武汉理工大学结构力学上册试题及其答案

1、试卷一一、对图示体系进行几何构造分析，并指出有无多余约束，若有，指出其数量。（答题时应有必要的分析过程）（ 10 分 ) （5分2）解：a.几何瞬变体系（用三刚片法则，三铰共线）； b.几何不变体系且无多余约束（体系内部用三刚片法则，三铰不共线）； 二、画出图示结构弯矩图的形状。其中图 c 各杆件长相等， ei 常数（ 15 分）参考答案： 三、计算题（应有主要计算过程和步骤） 参考答案：3. 大小、方向和作用位置随时间改变，有机械振动、风、地震和爆炸力 1.（ 16 分）对于图示体系，试求： （ 1 ） r c 、 q cl 的影响线； （ 2 ）在图示移动荷载作用下，利用 r c 、 q

2、cl 的影响线，求 （正号最大值）和 （负号最小值）的荷载最不利位置，并计算其大小。设 p 30kn ， q 30kn/m ，并设均布荷载的长度可以任意选取 . 参考答案： rc影响线（3分）qcl的影响线（3分）:将均布荷载布置在bc段，集中荷载布置在d点。（2分）=90kn:将均布荷载布置在bc段，集中荷载布置在d点。（2分）=60kn 2 、如图所示，各杆件长 l ， ei 常数，计算 d 点的水平位移 dh 。（ 12 分）参考答案：（12分）解：取一半结构计算：dh 3 、用力法计算图示，并作 m 图（各杆 ei 常数）。（ 16 分） 参考答案：（16分）解：取四分之一结构计算：

3、计算简图（2分）图（2分）图（2分m图（3分(1分)；（2分）；m=mp+ 1x1 （2分） 4 、已知图示结构的荷载 p 10kn ， q 12kn/m ， m 50kn.m ， l 4m ，结构在荷载作用下结点 a 产生的角位移 = （顺时针转动）；线位移 ，画出结构 m 图，并求 e 点得水平支反力 f ex 。（各杆线刚度 i 常数）（ 17 分） 参考答案：（17分）解：bcdg部分为静定体系，可直接作内力图。（1分）ae杆：kn.mkn.mbf杆：kn.m;ab杆：;作m图：（5分）即fex5.4kn（） （3分） 5 、用力矩分配法计算图示结构，并画出弯矩图和求 d 支座的竖向反

4、力。（ 14 分） 参考答案： 5 、（ 14 分）解： 计算固端弯矩： ； 将 e 点竖向荷载 10kn 向 d 点简化为向下的竖向荷载 10kn 和顺时针的弯矩 10kn.m ，因此 （ 3 分） 计算分配系数： s ca ； s cd ； ca cd 0.5 （ 2 分） 分配及传递：（ 4 分） 分配系数 cb ca 0 0.5 cd 0.5 固端弯矩（ kn.m ） 30 40 10 杆端弯矩（ kn.m ） 分配及传递 m ac m cb m ca 2.5 0 5 2.5 30 5 m cd m dc 5 0 35 10 （ 1 ）作 m 图：（ 3 分） （ 2 ） d 支座的竖

5、向反力： q de 10kn （ ）； q dc kn （ ） r dy 10 15.83 25.83 kn （ ） （ 2 分试卷二 一、对图示体系进行几何构造分析，并指出有无多余约束，若有，指出其数量。 （答题时应有必要的分析过程）（ 10 分） 参考答案： a. 体系内部用二刚片法则，若三个链杆交于一点，则为几何瞬变体系；若三个链杆不交于一点，则为几何不变体系。b.几何不变体系且无多余约束（体系内部用三刚片法则，三铰不共线）； 二、画出图示结构弯矩图的形状。其中图 b 各杆件长相等， ei 常数（ 15 分） a.b.c. 参考答案： 三、计算题（应有主要计算过程和步骤） 参考答案：3.

6、 大小、方向和作用位置随时间改变，有机械振动、风、地震和爆炸力 1.（ 16 分）对于图示体系，试求： （ 1 ） m e 、 q e 的影响线（设 r c 向上为正）； （ 2 ）在图示移动荷载作用下，利用 m e 、 q e 的影响线，求 （正号最大值）和 （负号最小值）的荷载最不利位置，并计算其大小。设 p 30kn ， q 30kn/m ，并设均布荷载的长度可以任意选取 . 参考答案： me影响线（3分）qe的影响线（3分）:将p布置在me影响线的e点处，均布荷载q布置在eb段。（2分）=60kn:将p布置在qe影响线的e点左侧处，均布荷载q布置在ed段。（2分）=-20kn 2 、如

7、图所示，各杆件长 l ，计算 d 点的水平位移 dh 。（ 14 分） 参考答案：（12分）解：将原结构体系分解为图1和图2。其中图1中d点没有水平位移，图2取一半结构计算。 dh 3 、 用力法计算图示排架，已知 q 8kn/m ，并作 m 图。（ 16 分）参考答案：（16分）解： mp图图（2分）m图（2分(1分)；11 ( 66) ( 6) 2 (3分)1p= ( 618q) ( 6)= (3分) x1=1p/11=( )( ) = 9（kn）； m=mp+ 1x1 (2分) （2分） 4 、 已知图示结构的荷载 q 30kn/m ， l 4m ，结构在荷载作用下结点 a 、 b 产生

8、的角位移 = （逆时针转动）； （逆时针转动），画出结构 m 图。（各杆线刚度 i 常数）（ 16 分） 参考答案：（17分）解：各杆端弯矩：ac杆：mca0，mac 240kn.m；（2分）ab杆：mab =124 kn.m，mba 74 kn.m；（3分）ad杆：mad 116 kn.m，mda 58 kn.m；（2分）be杆：mbe 102 kn.m，meb0；（2分）bf杆：mbf 176 kn.m，mfb 64 kn.m；（3分） 5 、 用力矩分配法计算图示结构，其中 q 6kn/m ， a 4m ，各杆 ei 常数， 并画出弯矩图和求 b 支座的竖向反力。（ 13 分） 参考答案： 解： 计算固端弯矩： ； ； （ 2 分） 计算分配系数： s ab s ad 4i ； s ba 4i ， s bc i ab ad 0.5 ； ba 0.8 ， bc 0.2 （ 2 分） 分配及传递：（ 5 分） 分配系数 0.5 0.5 0.8 0.2 固端弯矩 0 8 8 32 16 杆端弯矩 放 b 锁 a 放 a 锁 b 放 b 锁 a 放 a 锁 b m da m ad 0.4 0.8 0.04 0.08 m ab m ba 9.6 19.2 0.8 0.40.16 0.32 0.08 m bc m cb 4.8 4.8 0.32