华中科技大学结构力学试卷及答案

精品文档华中科技大学土木工程与力学学院结构力学试卷 20032004学年度第一学期 姓名_专业_班级_成绩_ 1、用位移法计算图示结构，EI为常数。（只需做到建立好位移法方程即可）。（15分）2、用力矩分配法作图示对称结构的M图。已知：，各杆EI相同。（15分）3、已知图示结构B点转角，各杆的EI为常数，作M图，。（13分）4、图示结构，用矩阵位移法计算时（先处理法，计轴向变形），请标注编码，并给出各单元的定位向量。（10分）5、请求出图示结构等效结点荷载列阵。（15分）6、请求出图示结构C点的转角。（12分） 7、求两端固定梁的极限荷载，已知梁截面的极限弯矩。（12分）8、请确定位移法计算该题时的未知量数，并画出基本体系。（8分）华中科技大学土木工程与力学学院结构力学试卷 20042005学年度第一学期 姓名_专业_班级_成绩_ 1、用位移法计算图示结构，并绘弯矩图。（25分） 2、请用力矩分配法作图示结构的弯矩图，并求D点竖向位移。（25分）3、指出图示结构位移法的未知量个数（最少），并在图上标出。（每题5分，共10分）1）2）4、对图示结构进行编号，写出整体刚度矩阵的阶数。（10分）5、请求出图示结构等效节点荷载列阵。（20分）6、求图示超静定梁的极限荷载FPu。（10分）结构力学试卷20052006学年度第一学期 1、用位移法计算图示结构，并绘弯矩图，所有杆件的EI均相同。（20分） FCl/2lBlAllqlDEqGEI常数2、指出图示结构用位移法求解基本未知量个数（最少）并在结构上标明。（12分）（1）（2）3、用力矩分配法计算图示结构，并作出弯矩图。（20分）EI常量4、用矩阵位移法计算图示桁架（先处理法）（20分）（1）编码（2）形成结构刚度矩阵K（3）形成结点荷载列阵5、用矩阵位移法计算图示结构（先处理法）（1）编码（2）形成结点荷载列阵（13分）50KNn10KN/m3m3m15KNn20KN1m50KNn10KNn50KNn4m6m6、试求等截面梁的极限荷载，梁截面的极限弯矩为。（15分）华中科技大学土木工程与力学学院结构力学考试卷（闭卷） 20062007学年度第一学期 成绩 学号 专业 班级 姓名 1、 用位移法计算图示刚架（只需做到建立方程，求出系数和自由项为止）。（20分）2、 试确定图示结构用位移法求解时基本未知量数目，并画出基本体系。（10分）a) b)3、 用力矩分配法计算图示连续梁，作出弯矩图，EI=常数。（20分）4、 试用先处理法求出图示梁的整体刚度矩阵。（15分）5、请求出图示结构的荷载列阵。（15分）6、 试求出图示结构的极限荷载FPU。（10分）7、 请画出图示结构的大致弯矩图。（10分）a)b)附：单元刚度矩阵1234561234456.附录：等截面杆件的固端弯矩和剪力BabPMABAMABqMBAMABqMABq桁架件件局部坐标系单元刚度矩阵，坐标转换矩阵 华中科技大学土木工程与力学学院结构力学答案 20032004学年度第一学期 1、解：基本未知量为、和侧移。 杆端弯矩：， ，由，得出： (1)由，得出： (2)杆端剪力：，由，有，即： (3)综合(1)、(2)、(3)，位移法方程为：2、解：取半结构分析：，固段弯矩，分配过程：弯矩图：3、解：，由，有，所以由，有，所以BC杆中点处弯矩大小为：作弯矩图：4、解：各单元定位向量：（1，2，3，8，9，10），（8，9，10，0，0，0）（1，2，3，4，5，6），（4，5，7，0，0，0）5、解：如上右图编码 各单元定位向量：（1，2，3，0，0，0）T，（1，2，3，4，5，6）T，（0，7，8，4，5，6）T 6、解：，有，解得：7、解：当A、B、C三点均出现塑性铰时，该结构才成为机动体系，此时外载即为 由上图知：，解得：8、解：基本未知量有四个基本体系如图：华中科技大学土木工程与力学学院结构力学试卷 20042005学年度第一学期 姓名_专业_班级_成绩_ 1、解：取半结构分析，基本未知量为B点水平位移和转角， 杆端弯矩和杆端剪力为：由平衡条件有：，解得，作弯矩图如上所示2、解：分配系数固端弯矩分配弯矩A BC分配系数2/31/3固端弯矩48-58分配弯矩220/3110/3杆端弯矩121.33-21.33弯矩图为：取如下图所示的静定结构，在D点施加单位荷载后弯矩图如下利用图乘法，计算D点位移：求得3、解：1）两个未知量， 2）一个未知量4、解：刚度矩阵为1010阶5、解： ， ， 6、解：破坏机构为：虚功方程：，其中解得：华中科技大学土木工程与力学学院结构力学答案20052006学年度第一学期 1、解：未知量：、杆端弯矩：，建立方程： 1，代入后得到：2联立解得： 2、解：（1）取半刚架如图所示：2个基本未知量：、（2）取半刚架如图：2个基本未知量：、3、解： 固端弯矩：力矩分配法过程与分配系数标注于下图：绘制弯矩图如下：4、解 ：（1）编码（2）求解整体结构刚度矩阵K，定位向量：，（3）形成结点荷载列阵5、解：（1）编码： （2）荷载列阵：，得：6、解：求梁的最大弯矩令上式为0；得到：得到： 极限荷载华中科技大学土木工程与力学学院结构力学考试卷答案20062007学年度第一学期1、 解： 未知量：、 杆端弯矩： 建立方程 取AB截面： 2、解：a） 由于结构对称，荷载反对称，可取半刚架如下：或 基本体系1 基本体系2 2个