结构力学考试题及答案

结构力学考试题及答案

单项选择题（每题2分，共10题）1.静定结构的几何特征是（）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2.图示结构中，杆AB的内力是（）A.拉力B.压力C.零杆D.无法确定3.力法的基本未知量是（）A.结点位移B.多余约束力C.角位移D.线位移4.位移法的基本未知量是（）A.多余约束力B.独立的结点角位移和线位移C.支座反力D.杆端弯矩5.图示刚架，EI为常数，B点的竖向位移为（）A.向上B.向下C.为零D.无法判断6.静定结构在温度改变作用下（）A.有内力，有位移B.无内力，有位移C.有内力，无位移D.无内力，无位移7.力法典型方程的实质是（）A.平衡方程B.位移协调方程C.物理方程D.虚功方程8.位移法典型方程的系数kij表示（）A.第j个附加约束发生单位位移时，在第i个附加约束中产生的反力B.第i个附加约束发生单位位移时，在第j个附加约束中产生的反力C.第j个附加约束发生单位位移时，在第i个附加约束中产生的位移D.第i个附加约束发生单位位移时，在第j个附加约束中产生的位移9.力矩分配法中的分配系数μij与（）有关。A.杆端弯矩B.结点外力矩C.杆件线刚度D.支座移动10.图示桁架，零杆数量为（）A.2根B.3根C.4根D.5根多项选择题（每题2分，共10题）1.下列属于静定结构的有（）A.简支梁B.悬臂梁C.三铰拱D.两铰拱E.超静定刚架2.结构的位移计算可以用于（）A.验算结构的刚度B.分析结构的稳定性C.为超静定结构的计算打基础D.检查结构制造、施工的质量E.确定结构的极限承载能力3.力法的基本体系可以是（）A.静定结构B.超静定结构C.几何可变体系D.瞬变体系E.几何不变体系4.位移法中，基本结构应满足（）A.几何不变B.静定C.与原结构受力等效D.与原结构变形等效E.超静定5.下列关于力矩分配法的说法正确的有（）A.不需建立和解算联立方程B.计算结果收敛快C.适用于连续梁和无侧移刚架D.对于有侧移刚架也适用E.计算精度高6.影响结构位移的因素有（）A.荷载B.温度变化C.支座移动D.材料收缩E.制造误差7.静定结构的内力计算方法有（）A.截面法B.结点法C.力矩分配法D.力法E.位移法8.超静定结构的特性有（）A.有多余约束B.内力分布更均匀C.抵抗破坏的能力强D.内力与材料性质有关E.内力与截面尺寸有关9.下列属于结构力学研究对象的有（）A.梁B.板C.刚架D.桁架E.拱10.结构力学中的计算假定有（）A.材料是线弹性的B.结构是小变形的C.结构的连接是理想的D.荷载是静力荷载E.结构是平面结构判断题（每题2分，共10题）1.几何瞬变体系不能作为结构使用。（）2.静定结构在支座移动作用下会产生内力。（）3.力法中，基本结构的选取不唯一。（）4.位移法中，基本未知量的数目等于结构的超静定次数。（）5.力矩分配法是一种渐近法，最后结果是精确解。（）6.结构的位移只与荷载有关，与其他因素无关。（）7.超静定结构在荷载作用下的内力与结构的材料性质和截面尺寸无关。（）8.三铰拱的合理拱轴线是在给定荷载作用下使拱各截面弯矩为零的曲线。（）9.图示结构为静定结构。（）10.结构力学主要研究结构的强度、刚度和稳定性问题。（）简答题（每题5分，共4题）1.简述静定结构和超静定结构的区别。答：静定结构无多余约束，其内力仅由平衡条件确定；超静定结构有多余约束，内力不能仅由平衡条件确定，还需考虑变形协调条件。2.简述力法的基本思路。答：以多余约束力作为基本未知量，去掉多余约束得到静定的基本结构。根据基本结构在多余约束力和原荷载作用下，在去掉多余约束处的位移与原结构相应位移相等的条件，建立力法典型方程求解多余约束力，进而求内力。3.简述位移法的基本思路。答：以独立的结点角位移和线位移作为基本未知量，通过附加约束使结构成为由单跨超静定梁组成的基本结构。根据基本结构在荷载和结点位移共同作用下，附加约束中的总反力为零的条件，建立位移法典型方程求解结点位移，再求内力。4.简述力矩分配法的基本步骤。答：先固定结点，计算各杆端的固端弯矩；然后计算各杆端的分配系数；接着进行力矩分配与传递，将结点不平衡力矩反号按分配系数分配给各杆近端，再将近端分配力矩向远端传递；反复进行分配与传递，直到误差满足要求，最后叠加各杆端弯矩。讨论题（每题5分，共4题）1.在实际工程中，静定结构和超静定结构各有哪些应用场景？答：静定结构常用于承受荷载较简单、对变形要求不高的情况，如小型建筑的梁、简单桁架桥等。超静定结构适用于对结构刚度、稳定性要求高，荷载复杂的建筑，像大型体育馆、高层建筑框架等，能有效利用材料性能，提高结构安全性。2.力法和位移法在计算超静定结构时有哪些优缺点？答：力法优点是基本概念明确，对于低次超静定结构计算较简便；缺点是基本未知量是多余约束力，对于高次超静定结构，建立和求解方程复杂。位移法优点是基本未知量物理意义明确，适合计算机编程计算，对高次超静定结构计算优势明显；缺点是计算单跨超静定梁内力较繁琐。3.结构力学中的各种计算方法对实际工程设计有什么重要意义？答：这些方法能准确分析结构内力和位移，帮助工程师合理选择结构形式、确定构件尺寸和材料，保证结构在各种荷载下安全可靠，满足强度、刚度和稳定性要求。还能优化设计方案，降低成本，提高工程质量和经济效益。4.如何在学习结构力学中更好地理解和掌握各种计算方法？答：首先要扎实掌握基本概念和原理，通过多做练习题加深理解；结合实际工程案例，了解方法的应用场景；对比不同方法的特点和适用范围；利用图形、模型辅助学习，增强直观认识；与同学、老师交流讨论，及时解决疑问。答案单项选择题1.C2.C3.B4.B5.B6.B7.B8.A9.C10.B多项选择