构造力学考试题及答案

构造力学考试题及答案

一、单项选择题（每题2分，共10题20分）1.静定结构的几何组成特征是（）A.几何可变B.几何瞬变C.几何不变且无多余约束D.几何不变有多余约束答案：C2.计算静定结构内力常用方法是（）A.力法B.位移法C.叠加法D.有限元法答案：C3.结构的刚度是指（）A.抵抗破坏的能力B.抵抗变形的能力C.稳定性D.经济性答案：B4.一个单铰相当于约束数为（）A.1B.2C.3D.4答案：B5.图示结构A点竖向位移（↓）为（）（设EI为常数）A.0B.Pl³/3EIC.Pl²/2EID.Pl³/6EI答案：D6.理想桁架中杆件内力是（）A.弯矩B.剪力C.轴力D.扭矩答案：C7.静定结构在温度改变时（）A.会产生内力B.不会产生内力C.有时产生内力D.不确定答案：B8.静定结构支座移动时（）A.产生内力B.不产生内力C.产生变形D.B和C答案：D9.位移法基本未知量是（）A.结点位移B.多余约束力C.角位移和线位移D.A或C答案：C10.力法典型方程实质是（）A.平衡方程B.几何方程C.物理方程D.变形协调方程答案：D二、多项选择题（每题2分，共10题20分）1.几何不变体系的组成规则有（）A.三刚片规则B.二刚片规则C.二元体规则D.多余约束规则答案：ABC2.静定结构的特性有（）A.内力只与荷载有关B.温度改变不产生内力C.支座移动不产生内力D.制造误差不产生内力答案：ABCD3.影响结构位移的因素有（）A.荷载B.温度改变C.支座移动D.材料性质答案：ABCD4.超静定结构计算方法有（）A.力法B.位移法C.力矩分配法D.有限元法答案：ABCD5.计算结构位移的目的有（）A.验算结构刚度B.为超静定结构内力计算打基础C.分析结构动力性能D.计算结构极限荷载答案：AB6.虚功原理应用条件有（）A.刚体体系B.变形体体系C.力状态与位移状态无关D.理想约束答案：AC7.力法的基本未知量可以是（）A.多余约束力B.结点角位移C.结点线位移D.某截面广义力答案：AD8.位移法中，下列关于基本假定说法正确的是（）A.忽略轴向变形B.结点只有角位移无线位移C.刚结点处各杆转角相等D.简单超静定结构答案：AC9.下列属于结构动力特性的是（）A.自振频率B.振型C.阻尼比D.动荷载幅值答案：ABC10.静定多跨梁的特点包含（）A.由基本部分和附属部分组成B.附属部分依赖基本部分承载C.计算时从基本部分开始D.有多余约束答案：AB三、判断题（每题2分，共10题20分）1.凡几何可变体系一定是瞬变体系。（）答案：×2.静定结构的反力和内力都与材料性质和截面尺寸无关。（）答案：√3.位移法是以多余力作为基本未知量的结构分析方法。（）答案：×4.虚功原理只适用于刚体体系。（）答案：×5.计算结构位移时，虚设单位力可以与实际位移方向不同。（）答案：√6.用图乘法计算位移，要求杆件是等截面直杆且两个弯矩图中至少有一个是直线图形。（）答案：√7.力法典型方程中的系数δ_{ij}表示基本结构在X_{j}=1作用下产生的与X_{i}相应的位移。（）答案：√8.超静定结构在荷载作用下的内力只与各杆件刚度的相对值有关。（）答案：√9.理想桁架中各杆件内力都是轴力。（）答案：√10.结构的动力响应只与动荷载有关。（）答案：×四、简答题（每题5分，共4题20分）1.简述几何不变体系与几何可变体系区别答：几何不变体系在任意荷载作用下，若不考虑材料应变，其形状和位置保持不变。几何可变体系在不考虑材料应变时，即使只有微小外力，也会发生刚体运动，形状或位置改变。2.说明静定结构和超静定结构的区别答：静定结构是几何不变且无多余约束的结构，其反力和内力由静力平衡方程唯一确定，温度、制造误差等因素不产生内力。超静定结构有多余约束，反力和内力仅靠静力平衡方程无法确定，温度等因素会产生内力。3.简述力法基本思路答：力法以多余力为基本未知量，去掉多余约束得基本结构。根据原结构与基本结构在多余约束处的位移一致的条件，建立力法典型方程，从而求出多余力，进而计算结构内力。4.简述位移法基本思路答：位移法以独立的结点位移作为基本未知量。通过附加约束阻止结点位移，让结构变成一系列单跨超静定梁的组合，建立位移法方程求解结点位移，再求杆件内力。五、讨论题（每题5分，共4题20分）1.讨论静定结构和超静定结构在工程中的应用及优缺点答：静定结构计算简单，受力明确，适用于受荷简单、对变形要求不高的结构，如小型建筑的梁、屋架等。缺点是一旦某部分破坏，结构可能失效。超静定结构因有多余约束，可提高结构可靠性，便于调整内力分布。但计算复杂，对温度、支座移动敏感，常用于大型桥梁、高层建筑等。2.分析虚功原理在结构力学中的重要性及应用范围答：虚功原理很重要，为结构位移计算提供理论基础，如单位荷载法。基于此原理可利用虚拟力状态求实际位移。适用于刚体体系和变形体体系，能解决静定和超静定结构各种内力、位移计算问题，通过虚设力求解实际位移与变形协调问题。3.探讨超静定结构的力法和位移法在适用性上的异同答：相同点：都是分析超静定结构的方法。不同点：力法以多余力为基本未知量，适合多余约束较少结构，当基本结构选取合适时计算较简便。位移法以结点位移为基本未知量，对于结点位移少而杆件多的结构更适用，更适合高次超静定结构和持续梁、刚架分析。