结构力学试题

1、资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，请联系改正或者删除结构力学试卷（请考生注意:本试卷共5页）大题四五六七八得分是非题（将判断结果填入括弧：以0表示正确，X表示错误）（本大题分4小题，共11分）L（本小题3分）图示结构中庞杆的轴力&e=£/3。（）,资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，请联系改正或者删除2o（本小题4分）用力法解超静定结构时，只能采用多余约束力作为基本未知量。（）3 .（本小题2分）力矩分配中的传递系数等于传递弯矩与分配弯矩之比，它与外因无关。（）4 .（本小题2分）2 .用位移法解超静定结构时.,基本结构超静定次数一定比原结构高.（）3 .选择题（将选中

2、答案的字母填入括弧内）（本大题分5小题，共21分）1 （本小题6分）图示结构6/常数，截面月右侧的弯矩为：（）A.M12:B.M;C.0:DoM/QEI）°3 / 442.（本小题4分）资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，请联系改正或者删除图示桁架下弦承载，下面画出的杆件内力影响线，此杆件是：0Aoch.B.ci；C.dj;D。cj.3o（本小题4分）图a结构的最后弯矩图为：A.图b:Bc图c；Co图d：D.都不对.（）（a）（b）（c）（d）4.（本小题4分）用图乘法求位移的必要条件之一是：A.单位荷载下的弯矩图为一直线；B,结构可分为等截而直杆段：C.所有杆件臼为常数且相同：D

3、o结构必须是静定的。（）5（本小题3分）图示梁A点的竖向位移为（向下为正）：（）A.Fp/3424E/);B。Fp/3/(!6E/);C.5Fp13196EIQ5FpP/(48£/).Fp三（本大题5分）对图示体系进行几何组成分析。四（本大题9分）图示结构8支座下沉4mm,各杆E/=2.0X105kNm2,用力法计算并作M图.五（本大题11分）用力矩分配法计算图示结构，并作M图.七/=常数0Fp4m" =4mm六（本大题14分）已知图示E/ BI 2 ;二E/E/2r-EZ=2.1xlO4kN-m2=10kN/m求3点的水平位移。4 / 44七（本大题14分）用位移法作图示

4、结构M图，各杆线刚度均为i,各杆长为资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，请联系改正或者删除一.八，(本大题15分)用力法作图结构的M图。瑁=常数。49 / 44:结构力学试卷答案五.是非题六.1.(X)：2.(X);3°(O);4。(O)七.选择题五因为结构对称、荷载对称，因此可取半结构如下，计算过程及弯矩图如下图IaL人.厂弋空ooqE厂R疗FOc1笈*125o7?2500.5-0.5-0.1250.12S0.0625六单位和上载弯矩图为用图乘可求得_B260240/_/_6、/2/7ou/尤君曲柒口封仓“载弯矩图如下所）"p'H1八.因为结构对称荷载反对称，硝

5、tffi久尔性如下充4.riir亡隈二q三*器/即温/现版。一=:“T：:Z：口二qZ对称半结构用位移法求解叠加对称、反对称弯矩图得最终弯矩图172</2/50486 250458q/2/5045872/504名+Kp=°布=6i=qF/12Z)=-ql2H2i6”Xi+4=0拓=7/3/24E/4P="/i2E/X|=2qlHM=M1XI+MP46/504，202z/2/50430447504202g尸/504结构力学试题题号.四五六七八九十总分分数判断题（本大题共5小题，每小题2分，共10分）对于单自由度体系有如下关系k=5T对于多自由度体系也同样成立.o1 .仅

6、在恢复力作用下的振动称为自由振动。（）2 .对于杆系结构，用有限元方法得到的单元刚度矩阵与矩阵位移法得到的是一致的3 .在无限自由度体系的弹性稳定分析中，用静力法和能量法（瑞利-里兹法）得到的临界荷载是相同的。04 .只要两个杆件的截面面积相同、所用材料相同，它们的极限弯矩就是相同的。（）单项选择题（本大题分3小题，每小题4分，共12分）1 .对图示结构，若要使其自振频率增大，可以A。增大耳；Co增大加；增大E/；D。增大2 .图示刚架杆单元的坐标转换矩阵丁16中的第一行元素为（）A.0.8660.50000;,Bo0.866-0.50000;C.0.50.8660000;Do0.5-0.86

7、60000oA. 3.三结点三角形单元的形函数满足的条件为B. Ar1（x1,j1）=l,Ar1（x2,j2）=0,/V1（x3,j3）=0;N（x/i）=0,N（X2,y2）=l，M（X3，8）=1；C. 可|（2|）=0,%（42，为）=。，'1（均，力）=。；D. j1）=l,Ari（x2,j2）=l,1（x3,j3）=l.（注：为i点坐标）三.填充题（本大题分3小题，每小题4分，共12分）1 .图示体系不计杆件质量和轴向变形，各杆抗弯刚度为常数，其动力自由度为.2 .在结构矩阵分析的后处理法中，由结构原始刚度矩阵根据实际支承情况，对结构原始刚度矩阵加以修改以形成基本方程，采用的

8、修改方法有、。3 .用三结点三角形单元分析弹性力学平面应力问题时，在相邻单元的边界处，位移、应力和应变这三个量中，连续的量有，不连续的量有。四.计算分析题（本大题共7小题,共66分）L（12分）图示结构各杆£/二常数，不考虑轴向变形,试求结构的刚度矩阵和荷载矩阵。3. （8分）已知图示梁的结点位移矩阵1=3.65-7.145.72-2.86；xlOrad求2单元的杆端弯矩.各杆线刚度均为GO,kN-cm）,=20kN/mo4. （8分）已知夕=0.40，试求图示体系的振幅和最大动弯矩。EII5. （16分）试求图示体系的振型和自振频率。已知：=2切，切2=24,2=,横梁为刚性梁.t

9、n2k26. （8分）试求图示体系的临界荷载。丽6m3(3)4(4),b.7. （8分）试求图示连续梁的极限荷载。已知截面的极限弯矩为M=140kNm.'/21片14ml4m4m4ml3m10.0560.167结构力学试卷参考答案一.判断题1 .错2.对3。对4.错5.错二.单项选择题1. B：2oA：3.A;三.填充题1 .32 .乘大数法置0置1法四.位移应力、应变五.0.3330.6072.P =-8-64/ 2i-7.14142.881.K=0.1671.3330.333E/;P=+经=0+3。=30=>xlU+<,>=<kN-m2i4/5.72-60-

10、51.40.I，I19"=与A=Fp/=0.397也;M=1.196/5。knXx+knX2=mxa)2XxEIk2iXx+k22X2=m1a)1X1kn=3k,k22=k,kn=ku=-k;=02ni2(oA-5mk(o2+2k2=0成=0.5k/ni;=0.707JA/JXx成=2k/m;a)2=1.414、泳IL=1/2;-=-1;X226。Fps=kl/2;7.左跨破坏机构:可破坏荷载为七,=210kN;中跨破坏机构：可破坏荷载为FPll=140kN;结构的极限荷载为FPlt=140kN;结构力学试题题号1234-14-24-3444-5464-74-8总分分数一、判断题（将

11、判断结果填入括弧：以O表示正确，X表示错误。本大题共5小题，每小题2分，共10分）1 .构成二元体的链杆可以是复链杆.。2 .为求联合桁架的各杆轴力，可首先求组成联合桁架各简单桁架的轴力。O3 .仅有支座位移的静定结构位移计算，如果单位广义力引起的反力均与支座位移同向，则所求位移必为正。054.图示对称结构在竖向对称荷教作用下，位移法求解的最少独立位移未知量个数为2。（）67所作出的正确影响线，必小有正冰的外形J空声和控制值.（）二、单项选择题（本大题分3小题，羲1.图示结构位移法最少未知量个数为（）。A.1B.3；D.4。2.图示超静定刚架以去除C支座加向上的反力为基本体系,各杆E/等于常数

12、，3“和小p为（）。A.E痴=288；E/ip=8640;B.EZ<5n=216；EZJ1P=8640；CE/dn=288；EIAw=-8640;O£/3n=216；£7/止=-8640.O10kN/m6m20kN3.超静定结构影响线的外形为（）。E.一定为曲线；B.一定为折线;C.可能为曲线，也可能为直线；一定为直线。三.填充题（本大题分4小题,每小题4分，共16分）1 .力法方程各项的物理意义是J整个方程的物理意义是.2 .力矩分配法经若干轮分配、传递后能逼近真实解答的原因是.3 .反力位移互等定理数值和量纲都相等的原因是.4。对于平行型截面单杆，在截面一侧外荷载

13、条件下将是零杆.四.计算分析题（本大题共9小题，共62分）1.（6分）将图示超静定结构通过减除约束改造成静定结构。（不少于三种选择）4.（8分）试用图乘法求图示结构C较两侧截面的相对位移.各杆以均为常数。5.（8分）试计第并作图示结构弯矩图，各杆£/均为常数。6 .（1（）分）试写出图示结构的位移法典型方程并求出全部系数。7 .（9分）试用力矩分配法求作图示结构弯矩图（计算两轮）刀/=常数，Fi>=28kNo'/21码14m14m4m4m3m18.（9分）作静定多跨梁P”、心y、的影响线。结构力学试卷参考答案六.判断题1. 02.X3.X4.05oO7 .单项选择题1.

14、 B:2oC；3cC;8 .填充题1 .位移；各未知力方向的位移与原结构的位移一致（或变形协调）2 .弹性结点的分配系数和传递系数小于1AF3 .因为两者均为比例系数，弟=上，口1=罟，他们的量纲均为一.4O九.合力作用线垂直平行杆的十.lo2O斜杆轴力WkN,竖杆和水平杆为零杆。3.取整体隔离体有:Z/=0,用、，=48kNZJ=。，几,=152kN取8。部分隔离体有：Z"c=°，耳、=6i=130kNZJ=。，玛x=132kN（推力），=4fx（l-x）/l2=2。：；匚=3m20-2x,tan6=0.4sin<9=0.371390674251cos<9=0

15、.928476691ZMk=。MF.x5m+Fux3m+100kNx2.5m=0M=120kNma/yIIFq = 0.26 kN =140.14 kN分别在K处法线方向和切线方向投影，列方程有:%+100kNxcos0F、vcos8+%sin8=0,&+100kNxsin6-尼、sin6一与cos6=0,4.作出Mp图和法图如下图所示则根据图示的面枳和对应的形心坐标，按位移计算公式计算可得/一予f%?_从小+&刈+4以_4320乙JEIEIEI寸 /4/3 z （玩Mp f Ml?%乂+4=。=ZJ才"而 4，= ZJ廿"而一 3MX. = M=Mp +

16、XM14/11 16c求解过程如下而图形所示位移法典型方程、系数及求解结果如下匕乙+k?Z2+R、p=0&Z+k22Z2+7?2P=0,7.,15z,6i1507_60/Rip = -30 kN - m = 01厂一M =Mp+Z 而 i+Z,而 21I一2I七=/给=的=74一前Z之一西7。（9分）试用力矩分配法求作图示结构弯矩图（计算两轮），以=常数。Fp=28kNS3i4i4i3i3/74/74/73/7Mf0.0021.0028.0028。000.000.00M"-8.00-16。0012.00&6o438o574o28Mc1.222.45Io83Oo520.

17、70MOo0027.95-27.9513o83-13。83Oo00结构力学试题题号1一四五六七八九十总分分数是非题（本大题6小题，每小题2分，共12分）1 .图a所示结构周期为7；,则图b所示体系周期2热2 .为人依+以+4。CK.3 .结构刚度（也称劲度）方程，其矩阵形式为：,号国4=P.它是整个结构所应满足的变形条件。O4 .常应变三角形单元的形函数Nk在单元i、j边界上的值与k点£5 .对常应变三角形单元的计算结果采用两单元平均法进行整理是指以相邻两单元的应力平均值作为单元内各点应力。O6 .有限元分析时，无论采用何种单元位移函数，随着单元划分得越来越小，结果都将收敛。（）7

18、.如果使单自由度体系的阻尼增大，其结果是周期变短.。四.单项选择题（本大题分4小题,每小题4分，共16分）1 .有限元分析中的应力矩阵是两组量之间的变换矩阵，这两组量是0。A.单元应力与单元应变；Co单元应变与单元结点力；D.单元结点力与单元结点位移；D。单元结点位移与单元应力。2 .户'和尸'分别是局部坐标系和整体坐标系的单元杆端力向量，用是坐标变换矩阵，则正确的表达式为0.A。6=埒；C尸理叶;B.月=1/7"但D。/炉3。用常应变三角形单元分析平面问题时，单元之间。F. 应变是连续的，位移也是连续；C.应变不连续，但位移是连续的；G. 应变、位移均不连续；D。应

19、变连续，但位移不连续。4.单自由度简谐受迫振动中，若算得位移放大系数/为负值，则表示（）。Ao体系不可能振动；C.动位移小于静位移；Bo干扰力频率与自振频率不同步；D,干扰力方向与位移方向相反。3 .填充题（本大题分3小题,每小题4分，共12分）1 .直接刚度法中处理位移边界条件时有以下两种方法，即和，前一种方法的未知量数目比后一种方法的.2 .已知质点胆的最大竖向位移乂皿=5y$,且初始时质点竖向位移为了口（了“为静位移）,则质点的初始速度为。WE13.图示体系的自振频率为。4 .（本大题10分）按先处理法求图示结构的荷载列阵©只考虑弯曲变形，各杆E/二常数。五考2nkN.m4m目

20、单元的杆端力知:/=0.0417m4,E=3xIO,kN/m2;A=0.5m2;结点1的位移列阵区=1x10-x3.70m-2.71m-5.15rad72kN50kN.m_2.5m2.5m r6kN»12一8kN3,5m六。（本大题10分）试求图示结构的结构刚度矩阵中元素的2、储3。俨一a4一竽2i2m七.（本大题10分）试求图示体系质点的振幅和A截面动弯矩幅值，已知6=06口.岭m7?sin9t，EI八.（本大题10分）试求图示体系的自振频率和周期.九.（本大题10分）试求图示体系的自振频率和振型。已知机|=帆2=6，各杆E/二常数,/7Z7.结构力学试卷参考答案十一.是非题1.对

21、2。错3。对4.对5。错6.错十二.单项选择题1. D:2。A：3。C：4.D；十三.填充题1 .先处理法后处理法少（或后处理法先处理法多）2. 4g3/3EI或2263,mF/以3. k/4in十四.匕=，-2kN、0-20kNmy&=,"12kN'8kN-m0，;p=+图一TOkN8kNm-20kN000用=,*於-30000-300012-3000-301000-300003000-123000-305000.111kN003.70'0-12-30-2.71123050<-5.15>xl0+<-100000123001230100010

22、12.012kN-10.043kN-m11.988kN9.982kN-m自2=2i；k3=3i = L56;/ =2-3EIA = EJ = l.04EIA = 1.56 用/f3f=-;(o=El/Sml3=0.7746yEl7mP;T=8.Hylml3/EI3EI6nmxa)2Xx+6nm1a)1X2=Xxdnmx(o1Xx+dnm1a)1X1=设丸=6nmxa)(l-2)X1+X2=0匹匹=%=2/3/E/,包X1+C=062=21=八/6叫如1-21/41/41-2=04=5/4,4=3/46 EI9=1.095，£/43,.；=2；叱=1.414屈7嬴7ml结构力学试卷（请

23、考生注意：本试卷共5页）大题四五六七八九十十一得分一.是非题（将判断结果填入括弧：以O表示正确，X表示错误）（本大题分3小题，共7分）屋（本小题3分）图a.b所示三较拱的支座反力相同。（）（a）（b）（本小题分）图示结中的反力3.（本小题2分）力矩分配法中的分配系数,传递系数与外界因素（荷栽，温度变化等）有关.（）选择题（将选中答案的字母填入括弧内，本大题分3小题，共9分）1.（本小题4分）连续梁和M图如图所示，则支座8的竖向反力产分是:Ao1021（t）B.5.07（t）CoIK07（I）Do17。07（f）。（）2（本小题3分）在位移法中，将较接端的角位移，滑动支撑端的线位移作为基本未知量

24、：A,绝对不可；B。一定条件下可以；C.可以，但不必：D.必须。（）3（本小题2分）图示体系为：A.几何不变无多余约束B.几何不变有多余约束C.几何常变D。几何瞬变三。填充题（将答案写在空格内）（本大题分2小题，共9分）1.（本小题4分）图示刚架支座反力截而的弯矩Mc=,剪力Fqc=2.（本小题5分）虚功原理应用条件是：力系满足条件;位移是的.四（本大题4分）对图示体系作几何组成分析五（本大题7分）用力法计算图示梁，取支座。的竖向链杆为多余约束，代以方向向上的多余力X,求得=/3/（目），因4（24E/）,求作其M图。Fqbw，M；的影响线。九（本大题12分）用力矩分配法计算并作图示对称结构的

25、M图。已知：g=40kN/n】各杆E/相同。6m十（本大题13分）用位移法计算并作图示结构M图，横梁为无穷刚梁E7p两柱刚度均为EL卜一（本大题13分）用力法计算并作图示结构的M图。1、二、选择题31n构力学考试参考答案 一、是非题：X2、 03、 X1、D2、C3、C三、填充题1、外尸0,Mc=40kN,m,%（=0：2、平衡，变形协调四、几何组成分析：有一个多余约束的几何不变体系单位弯矩图和荷载弯矩图如下所示4内+4p=o可得的=-±=4由此可得最终弯矩图为24九、杆架)ft-r七、内力图如下所示影响线如下所示Fq图(kN)AFFn图(kN)f影同蛾904545ADDADBBDD

26、CCD分配系数3/81/43/8固端力00120-12000分配、传递045-30-15450杆端力04590135450十、位移法基本体系、单位和荷载弯矩图如下最终弯祢为为尺Nfp/4十一、力法基本体系、竺kN3C4kN/maA11111AEI1/u.zzz/BAA单位和荷载弯矩图如下0-306纭7m图1'n1&C唇=1_C1BA834CE41kN.nik4kN/mJv±H：aB5kN.m108百1111x28x3+-xl8x3x3=EK23J180EIX,=-kN由此可得最终弯矩图如右图所示。3结构力学试题-是非题（客判断结果填入括弧：以0表示正确.以X表示错误）

27、（本大蔻分4小蔻，共8分）1.（本小蓬2分）友=甯数。用）=分议处）图示体系，在9时，打与田的方向相同。田为自振频率（不计阴尼），2.C本小康2分）U八分数等效结点荷兹的数值等于汇交于该结点的所有固端力的代数和。J3 .（本小题2分）当同时采用双线性矩形单元和常应变三角形单元进行有限元分析时，三角形单元与矩形单元之间的单元边界是满足位移协调条件的。（）4 .（本小题2分）三角形和矩形单元都是协调单元。只要是协调元，分析结果一定收敛；非协调元一定不收敛。（）二.选择寇（尊选中答案的字母填入括弧内）（本大会分4小蓬，共16分）1 .（本小题4分）有限元分析中的应变矩阵是那两组量之间的变换矩阵。0A

28、.单元应变与单元应力；Co单元结点力与单元结点位移；单元应力与单元结点力；D.单元结点位移与单元应变。2 .（本小题4分）考虑答杆件轴向变能,图示结构若用边界条件先处理法，结构刚（劲）度矩阵建存储时的容量为：A.L5XL5；p、B.12X12；C.10X10；/D.9X9.（）“点3。（本小题4分）用有限元分析平面应变问题和平面应力问题时，（）A.应变矩阵相同、单元刚度矩阵也相同；Co应变矩阵相同、单元刚度矩阵不同；Bo应变矩阵不同、单元刚度矩阵不相同；Do弹性矩阵不同、单元刚度矩阵不同。4.（本小题4分）使单自由度体系的阻尼增加，耳结果是：A.周即变长；C.周期变短；B.周期不变：D.周削视具体体系而定。（）注：陌尼增加后仍是小阻尼。三.填充题（本大题分3小题，共12分）1 .（本小题4分）结构原始刚度矩阵中，元素Kr的物理意义就是=1时，所应有的数值.2 .（本小题4分）单自由度体系自由振动时，实测振动5周期后振幅衰减为入=0。4汽，则阻尼比4=注：儿为初位移，初速度为0.3 .（本小题4分）