．因?yàn)閮烧呔鶠楸壤禂?shù)，12122?δ?=，R2121P1FkF=，他們的量綱均為一。4．合力作用線垂直平行桿的四．1.2.斜桿軸力10kN，豎桿和水平桿為零桿。3.取整體隔離體有：0,48kNByAMF==∑0,152kNAyyFF==∑取BC部分隔離體有：H0,130kNCBxMFF===∑0,F132kN(AxxF==∑推力(b)(d)(a)(c)(e)FH20kN/mFNFQNMθ3mK22204()/3m25202tan0.4sin0.37139067425cos0.928476691xxyfxlxlxθθθ-=-==-====H05m3m100kN2.5m0120kNmKAyMMFFM=-?+?+?==?∑分別在K處法線方向和切線方向投影，列方程有：QHQNHN100kNcoscossin0,0.26kN100kNsinsincos0,140.14kNAyAyFFFFFFFFθθθθθθ+?-+==+?--==4.作出Mp圖和M圖如下圖所示則根據(jù)圖示的面積和對(duì)應(yīng)的形心坐標(biāo)，按位移計(jì)算公式計(jì)算可得p112233444320dMMAyAyAyAysEIEIEI+++===∑?5.求解過程如下所示540BACPM?圖(kNm)540A1=1080A2=1080A3=1620A4=16201BAC1y3=2/3y4=2/3y1=1y2=1M圖11llMDCBA基本體系X11M圖11X=lPM圖M圖M0.75MlAMM0.25M10.4310.432.61407.83kNmM?圖(單位：）20力法方程、系數(shù)及求解結(jié)果如下23211P1111P111P1P1140dd334MMMlMlXxxEIEIEIEIMXMMXMlδ?δ?+=====-==+∑∑??6.求解過程如下面圖形所示位移法典型方程、系數(shù)及求解結(jié)果如下1111221P2112222P00kZkZRkZkZR++=++=1122122121P2P156730kNmiikikkkllRR-=====-?=PM圖M圖M0.75MlAMM0.25M3020基本體系11Z=21Z=1Z2Z20kN/m10kN2M圖1M圖PM圖4m4m2m4i6il6il3il2i3i1212P12150602323lZZiiMMZMZM===++7.（9分）試用力矩分配法求作圖示結(jié)構(gòu)彎矩圖（計(jì)算兩輪），EI＝常數(shù)。FP=28kNS3i4i4i3iμ3/74/74/73/7Mf0.0021.00-28.0028.000.000.00Mμ-8.00-16.00-12.00&6.438.574.28MC-1.22-2.45-1.830.520.70M0.0027.95-27.9513.83-13.830.008.三條影響線如下127.913.813.535.1結(jié)構(gòu)力學(xué)試卷(請(qǐng)考生注意：本試卷共5頁(yè))大題一二三四五六七八九十十一得分五．是非題（將判斷結(jié)果填入括弧：以O(shè)表示正確，X表示錯(cuò)誤）（本大題分3小題，共7分）1.（本小題3分）圖a.b所示三鉸拱的支座反力相同。（）（a）(b)2.（本小題2分）圖示結(jié)構(gòu)中的反力H=-M/L。（）3.（本小題2分）力矩分配法中的分配系數(shù)，傳遞系數(shù)與外界因素（荷栽，溫度變化等）有關(guān)。（）六．選擇題（將選中答案的字母填入括弧內(nèi)，本大題分3小題，共9分）1．(本小題4分)連續(xù)梁和M圖如圖所示，則支座B的豎向反力FBy是：A.1.21(↑)B.5.07(↑)C.11.07(↓)D.17.07(↑)。（）hq2qaααααααααhHllMMl2(本小題3分)在位移法中，將鉸接端的角位移，滑動(dòng)支撐端的線位移作為基本未知量：A,絕對(duì)不可；B.一定條件下可以；C.