湖南大学结构力学考试及答案

1、精品文档结构力学试题题号一二三四五六七八九十总分分数一是非题（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 FNDE =FP/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=

2、常数，截面A 右侧的弯矩为： （）AM /2；B M ；C0；D.M /(2EI)。Fp/2Fp/2aFpFpaFp/2MFp/2aaA2a2a.精品文档2. （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.abcdePflF =1ghijk13.(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。（）MM/4M/4EI3M/43M/4lEI3M/4lM/4M/8M/2( 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；

3、B. 结构可分为等截面直杆段；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）： () FPl 3 /(24EI);B. FPl 3 /(!6 EI);C. 5FPl 3 /(96EI);D. 5F Pl 3 /(48EI).FP2EIEIAl/2l/2.精品文档三（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。4 mB6 m=4 mm五（本大题11 分） 用力矩分配法计算图示结构，并作M

4、 图。 EI=常数。FPFPl 2lllll 2六（本大题14 分）已知图示结构，EI2.1 104 kNm 2 ,q10 kN/m 求 B 点的水平位移。B2EI2 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 。.精品文档qCBDA八 .(本大题 15 分 ) 用力法作图结构的M 图 .EI=常数 .EIEI2qEI2EIEI2qlll结构力学试卷答案三是非题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

5、6200/9M 1M=4 mmBX11基本体系X1单位弯矩图最终弯矩图11 X11C2160111CEI.X 1100 / 27MM1X1精品文档五因为结构对称、荷载对称，因此可取半结构如下，计算过程及弯矩图如下图FPF Pl/2FPl /16FPl/2F l /8F Pl/80.50.5P0 0.5 -0.5 -0.2500BB 10.1250.1250.06250 0.5 -0.5 -0.125 0.1250.062524062060六单位和荷载弯矩图为802用图乘可求得M P2970M 1BEI0.14 m七基本体系、单位与荷载弯矩图如下所示Z1qZ 11i2/8qlCBD4i3iAM

6、图M P图12i位移法方程、系数及求解结果如下rZR022M M1Z1MP11r118i R1 Pql / 8Z1 ql / 64 i11 Pql2/6425ql /644ql2/64M 图2ql 2/64八 .因为结构对称荷载反对称，可利用对称性如下qqqq2q.精品文档qq对称半结构用位移法求解q2ql2/722ql2/724ql2/724ql2/72对称弯矩图反对称结构用力法求解l/2X 1X11qM 图M P图1ql2 /2ql 2/72ql2 /7ql 2/7ql2/7ql2/75ql2 /1410ql2/145ql 2/14r11 Z1R1P0r116iR1Pql 2 /12Z 1

7、ql 2/ 72iMM 1Z1M P11X11P011 7l 3 / 24 EI1Pql 4 /12 EIX 12ql / 7MM1X1 MP反对称弯矩图叠加对称、反对称弯矩图得最终弯矩图172ql2/50486ql2/50458ql 2/50458ql2/50486ql 2/504M 图202ql2/504304ql2/504202ql2/504.精品文档结构力学试题题号1234 142434445464748总分分数一、判断题（将判断结果填入括弧：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

8、首先求组成联合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。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，10 kN/m各杆 EI 等于常数， 11 和1P为()。BCA.EI 11 288； EI1P 8640；20 kNB

9、.EI 11 216； EI1P 8640；C.EI 288； EI1P 8640;11AD.EI 11 216； EI1P 8640。6 m3 m3 m.精品文档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。4.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 （

10、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)2（ 4 分）试求图示桁架各杆轴力，各杆EA 等于常数。.精品文档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 · myC4 mAxB5 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/mC6mAB6 m6 m.精品文档5（ 8 分）试计算并作图示结构弯矩图，各杆EI 均为常数。AMBDlCll6（ 10 分）试写出图示结构的位移法典型方程并求出

11、全部系数。20 kN/mAEID2EIEEI4mC 2EI B4 m4 m.精品文档7（ 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 、 F BY 、 M A 的影响线。12×1 m.精品文档结构力学试卷参考答案一判断题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13 因为两者均为比例系数，1212， k21FR 21 ，他们的量纲均为一。2FP14 合力作用线垂直平

12、行杆的四1.(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：M A0, FB y48 kNF y0, FA y152 kN20 kN/mMFN取 BC 部分隔离体有：M C0,FBxFH130 kNKF x0 , FAx132 kN (推力)FQ3Nm20 x x2FHy 4 fx (l x) / l 23 mFA y2520 2x0.4sin0.371 390 6745 mtan25cos0.928 476 691.精品文档M K0 M FAy5 mFH 3 m100 kN2.5 m0 M 120 kN m分别在 K 处法线方向和切线方向投影，

13、列方程有：FQ100 kNcosFA y cosFH sin0,FQ0.26 kNFN100 kNsinFA y sinFH cos0,FN140.14 kN4. 作出 Mp 图和 M 图如下图所示1y2=1A =10802y =11A =108054054011C1C1A 3=16204y3 =2/3y4=2/3A =1620ABABM P图 (kNm)M 图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M p MA1 y1 A2 y2 A3 y3 A4 y44320EIdsEIEI5. 求解过程如下所示AMBD基本体系lCXM 图11llX1 1M0.75MMlM0.25MM P

14、图M 图A力法方程、系数及求解结果如下.精品文档24l 3Ml 211 X11P011M 1 dx1PM1 M P dxEI3EIEIEIX13MM PX1M 1M4l6. 求解过程如下面图形所示Z120 kN/m10 kN4 iZ 2Z113 i4基本体系m2 iM 1图4 m2 m30Z2 1206ilM 图6i23illM P图位移法典型方程、系数及求解结果如下k11Z1k12 Z2R1P 010.4320k21Z1k22Z2R2P010.43k117i15ik12k216ik222l40lR1P30 kN mR2P0Z1150Z260 l2.617.8323 i23iM 图 ( 单位：

15、 kNm）M M PZ1M 1Z2M27. （ 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 kNS3i4i4i3iM f3/74/74/73/70.0021.00-28.0028.000.000.00M-8.00-16.00-12.00M C6.438.574.28-1.22-2.45-1.83.精品文档0.520.70M0.0027.95-27.9513.83 -13.830.0027.913.813.535.18. 三条影响线如下1.精品文档结构力学试卷(请考生注意：本试卷共5 页 )大题一二三四五六七八九十十一得分五是非题（将判断结果填入括弧：以

16、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。（ ）q2qahh（ a）(b)2.（本小题2 分）图示结构中的反力H =-M/L。（ ）MMlHll3.（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，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B 的竖向反力FBy 是：A.1.21( ) ) )。（）.20 kN精品文档2 kN/mABC3 m3 m6 m16.7211.573.2115.852 (本小题

17、 3 分 ) 在位移法中，将铰接端的角位移，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 m20 kN20 kN2 mAB4 m4 m2（本小题5 分） 虚功原理应用条件是：力系满足条件；位移是的。.精品文档四（本大题4 分）对图示体系作几何组成分析678152343五（本大

18、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。qDll 2l 2l六（本大题7 分） 求图示桁架杆件a， b 的内力dadbF P2d2d七 （本大题8 分）已知图示结构的M图, 作FQ,FN 图。41 kN842 m62 kN2 m4 m4 mM (kN · m).精品文档八 （本大题10 分）作图示结构FQB 左 ， MF 的影响线。F P=1AFBHICDE2 m2 m1 1 1 14 m14 m九 （本大题12 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 。hCDFPhhBA十一（本大题13 分）用力法计算并作图示结构的M 图。28kN3CEI4 kN/mA3 mEIB3 m.精品文档结构力学考试参考答案一、是非题：1、X2、O3、X二、选择题1、D2、C3、C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所示lM 1图X 1ql 2l18M P图根