结构力学 结构的几何组成分析

第二章 结构的几何组成分析（一）单项选择题 1三刚片组成无多余约束的几何不变体系，其连接方式是 【 B 】A以任意的三个铰相连 B以不在一条线上的三个铰相连C以三对平行链杆相连 D以三个无穷远处的虚铰相连2从一个无多余约束几何不变体系上去除二元体得到的新体系为 【 A 】A无多余约束的几何不变体系 B有多余约束的几何不变体系C常变体系 D瞬变体系3静定结构的几何组成是 【 C 】A瞬变体系 B常变体系 C无多余约束的几何不变体系 D有多余约束的几何不变体系4图示体系属于 【 D 】A无多余约束的几何不变体系 B有多余约束的几何不变体系C瞬变体系 D常变体系题4图 题5图5图示体系是 【 B 】A瞬变体系 B常变体系C无多余约束的几何不变体系 D有多余约束的几何不变体系（二）填空题6连接4个刚片的复铰相当于 6 个约束。7不能起到减少自由度作用的约束称为 多余约束 。8将三刚片组成无多余约束的几何不变体系，必要的约束数目是 6 。9在一个几何不变体系上加二元体后的新体系为 几何不变体系 。10图示体系的几何组成是 无多与约束的几何不变体系 。题10图（三）分析题 1115对图示体系进行几何组成分析（要写出分析过程）。ABCDEF题11图 解：11撤除支座约束，剩余部分为刚片和用既不完全平行又不完全相交的三根链杆1、2、3相连，故原体系为无多余约束的几何不变体系ABCDEF答11图12312题 ABCDEFGH题12图解：撤除支座约束，去除二元体C-A-D、C-B-E，剩余部分为刚片(DCDE)和(DFGH)用既不完全平行又不完全相交的三根链杆1、2、3相连，故原体系为无多余约束的几何不变体系。CDEFGH答12图12313题ABCDEF题13图 解；撤除支座约束，去除二元体D-C-E，剩余部分为两刚片（杆AF和BF）用两平行链杆相连，故原体系为有一个自由度的几何可变体系。答13图BAF14题 ABCDEFG题14图解： 撤除支座约束，剩余部分为三个刚片、用不共线的三个单铰两两相联，组成无多余约束的几何不变体系。故原体系为无多余约束的几何不变体系。答15图O1（,）O2（,）O3（,）O3 (,) (,)O2答14图O1(,)15:题题15图解：三刚片、用不共线的三个单铰两两相连，组成无多余约束的几何不变体系。故原体系为无多余约束的几何不变体系。第三章 静定结构的内力计算（一）单项选择题1结构中AB杆段的弯矩图形状如图所示，则其上荷载可能是 【 A 】题1图ABA杆段上满布向下的均布荷载B杆段上满布向上的均布荷载C杆段中点有一向下的集中力D杆段中点有一向上的集中力 2图示多跨静定梁MB= 【 B 】AM（上拉） BM（下拉） C2M（上拉） D2M（下拉）BM题2图a /2a /2aaM Aaaaa2aFP题3图3图示多跨静定梁中A截面弯矩MA为 【 D 】AFPa (下拉) BFPa (上拉) C2FPa (下拉) D2FPa (上拉)4外伸梁在图示荷载作用下，弯矩图形状正的是 【 B 】ABDC 题4图ABC5下列各结构弯矩图的形状正确的是 【 D 】BCDA6结构中AB杆的弯矩图如图所示，其剪力图为 【 A 】5kNA5kNB5kND5kN5kNC5kN 题6图AB10kNm20kNm2m7在图示荷载作用下，对称三铰拱的合理拱轴线是什么曲线？ 【 A 】l/2l/2f题7图A抛物线B双曲线C悬链线D圆弧曲线8桁架计算的结点法所选分离体包含几个结点？ 【 A 】 A单个 B最少两个 C最多两个 D任意个9桁架计算的截面法所选分离体包含几个结点？ 【 B 】A单个 B最少两个 C最多两个 D任意个 10图示结构有多少根零杆？ 【 C 】A5根 B6根 C7根 D8根题10图 FPFP题11图11图示结构有多少根零杆？ 【 D 】A6根 B7根 C8根 D9根12什么因素可以在静定结构中产生内力？ 【 A 】A荷载 B温度改变 C支座移动 DABC都正确（二）填空题13弯矩图平行于杆轴的直杆段各截面剪力等于 零 。14多跨静定梁的计算顺序是：先算附属部分，后算 基本部分 。15在竖向荷载作用下，图示多跨静定梁中 AB 段为附属部分。题15图ABCD16图示静定梁中C截面弯矩（以下侧受拉为正）MC= 11 kNm。题16图C4kN3kN/m12kNm4m4m2m 题17图FPl/2l/2l/2ABCD17图示结构D截面弯矩（以下侧受拉为正）MD= FPl/4 。18拱是在竖向荷载作用下会产生 水平推力 的曲杆结构。19三铰拱在竖向荷载作用下，水平推力与拱高成 反比 ，且与拱轴线形状无关。20当仅增大三铰拱的拱高时，三铰拱的水平反力 减小 。21三铰平拱在图示荷载作用下，水平推力FH等于 40 kN。4m4m2m题21图10kN/m l/2l/2f题22图22三铰拱在图示荷载作用下，其合理拱轴线为 抛物线 。23图示桁架有 10 根零杆。题23图 题24图FP124图示桁架中1杆的轴力FN1= 0 。25图示桁架中AB杆的轴力（以受拉为正）FNAB= FP 。题25图FPAB 题26图bFPaaaa26图示桁架b杆的轴力FN= 0 。27静定结构的内力和反力与各杆刚度 无关 。（三）作图题 2832绘制图示静定刚架的弯矩图（不必写出过程）。28题40答28图404020M图：kNm4m10kN/m10kNABC4m题28图 444M图：kNm答29图29题 2m2kN/mABC4m题29图2m4kNmD8824248M图：kNm答30图30题4m4m4m4kN/m4kN题30图ABCD31题m/2m/2mM图答31图ABCmDEaaa题31图 ql2/4答32图ql2/4ql2/4ql2/4ql2/8M图ABCqD飞机】X, 0poolm bmpfd;p;dElll题32图第四章 静定结构的位移计算（一）单项选择题1外力作用在基本部分上时，附属部分有 【 C 】A反力 B内力 C位移 D变形2结构位移计算的理论基础是 【 C 】A平衡条件 B虚位移原理 C虚力原理 D胡克定律3求位移的单位荷载法是由什么推导出来的？ 【 D 】A叠加原理 B互等定理 C虚位移原理 D虚力原理4在线弹性体系的四个互等定理中，最基本的是 【 D 】A位移互等定理 B反力互等定理C位移反力互等定理 D虚功互等定理5虚功互等定理仅适用于什么体系？ 【 B 】A静定结构 B线弹性体系 C梁和刚架 D平面体系6图示同一结构的两种状态，根据位移互等定理下列式子正确的是 【 C 】A1=3 B2=4 C3=2 D1=4FP1=1m2=1D1D3q2q4题6图 题7图FP=1ABFP=17图示虚拟力状态可求出哪个位移？ 【 C 】AA、B两截面的相对位移 BA、B两截面的相对转角CA、B两截面相对水平位移 DA、B两点间距的改变（二）填空题8图乘法计算位移的公式是 。9图乘法计算位移的公式中纵标y0必须取自于 直线 图形。10位移互等定理的表达式是 d12=d21 。第五章 超静定结构的内力与位移计算（一）单项选择题1力法方程的实质是 【 B 】A平衡条件 B位移条件 C物理条件 D虚功原理2力法方程中的系数ki表示的是基本结构由 【 D 】AXk产生的Xi方向的位移 BXk=1产生的Xi方向的位移 CXi产生的Xk方向的位移 DXi=1产生的Xk方向的位移3图示刚架的超静定次数是 【 C 】A2 B3 C4 D6题3图 abcd题4图4在图示结构中，针对a、b、c、d四杆而言，不能作为多余约束去掉的是 【 A 】Aa Bb Cc Dd5下列关于图示结构位移法基本未知量的论述，正确的是 【 C 】A三个基本未知量A，B， B两个基本未知量A=B，CA=B= 0，只有一个未知量 DA=B=/a，只有一个未知量题5图aDABEI= AB题6图bib6单跨超静定梁杆端位移如图所示，则杆端弯矩MAB= 【 A 】 A2ib B-2ib C6ib D-6ib7图示结构位移法方程中的系数k11= 【 A 】A8i B9i C10i D11iiiii题7图 题8图2ii10kN/m6m2m2m20kN8图示结构位移法方程中的自由项F1P= 【 B 】A 15kNm B-15kNm C45kNm D-45kNm9位移法计算图示结构，各杆EI=常数，典型方程中自由项F1P等于 【 C 】题9图ll/2l/2l/2l/2FPFPA-FPl/16B0CFPl/16D3FPl/1610等截面直杆的转动刚度S与下列什么因素无关？ 【 A 】A近端支承 B远端支承 C杆件刚度 D杆长11等截面直杆的弯矩传递系数C与下列什么因素有关？ 【 B 】A荷载 B远端支承 C杆件刚度 D杆长12分配弯矩MAB是 【 B 】A跨中荷载产生的固端弯矩 BA端转动时产生的A端弯矩CA端转动时产生的B端弯矩 DB端转动时产生的A端弯矩13图示杆件A端的转动刚度SAB= 【 C 】题13图iABA0 BiC3i D4i 14图示梁A截面弯矩MA= 【 B 】AFPl/4（上拉） BFPl/4（下拉） CFPl/2（上拉） DFPl/2（下拉）题14图ABCl/2lFP 题15图BACD 15用力矩分配法计算图示结构时，已知分配系数mAB=0.35，mAC=0.45，则mAD=【 B 】A0.1 B0.2 C0.55 D0.816图示对称结构C截面不为零的是 【 D 】A水平位移 B弯矩 C剪力 D轴力EIEIEIC题16图q FPFPEIEIEIC题17图17图示结构C截面不为零的是 【 C 】A弯矩 B轴力 C转角 D竖向位移18对称刚架受荷载如图示，取半边结构时，对称轴上的A截面所受约束应用什么支座代替？ 【 B 】A水平支杆 B竖向支杆 C水平定向支座 D固定铰支FPFPEIEIEIA题18图 题19图FPEI2EI19图示结构，若改变EI的大小，则 【 C 】A内力和位移都改变 B内力改变，位移不变C内力不变，位移改变 D内力和位移都不变题22图（二）填空题20力法的基本未知量是 多余未知力 。21力法典型方程中的 主系数 一定大于零。22图示结构超静定次数为 1 。23图（b）为用力法求解图（a）所示结构的基本体系，则力法典型方程中的自由项 D2P= 0 。X16m6m3m3m20kNCDBA题23图20kNX1X2X2（a）（b）24位移法计算时的基本结构是 单跨超静定梁的组合体 。25根据 反力 互等定理可知位移法典型方程中的副系数kij=kji。26用位移法计算图示结构时，基本未知量的数目是 2 。题26图FP1FP2 题27图l/2l/2qC27图示梁C截面弯矩（以下侧受拉为正）MC= ql2/16 。28用位移法计算图示结构时，典型方程中的系数k11= 9i 。ii2i题28图 ABi题29图M29若使图示梁A端截面发生单位转角，M应等于 4i 。30图示刚架，结点A产生单位转角时，M应等于 7i 。iii题30图ABCDM iiiBACD题31图31用力矩分配法计算图示结构时，分配系数mAC= 1/8 。32在力矩分配法中，汇交于同一结点的各杆端弯矩分配系数之和等于 1 。33等截面直杆的弯矩传递系数C只与 远程支承 有关。34力矩分配法中，杆件远端为滑动支座时，传递系数C= 1 。35图示结构C截面弯矩MC= 0 。qEIEIEIC题35图q FPFPEIEIEIA题36图36对称刚架受荷载如图所示，取半边结构时，可在A点加 竖向支杆 来代替去掉部分对保留下来部分的作用。37在荷载作用下，超静定结构的内力分布仅与各杆件刚度的 比值 有关。（三）计算题 38试用力法计算图示刚架，并作出弯矩图。EI=常数。6m6m20kN/m40kN题38图38解：（1）基本体系（2）力法方程 （3）计算系数和自由项 （4）求解力法方程 （5）作M图20kN/m40kNX1基本体系X1=16624024090MP图M图：kNm901561568484答38图3940用力法计算图示刚架，取图示基本结构，建立力法基本方程，求出方程中的系数和自由项，不必解方程和作弯矩图。各杆EI=常数。基本结构lqABCl题39图39解：（1）基本体系（2）力法方程 （3）计算系数和自由项 ，X1=111X1基本体系qX2答39图ql2/8MP图X2=1ll题40图CDllAB23kN/m基本结构40解：（1）基本体系（2）力法方程 （3）计算系数和自由项 基本体系23kN/mX1X1X2X1=1X1=1llX2=1ll11.5l2MP图答40图，4142试用力法计算图示对称刚架，并作出弯矩图，各杆EI=常数。 4m10kN4m4mABCD题41图10kN 解：（1）半边结构（2）基本体系（3）力法方程 （4）计算系数和自由项 X110kN基本体系X1=14410kN40MP图4m4m10kN半边结构1515152525M图：kNm15答41图（5）求解力法方程 （6）作M图42题：6m6mq=14kN/mq=14kN/m题42图1）半边结构（2）基本体系（3）力法方程（4）计算系数和自由项 252MP图7263180M图：kNm9X1=133q=14kN/m基本体系X13m6mq=14kN/m半边结构答42图 1）半边结构（2）基本体系（3）力法方程（4）计算系数和自由项 （5）求解力法方程 （6）作M图43试用位移法计算图示刚架，并作出弯矩图。各杆线刚度均为i。 6m4m6m3m22kN/miiiBACD题43图 24kN/m4m4m4mEI2EIEI2EIABCDE题44图22kN/m基本体系D16666MP图78429939241218M图：kNmD1=13i2i4i4i2i答43图解：（1）基本体系（2）位移法方程（3）计算系数和自由项 （4）求解位移法方程 （5）作M图44试用位移法计算图示刚架，并作出弯矩图。24kN/m4m4m4mEI2EIEI2EIABCDE题44图解：（1）基本体系（2）位移法方程 （3）计算系数和自由项 （4）求解位移法方程 （5）作M图24kN/mEI2EIEI2EID1基本体系D1=16i6i4i2i12630184833M图：kNm48MP图答44图4547试用位移法计算图示对称刚架，并作出弯矩图。各杆EI=常数。6mq=14kN/m6m6m题45图 （1）半边结构q=14kN/m6m6m半边结构基本体系q=14kN/mD1D1=13i4i2i4242MP图1854186363M图：kNm答45图（2）基本体系（3）位移法方程 （4）计算系数和自由项 （5）求解位移法方程 （6）作M图46题:lqll题46图qll半边结构答46图D1q基本体系D1=14i2i3iMP图ql2/8ql2/14ql2/14ql2/28ql2/85ql2/56M图解：（1）半边结构（2）基本体系（3）位移法方程 （4）计算系数和自由项 （5）求解位移法方程 （6）作M图47题：4m2m3m3m2m20kN/mEI=常数10kN10kNABCDEF题47图 3m2m20kN/mEI=常数10kN4m半边结构20kN/mD110kN基本体系D1=14i2i4i/3i=EI/4解：（1）半边结构206030MP图20505020301515309040M图：kNm答47图（2）基本体系（3）位移法方程 （4）计算系数和自由项 （5）求解位移法方程 （6）作M图48力矩分配法计算图示连续梁，并绘制弯矩图。各杆EI=常数，计算至0.01kNm。12kN/m4m4m2m2m20kNABCD题48图16.568.2814.89242011.611.89M图：kNm答48图ABCD0.50.50.80.2-1010-8-2-4-1-1-0.50-0.500.400.100.20-0.10-0.10-0.05-0.050.040.010.02-0.01-0.01-0.01-16.5614.89-14.891.89-1.89-16162-0.10-0.011.89解：（1）力矩分配系数 （2）固端弯矩 （3）力矩分配与传递 （4）最终杆端弯矩（5）作M图4952试用力矩分配法计算图示连续梁，并绘制弯矩图（计算至0.01kNm）。12022.7011.3583.5266.8948.2490M图：kNm答49图ABCD0.40.60.50.5-6060-90243618663-1.2-1.818-0.6-0.90.450.450.23-0.09-0.14-0.05-0.070.040.030.02-0.01-0.0111.3522.70-22.7083.52-83.5220kN/m6m6m3m3m80kNEI1.5EI2EIABCD题49图解：（1）力矩分配系数 （2）固端弯矩 （3）力矩分配与传递 （4）最终杆端弯矩（5）作M图50题：答50图ABCD0.50.50.40.6-5050-20-30-10141477-2.80-4.20-1.400.700.700.350.35-0.14-0.21-0.070.040.030.02-24.6346.74-46.7434.42-34.42-32320.02-0.01-0.0124.6312.3246.744810059.42M图：kNm34.424m4m2m2m100kNEIEI2EIABCD题50图24kN/m解：（1）力矩分配系数 （2）固端弯矩 （3）力矩分配与传递 （4）最终杆端弯矩（5）作M图51题：21.6943.3849.849043.3923.0848M图：kNm0.60.40.640.36-6060-36362412-23.04-12.96-11.526.914.61183.462.30-1.47-0.83-0.740.440.300.220.15-0.10-0.05-0.050.030.020.0121.6943.38-43.3849.84-49.84ABCD答51图6m4m2m2m2EI48kN20kN/m2EIEIABCD题51图解：（1）力矩分配系数 （2）固端弯矩 （3）力矩分配与传递 （4）最终杆端弯矩（5）作M图52题;6m4m2m2mEI100kN40kN/m2EIEIABCD题52图9/2516/254/73/7ABCD80-50-28.8-51.2-25.643.232.421.6-7.78-13.82-6.913.952.961.97-0.71-1.26-0.630.360.270.18-0.06-0.1242.64-42.6414.34-14.345016.21.480.14-0.060.030.030.010.02-0.01-0.0167.83解：（1）力矩分配系数 （2）固端弯矩 （3）力矩分配与传递答52图58.6842.6514.3467.838010058.92M图：kNm （4）最终杆端弯矩（5）作M图第六章 移动荷载作用下的结构计算（一）单项选择题1多跨静定梁附属部分的内力和支座反力影响线在基本部分上纵标 【 A 】A全为零 B全为正 C全为负 D可正可负2图（b）是图（a）的某量值的影响线，其中竖标yD表示FP=1作用在 【 D 】ABDKFP=1yD（a）（b）题2图AK点时产生的FQD的值BK点时产生的MD的值CD点时产生的FQK的值DD点时产生的MK的值（二）填空题3影响线的横坐标表示的是 荷载位置 。4静定梁的内力影响线是 直线 图形。5机动法作静定结构