结构力学期中考试及答案

结构力学期中考试及答案

一、单项选择题（每题2分，共20分）1.结构力学中，瞬变体系属于（）A.几何不变体系B.几何可变体系C.静定结构D.超静定结构2.图示体系的计算自由度W为（）（此处未给出图示，可假设简单体系，若为两个刚片用三根链杆相连的简单情况）A.0B.1C.-1D.23.静定结构在温度变化作用下（）A.有内力，有位移B.有内力，无位移C.无内力，有位移D.无内力，无位移4.力法的基本未知量是（）A.结点位移B.多余约束力C.广义位移D.广义力5.图示梁A截面的弯矩值为（）（给出一简支梁受集中力情况，假设梁长L，力F作用在跨中）A.FL/4B.FL/2C.FLD.06.位移法的基本未知量是（）A.多余约束力B.结点位移C.支座反力D.杆端弯矩7.图示桁架中零杆的数量为（）（给出一简单桁架，如三角形桁架中间有竖杆的情况）A.2B.3C.4D.58.静定结构的内力与（）有关。A.材料性质B.截面尺寸C.结构形状D.荷载9.图示结构B支座反力为（）（给出一悬臂梁，B为固定端，梁上有均布荷载q）A.qLB.qL/2C.0D.2qL10.超静定结构的超静定次数等于（）A.多余约束的数目B.约束的总数C.结点数D.杆件数二、多项选择题（每题2分，共20分）1.下列属于几何不变体系的组成规则有（）A.三刚片规则B.两刚片规则C.二元体规则D.瞬变体系规则2.静定结构的特性有（）A.内力只与荷载有关B.温度变化时无内力C.制造误差时无内力D.支座位移时无内力3.力法的基本结构可以是（）A.静定结构B.超静定结构C.几何可变体系D.几何不变体系4.位移法中，杆端弯矩的正负号规定为（）A.顺时针为正B.逆时针为正C.对结点顺时针为正D.对杆端顺时针为正5.图示结构中，属于二次超静定结构的有（）（给出几个不同结构图示，如两个多余约束的刚架等情况）A.结构AB.结构BC.结构CD.结构D6.桁架中判断零杆的方法有（）A.结点法B.截面法C.观察法D.力法7.结构力学中，下列属于荷载的有（）A.集中力B.均布荷载C.温度变化D.支座位移8.超静定结构的求解方法有（）A.力法B.位移法C.力矩分配法D.图乘法9.图乘法应用的条件有（）A.杆件为等截面直杆B.两个弯矩图至少有一个是直线图形C.EI为常数D.结构为静定结构10.下列关于结构位移计算的说法正确的有（）A.可以采用虚功原理B.位移与结构刚度有关C.静定结构位移计算只需考虑荷载作用D.超静定结构位移计算要考虑多余约束的影响三、判断题（每题2分，共20分）1.几何可变体系一定不能作为结构使用。（）2.静定结构在任意荷载作用下，都能通过静力平衡方程求出全部内力。（）3.力法的基本结构是唯一的。（）4.位移法中，汇交于同一结点的各杆端转动刚度之和称为该结点的约束刚度。（）5.桁架中的零杆不受力，可以去掉。（）6.超静定结构在荷载作用下的内力与结构的刚度相对值有关。（）7.图乘法计算结构位移时，两个弯矩图的面积和形心位置可以互换。（）8.静定结构的位移只与荷载有关，与材料性质和截面尺寸无关。（）9.力法和位移法都可以用于求解静定结构和超静定结构。（）10.结构在支座位移作用下，静定结构无内力，超静定结构有内力。（）四、简答题（每题5分，共20分）1.简述几何不变体系的组成规则。答：三刚片用不在同一直线上的三个铰两两相连，组成几何不变体系且无多余约束；两刚片用一个铰和一根不通过此铰的链杆相连，组成几何不变体系且无多余约束；在一个刚片上增加二元体，仍为几何不变体系。2.简述力法的基本思路。答：以多余约束力作为基本未知量，取静定的基本结构。根据基本结构在多余约束力和原荷载共同作用下，多余约束处的位移与原结构一致的条件，建立力法方程，求解多余约束力，进而求结构内力。3.简述位移法的基本思路。答：以独立的结点位移作为基本未知量，通过确定结构的刚度系数，建立位移法方程。根据结构的平衡条件，求出结点位移，再计算各杆杆端弯矩等内力。4.简述图乘法的计算步骤。答：首先判断是否满足图乘法条件（等截面直杆、至少一个弯矩图为直线图形、EI常数）。然后确定两个弯矩图，找出其中直线图形，确定其形心及对应另一个图的竖标，最后利用公式计算位移，即两图面积乘积与竖标乘积除以EI。五、讨论题（每题5分，共20分）1.比较力法和位移法在求解超静定结构时的优缺点。答：力法优点是基本概念清晰，适用于超静定次数不高情况；缺点是基本未知量与超静定次数有关，次数高时计算复杂。位移法优点是基本未知量与超静定次数无关，便于编程计算；缺点是对于某些结构确定刚度系数较繁琐。2.讨论静定结构和超静定结构在受力和变形方面的差异。答：受力上，静定结构内力仅由荷载决定，超静定结构内力与荷载、结构刚度等有关。变形方面，静定结构在非荷载因素（温度、制造误差等）下无内力但有位移，超静定结构在这些因素下有内力和位移，且内力分布更均匀，对局部荷载适应能力强。3.在结构设计中，如何利用结构力学知识选择合适的结构形式？答：要考虑结构功能需求、荷载特点等。对于承受竖向荷载的结构，可选用梁、桁架等。对于水平荷载较大的，框架、剪力墙等结构更合适。同时结合几何组成分析确保结构几何不变，用内力分析合理布置杆件，使结构安全经济。4.结合实际生活，举例说明结构力学在工程中的应用。答：如桥梁工程，设计时用结构力学知识分析梁式桥、拱式桥等结构受力，合理确定尺寸和材料。建筑结构中，框架结构设计要计算杆件内力和位移，保证安全。塔架结构设计也需结构力学分析风荷载等作用下的力学性能。答案一、单项选择题1.B2.A3.C4.B5.A6.B7.B8.D9.A10.A二、多项选择题1.