结构力学A试卷集锦及答案

1、结构力学试题及答案一是非题（将判断结果填入括弧：以O 表示正确， X 表示错误）（本大题分4 小题，共11 分）1 . (本小题3 分)图示结构中 DE 杆的轴力 F。）.NDE =F P/3（FPDaEaaa2 . (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 )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。（）二选择题（将选中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 EI= 常数，截面A 右侧

2、的弯矩为： （）AM /2；BM；C0；D.M /(2EI ) 。Fp/2Fp/2aFpFpaFp/2MFp/2aaA2a2a2. （本小题 4 分）图示桁架下弦承载，下面画出的杆件内力影响线，此杆件是：（） .ch;B. ci;C.dj;D.cj .abcdefFP=1lghijk13.(本小题4 分)图 a 结构的最后弯矩图为：A.图 b;B. 图 c;C. 图 d;D.都不对。（）( a)(b)(c)(d)1MM/4M/4EI3M/43M/4l3M/4EIlM/4M/8M/24. (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. 结构可分为等截面直

3、杆段；C. 所有杆件 EI 为常数且相同；D. 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）： () FPl3/(24EI);B . FPl3/(!6 EI);C. 5FPl3/(96EI);D. 5F Pl3/(48 EI).FP2EIEIAl/2l/2三（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B 支座下沉 4 mm，各杆 EI= 2.0× 105 kN · m2，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。 EI=常数。六（本大题 14分）已知图示结构，FPFPEI

4、2.1104 kN m2 , q10 kN/m 求 B 点的水平位移。l 2llll l 24 mB6 m=4 mm2B2EI2 mqEI2EI2EI4 m4 m七（本大题14 分）用位移法作图示结构M 图，各杆线刚度均为i ，各杆长为 l 。q八 .(本大题 15 分 ) 用力法作图结构的M 图.EI=常数 .CBDEIEIA2q EI2EIEI2qlll三是非题1 . （X）；2.（X）； 3.（ O）； 4.（ O）四选择题1 （A ）2.（ B ）3. （A）4.(B )5.( C)三图示体系为具有一个多余约束的几何不变体系四求解过程如下所示6200/9基本体系单位弯矩图最终弯矩图五B

5、B 1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6FP206024000F Pl/2F Pl /20 0.5 -0.5 -0.25M 1FPl/168020.1250.1250.0625M0 0.5 -0.5 -0.125 0.1250.0625M PM 1B六单位和荷载弯矩图为=4 mmF Pl/8F Pl/81X用图乘可求得X110.5七0.5基本体系、单位与荷载弯矩图如下所示Z1Z 11位移法方程、系数及求解结果如下qi2/8r11Z 1R1 P0r118i2Zql 2/ 64iMqlM PM 1Z1八.因为结构对称荷载反对称，可利用对称性如下R1ql/81CDP

6、B23iql/64 4i2qqq对称半结构用位移法求解q5ql /642qAM 1图2iM P图24ql对称/64弯矩图反对称结构用力法求解M 图l/211 X10一、判断题（将判断结果填入括弧：以O 表示正确， X 表示错误。1PqX 1X112qq2ql /64q7l3/ 24EI11M 图3M P图r Z R401111ql1P2ql2/72ql2 /22ql2/72ql 2/71P/12 EI2/72ql2/72/7r116iM 图qlqlX 12ql / 72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

7、桁架各简单桁架的轴力。（）3. 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。（）4 图示对称结构在竖向对称荷载作用下，位移法求解的最少独立位移未知量个数为2。()5 所作出的正确影响线，必须具有正确的外形、符号和控制值。（）二、单项选择题（本大题分 3 小题，每小题4 分，共 12 分）1图示结构位移法最少未知量个数为（）。A.1；C. 2；B.3；D. 4。10 kN/m2图示超静定刚架以去除C 支座加向上的反力为基本体系，C各杆 EI 等于常数， 11 和1P为()。B20 kNA.EI 11 288； EI1P 8640；B. EI 11

8、216； EIC. EI 11 288； EID. EI 11 216； EI1P1P1P 8640； 8640;A6 m 8640。3. 超静定结构影响线的外形为（）。A.一定为曲线；B.一定为折线；C. 可能为曲线，也可能为直线；D. 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,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。44. 对于平行型截面单杆， 在截面一侧外荷载条件下将是零杆。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

9、过减除约束改造成静定结构。(不少于三种选择 )2（ 4 分）试求图示桁架各杆轴力，各杆EA 等于常数。3（ 8 分 ）试求图示抛物线（ y = 4fx( l - x) /l 2 ) 三铰拱距 A 支座5 m 的截面内力 。20 kN/m40 kN · myCAxB5 m2× 10 m4（ 8 分）试用图乘法求图示结构C 铰两侧截面的相对位移。各杆EI 均为常数 。30 kN/mCAB6 m6 m5（ 8 分）试计算并作图示结构弯矩图，各杆EI 均为常数。AM分）试写出图示结构的位移B法典型方程并求出全部系数。6（ 10D20 kN/mAEID2EIECEIllC4 m2EI

10、B4 m7（ 9分）试用力矩分配法求作图示结构弯矩图（计算两轮），EI 常数 ，F P = 28 kN 。8（ 9分）作静定多跨梁 F AY 、 FBY 、 M A 的影响线。512×1 m一判断题1 O2.X3.X4.O5.O二单项选择题1 B; 2. C; 3. C;三填充题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112FR 2112k213 因为两者均为比例系数，2 ，FP1 ，他们的量纲均为一。4 合力作用线垂直平行杆的1.(c)(a)(d)(b)(e)2.斜杆轴力10 kN ，竖杆和水平杆为零杆。3.取整体隔离体有：2

11、0 kN/mMFNKF QF HNFA y5 mM A0, FB y48kN取 BC 部分隔离体有：分别在 K 处法线方向和切线方向投影，列方程有：4. 作出 Mp 图和 M 图如下图所示A 1=1080A2=1080y1=11540540C1A3 =1620A 4=1620y3=2/3ABAM P图 (kNm)则根据图示的面积和对应的形心坐标，按位移计算公式计算可得6AMB0.75MMDlM0.25M基本体系M 图M P图CAX1M 图1X 11llM0.75MMlM0.25MM P图M 图AZ120 kN/m10 kN4 iZ 2Z113 i基本体系2 iM 图14 m2 m30Z2 12

12、06ilM 图6i23illM P图5.求解过程如下所示力法方程、系数及求解结果如下10.43206.求解过程如下面图形所示位移法典型方程、系数及求解结果如下10.437. （ 9 分）试用力矩分配法求作图示结构弯矩图 （计算两轮），EI 常数 。FP =28 kN4072.617.83M 图 ( 单位： kNm）3i4i4i3iS3/74/74/73/7M f0.0021.00-28.0028.000.000.00M-8.00-16.00-12.006.438.574.28M C-1.22-2.45-1.830.520.700.0027.95-27.9513.83-13.830.00M8.

13、三条影响线如下27.913.813.535.11五是非题（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）1.（本小题3 分）图 a. b 所示三铰拱的支座反力相同。（ ）q2qa（a）(b)hh2.（本小题2分）图示结构中的反力H=-M/L。（ ）MM3.（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。 （ ）六选择题 （将选中答案的字母填入括弧内，20 kN2 kN/mABC3 m3 m6 m16.7211.57本大题分 3 小题，共9分）H1 (本小题 4分) 连续梁和 Ml图如图所示，则支座 B 的竖向反力 F

14、By 是：A. 1.21()（）2 (本小题 3 分) 在位移法中，将铰接8ll3.2115.85端的角位移，滑动支撑端的线位移作为基本未知量：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 FBy=,C 截面的弯矩 M C=,剪力FQC=C2（本小题 5 分） 虚功原理应用条件是：力系满足20 kN20 kN条件；位移是的。四（本大题4 分）对图示体系作几何组成

15、分析AB4 m4 m五（本大题7 分）用力法计算图示梁，取支座D 的竖向链 杆为 多 余 约 束 ， 代 以 方 向 向 上的 多 余 力 X1, 求 得 11=l3/(EI)，1P= -ql4/(24EI) ，求作其 M 图。q678514233D 六（本大题 7 分）求图示桁架杆件 a，b 的内力ll 2l 2ld七（本大题8 分）已知图示结构的M 图 ,作adFQ ,FN 图。b4FP1 kN82d2d42 m610 分）作图示结2 kN八 （本大题2 m4 m4 mM (kN · m)构 FQB 左 ，MF的影响线。九（本大题FP=1AFBHICDE92 m2 m1 1 1

16、14 m14 m12 分）用力矩分配法计算并作图示对称结构的M 图。已知： q=40 kN/m 各杆 EI 相同。qq6 m3 m6 m3 m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EI ，两柱刚度均为 EI 。CD十一（本大题13 分）用力法计算并作图hh示结构的 M 图。FP28hB3 kNACEI3 m4 kN/m一、是非题：1、 X2、 O3、 XAB二、选择题EI1、 D2、 C3、 C3 m三、填充题1、 F By=0， MC=40 kN.m ， F QC=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五、单位弯矩图和荷载弯矩图如下

17、所示根据所给系数，由力法方程lx11PqlM11x11P024可得11由此可得最终弯矩图为六、桁架杆件内力计算如下ql 2 / 24ql2/ 8M 1图210qld l七、X内力1图如下所示0D-FP 8a100d八、影响线如下所示FPb2 / 24 M P图 九、按对称性取半进行计qlFP算1AA0.25F PFD B2d2dFQ 图 (kN)ADDADBBD DCqCD10AFBBHCI C 3HI C 1350.25F分配系数3/81/43/8固端力00120-12000分配、传递0-45-30-15-450杆端力0-4590-135-450十、位移法基本体系、单位和荷载弯矩图如下3EI

18、12EI27EIFP1 3FPl/4kRCFZh0.222D； Z1P0.194CD112h3C h3 D2h3；1P227EID最终F弯矩图为FPCFP FPl/4P十一、力法基本体系、单位和荷载弯矩图如下B6EI/h2BB0.222A 283/2× EI/h2AM 1FPl/4AM P28BA10831111800.306283kNC111PkN28318 33 CM图CX213XEI1=13kNCEI ；EI由此可得最终弯矩图如右图所示。46M 1一、EI2 小题，共9 分）是非题（本大题分41 kN.m4 kN/m4 kN/mM PM 图1（本小题5 分）4 kN/mAA图

19、a 所示结构的 M 图如图 b 所示。（）EIBAB3B2（本小题AB5 kN.m4 分）3图示结构在移动荷载作用下，剪力F QB 左 的最大值为零。 （）二、填空题（本大题分4 小题，共 20分）1（本小题 4 分）杆 端 的 转 动 刚 度 S， 等 于 _ 时 需 要 施 加 的 力 矩 ， 它 与_ 和 _ 有关。2（本小题 5 分）已知某量值 S 的影响线如图a，在给定的移动荷载（FP1=8kN ， F P2=1kN ，F P3=2kN ）作用下，其最不利荷载位置为图_。（填 b、 c、 d 或 e）3（本小题 6 分）图示结构 A 截面的剪力为 _。4（本小题 5 分）图示桁架 c

20、 杆的轴力 F Nc=_。三、（本大题6 分）试选择图示对称结构在图示荷载作用下，用力法计算时的最优基本体系。四、（本大题5 分）试分析图示体系的几何组成。五、（本大题6 分）试确定图示结构位移法基本未知量数目和基本结构，两根链杆a 和 b 需考虑轴向变形。六、（本大题10 分）图示结构左支座B 向左移动 1cm，右支座 D 向下移动 2cm，试求铰 A 的竖向位移。七、（本大题14 分）用位移法作图示结构M 图，横梁刚度EA ，两柱线刚度 i 相同。11八、（本大题 16分）试写出用力法计算图示结构的典型方程（采用右图所示基本体系），并求出方程中的全部系数和自由项（不求解方程）。已知各杆 E

21、I=常数。九、（本大题 14分）用力矩分配法计算图示结构（可利用对称性），并作弯矩图。已知各杆EI=常数。十、是非题（本大题分 2 小题，共9 分）1（本小题 5 分）图 a 所示结构的 M 图如图 b 所示。（）2（本小题 4 分）图示结构在移动荷载作用下，剪力F QB 左 的最大值为零。 （）十一、 填空题（本大题分 4 小题，共20 分）1（本小题 4 分）杆端的转动刚度S，等于杆端产生单位转角时需要施加的力矩，它与杆件的线刚度和 远端支承情况 有关。2（本小题 5 分）已知某量值 S 的影响线如图 a，在给定的移动荷载（FP1=8kN ， F P2=1kN ，F P3=2kN ）作用下

22、，其最不利荷载位置为图c 。（填 b、 c、 d 或 e）3（本小题 6 分）图示结构 A 截面的剪力为-0.5FP 。4（本小题 5 分）图示桁架 c 杆的轴力 F Nc= FP 。（由等力杆原理，取 F P 作用结点为脱离体。 ）十二、 （本大题 6 分）试选择图示对称结构在图示荷载作用下，用力法计算时的最优基本体系。半结构（ 3 分）力法基本体系（ 3 分）十三、 （本大题 5 分）试分析图示体系的几何组成。三根链杆连接两刚片，为无多余约束的几何不变体系。分析（ 3 分）结论（ 3 分）十四、 （本大题 6 分）试确定图示结构位移法基本未知量数目和基本结构，两根链杆a 和 b 需考虑轴向变形。n=7（角位移未知量每个0.5 分，线位移未知量每个1 分）十五、 （本大题 10分）图示结构左支座B 向左移动 1cm，右支座 D 向下移动 2cm，试求铰 A 的竖向位移。1211/4A（求支