2014西南交结构力学A离线作业

1、一、单项选择题(只有一个选项正确，共 10道小题)力法典型方程的物理意义是:结构的平衡条件;结点的平衡条件;结构的变形协调条件;结构的平衡条件及变形协调条件。正确答案：C 解答参考:图示连续梁用力法求解时，最简便的基本结构是:fc(A)拆去B、C两支座;将A支座改为固定铰支座，拆去B支座;(C)将A支座改为滑动支座，拆去 B支座;(D)将A支座改为固定铰支座，B处改为完全铰。正确答案：D 解答参考:在图示结构中，若减小拉杆的刚度EA，则梁内D截面弯矩如何?(A)不变(B)增大(C)减小(D)大于用正确答案：B 解答参考:图AD所示结构均可作为图示连续梁的力法基本结构，使得力法计算最为简便的基本

2、结构是:(A)(B)(C)(D)正确答案：C 解答参考:图示各结构在图示荷载作用下，不计轴向变形影响，产生弯矩的是解答参考:位移法的基本未知数是:结构上任一截面的角位移和线位移；结构上所有截面的角位移和线位移;结构上所有结点的角位移和线位移;结构上所有结点的独立角位移和独立线位移。正确答案：D 解答参考:位移法典型方程中的系数厂&表示的是基本结构在(A)第i个结点位移产生的第j个附加约束中的反力（矩）；(B)第j个结点位移等于单位位移时，产生的第j个附加约束中的反力（矩）；（C）第j个结点位移产生的第i个附加约束中的反力（矩）。（D）第j个结点位移产生的第j个附加约束中的反力（矩）。正确答案：

3、C 解答参考:8.欲使图示结点A的转角=0,应在结点A施加的力偶M =(B)-5i(C)(D)正确答案：D 解答参考:9.位移法的适用范围:(A)不能解静定结构;(B)只能解超静定结构;(C)只能解平面刚架;(D)可解任意结构。正确答案：D解答参考:10.图示排架结构，横梁刚度为无穷大，各柱EI相同，则Fn2 =1(A) FP;(B) Fp/2 ;(C) 0 ；（D）不确定（与abc的值有关）。正确答案：B 解答参考:三、判断题（判断正误，共7道小题）超静定结构中多余约束或多余未知力的数目称为超静定次数。正确答案：说法正确 解答参考:图示结构中，去掉其中任意两根支座链杆后余下部分都可作为力法计

4、算的基本体系。解答参考:在图示体系中，去掉其中任意两根支座链杆后，所余下部分都是几何不变的。正确答案：说法错误 解答参考:位移法典型方程的物理含义是基本体系附加约束中的反力或反力矩等于零，实质上是原结构的平衡条件。正确答案：说法正确 解答参考:J M = C图a所示结构，取图b为力法基本结构，则其力法方程为口 Lb(a正确答案:说法错误解答参考:16.结构按位移法计算时，其典型方程的数目与结点位移数目相等。正确答案：说法正确 解答参考:17.欲使图示结构中的 A点发生向右单位移动，应在A点施加的力正确答案：说法正确 解答参考:四、主观题洪8道小题）18.用力法作图示结构的 M图，El=常数。参

5、考答案:建立力法方程:2t :玄【c)tdJX| IAA图Mp图绘单位弯矩图和荷载弯矩图，求系数和自由项，求解出，即dr =1 E1EIViA/., 1f- Pd2f -J刃l h? 3璋61 =也1P =(J 込141 茴刃32财圏由叠加原理作出最后弯矩图。19.用力法计算，并绘图示结构的M图。EI =常数。%参考答案:建立力法方程： 网 1 + iiljj = 0FfAEfiztitL - I参考答案:23.图示结构用位移法求解时典型方程的系数r22为参考答案:7.277/厂24.图示排架结构，横梁刚度为无穷大，各柱EI相同，则Fn2 =参考答案:FP / 225.图示刚架，已求得B点转角

6、= 0.717),C点水平=7.579/ i (T|),则参考答案:2i4in-13.9 ;- 5.68一、单项选择题(只有一个选项正确，共 8道小题)单元刚度方程是表示一个单元的下列两组量值之间的相互关系:杆端力与结点外力;杆端力与杆端位移;杆端位移与结点位移;结点外力与结点位移。正确答案：B 解答参考:图示结构，用矩阵位移法计算时的未知量数目为:9 ；5 ；10 ；(D) 6 。正确答案：D 解答参考:单元刚度矩阵中元素 对的物理意义是:(A)当且仅当时引起的与相应的杆端力;(B)当且仅当尸时引起的与相应的杆端力;(C)当R时引起的与相应的杆端力;(D)当6时引起的与6相应的杆端力。正确答

7、案：C 解答参考:20解答参考:7.结构的原始刚度矩阵名称中，原始两字是强调：()(A)已进行位移边界条件的处理;(B)尚未进行位移边界条件的处理;(C)已进行力的边界条件的处理;(D)尚未进行力的边界条件的处理。正确答案：B解答参考:平面杆件结构用后处理法建立的原始刚度方程组，(可求得全部结点位移;可求得可动结点的位移;可求得支座结点位移;无法求得结点位移。正确答案：D解答参考:三、判断题(判断正误，共6道小题)用矩阵位移法计算连续梁时无需对单元刚度矩阵作坐标变换。正确答案：说法正确解答参考:结构原始刚度矩阵与结点位移编号方式无关。正确答案：说法错误解答参考:在矩阵位移法中整体分析的实质是结

8、点平衡。正确答案：说法正确解答参考:矩阵位移法中，单元的刚度方程是表示结点力与杆端位移的转换关系。正确答案：说法错误解答参考:图示连续梁，用矩阵位移法计算时的基本未知量数目为3。nrrrnrTTTTn正确答案：说法正确解答参考:单元刚度矩阵均具有对称性和奇异性。正确答案：说法错误 解答参考:四、主观题 洪8道小题)用先处理法写出图示结构的结构刚度矩阵K，E =常数。不计轴向变形影响。参考答案:结点位移编如0所示，结构刚度拒阵为3阶方阵 S单元的冈懐矩阵如下:雄-曰4 2Q 418411 4_/? d各单元的定位向量分别为禹=卩按单元定位向1. W单元刚度牌n叭 汽 疋的元素正确地累抑到结构刚度

9、矩阵恵201去戸故有16.试求图示结构原始刚度矩阵中的子块 阵为：K22的4个元素。已知各杆件在整体坐标系中的单元刚度矩y36 4E 1-36 -4S4864 ：7S_ _ P厂两韦菽 -48 -64 i 4S 64 J仏日r X原始刚度矩阵中的主子块邑:等于汇交于2结点的5 、单元的主子块*趴 呛 &翌的蠢加，即 兀：=吃十点胖十A書O17.求图示结构的自由结点荷载列阵由已知的单元在整体坐标系中的单元HJJR矩阵及&单元两端的结点码可得:100Q10000&E_ 、r 00K一ft f TX-136 484E 64一H q T-41100 o,+wo0十364E236 4肃0 O L Q0_

10、4864.4864_Kr =氐专十來丁十*二F*1参考答案:再与1结点上的结点外力偶一起组成自由结点荷裁歹孵F.F =（0-ql/2 -?+g厂/12）t18.已用矩阵位移法求得图 a所示结构单元的杆端力（整体坐标）为= -5-1-4 3 1-2j弹位:kN, fcXm）,绘出单元的沓鉅图卜参考答案:单元的音矩图（tN.nO19.在矩阵位移法中，处理位移边界条件时有以下两种方法，即 ，前一种方法的未知量数目比后一种方法的 参考答案：先处理法；后处理法；少 （或：后处理法，先处理法，多 ）的转换关系。20.矩阵位移法中，单兀的刚度方程是表示 参考答案：杆端力；杆端位移21.局部坐标系中自由单元刚

11、度矩阵的特性有参考答案:奇异性；对称性22.结构原始刚度矩阵中，元素K45的物理意义就是=1时,所应有的数值。参考答案:；在山斗方向产生的力一、单项选择题（只有一个选项正确，共 9道小题） 1.静力荷载与动力荷载的主要区别在于前者：（A）不改变位置;不改变方向;可忽略惯性力;不产生很大内力。正确答案：C 解答参考:2.体系的自振频率 e的物理意义是：(A)振动一次所需时间;(B)2?;秒内振动的次数;(C)干扰力在2耳秒内变化的周数;(D)每秒内振动的次数。正确答案：B 解答参考:3.单自由度体系自由振动的振幅取决于：(A)初位移;(B)初速度;(C)初位移、初速度与质量;(D)初位移、初速度

12、与结构自振频率。正确答案：D 解答参考:4.使单自由度体系的阻尼增加，其结果是:阻尼增加后仍是小阻尼。(A)周期变长;(B)周期不变;(C)周期变短;(D)周期视具体体系而定。正确答案：A 解答参考:5.在图示结构中，若要使其自振频率 甜增大,可以()5 P(A)增大用;(B)增大(C)增大El ；(D)增大正确答案: 解答参考:6.无阻尼单自由度体系在简谐荷载作用下，共振时与动荷载相平衡的是(A)弹性恢复力;(B)惯性力(C)惯性力与弹性力的合力;(D)没有力。正确答案：D 解答参考:7.无阻尼单自由度体系在简谐荷载作用下，当0 3时，质点位移幅值()(A)是无穷大;很大;很小;等于静位移。

13、正确答案：C尸的变化规律是：()解答参考:简谐荷载作用于单自由度体系时的动力系数干扰力频率越大，尸越大(尸指绝对值，下同);干扰力频率越小，尸越大；干扰力频率越接近自振频率，尸越大；有阻尼时，阻尼越大， 尸越大。正确答案：C 解答参考:阻尼对单自由度体系振动的影响是：（(A)阻尼越大,周期越大;(B)阻尼越大,频率越大;(C)阻尼越大,振幅越大;(D)阻尼越大,动力系数越大。正确答案：A 解答参考:三、判断题（判断正误，共4道小题）图示体系（不计杆件的质量）的振动自由度是3。正确答案：说法错误 解答参考:体系在动荷载作用下产生的振动称为强迪振动。研究强迫振动，可以得到结构的动力反应。正确答案：

14、说法正确 解答参考:频率、主振型是体系本身的固有特性，与外荷载无关。正确答案：说法正确 解答参考:单自由度体系的自振频率 3与质点的质量m成正比，m愈大，3愈大。正确答案：说法错误 解答参考:四、主观题洪11道小题）14.图示体系各杆EI、丨相同，不计各杆自重。试求其自振频率。砧贰（切心三怯=爲参考答案:15.求團示#系的自振頻率已知横梁虫占=*,各拄EF为常数。参考答案:该ft系为横梁刚度为无穷犬的闻鴨 让振动体系沿水平振动方向发生单位位移时，所有那S 点都不发生韩动，因而计算刚度系数方便.32赵几g岳二捋16. 不计杆件质量和阻尼影响，建立图示体系 （EI =常数）的运动方程。11啓虞去列位移方程，即 V = 31(-呦+ A1P sin Qif =jjrpjrmTTTi尸 5FJy(/ - -my1sin 3f3EI 48/3E1 5K &in(e f)16m+丁y=参考答案：f17.图示结构，不计杆质量。试求其自振频率。m巨?*El=8作出单位力引起的弯距團，按E乘法束出柔度系数为参考答案:几=18.图示休系不计阻尼，已知&=馬二求其最犬动力弯矩團。I I参考答案:3ZJ1 1 166 619.结构动力学与结构静力学的最主要的区别是:参考答案: 考虑结构因振动而产生的惯性力和阻尼力。20.在图示结构中，若要使其自