结构力学考试卷及答案

结构力学考试卷及答案

一、单项选择题（每题2分，共20分）1.平面杆件结构一般分为梁、拱、刚架、桁架和（）。A.组合结构B.悬索结构C.网架结构D.壳体结构2.体系的计算自由度W（）时，体系一定是几何可变体系。A.>0B.=0C.<0D.≤03.静定结构在温度改变作用下（）。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.图示单跨梁，其剪力图为（）。（题目给出梁的荷载形式，此处略）A.水平直线B.斜直线C.抛物线D.折线5.静定结构的反力和内力与（）有关。A.结构的几何形状B.材料的性质C.杆件的截面尺寸D.结构的刚度6.用力法计算超静定结构时，其基本未知量是（）。A.多余未知力B.结点位移C.角位移D.线位移7.位移法的基本未知量是（）。A.多余未知力B.独立的结点角位移和线位移C.广义位移D.约束反力8.力矩分配法的直接对象是（）。A.杆端弯矩B.结点位移C.多余未知力D.支座反力9.图示结构，EI为常数，A点的竖向位移为（）。（题目给出结构形式，此处略）A.0B.某一确定值C.无穷大D.无法确定10.结构的动力自由度是指确定体系运动状态所需要的（）。A.结点位移数B.独立坐标数C.多余约束数D.未知力数答案：1.A2.A3.C4.B5.A6.A7.B8.A9.B10.B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是（）。A.无多余约束的几何不变体系B.有多余约束的几何不变体系C.瞬变体系D.常变体系2.静定结构的特性包括（）。A.反力和内力只与荷载有关B.温度改变时无内力C.支座位移时无内力D.制造误差时无内力3.绘制弯矩图时（）。A.弯矩图画在杆件受拉侧B.不需要注明正负号C.弯矩图画在杆件受压侧D.需要注明正负号4.力法的基本体系是（）。A.静定结构B.超静定结构C.去掉多余约束后得到的静定结构D.原结构5.位移法的基本假定有（）。A.忽略轴向变形B.弯曲变形是微小的C.受弯直杆变形后两端距离不变D.结点转角为零6.力矩分配法中，分配系数与（）有关。A.杆件的线刚度B.杆件的长度C.结点的平衡D.远端的支承情况7.影响结构自振频率的因素有（）。A.质量B.刚度C.阻尼D.荷载8.下列关于结构位移计算的说法正确的是（）。A.可以采用单位荷载法B.与材料性质有关C.与结构的几何形状有关D.只与荷载有关9.超静定结构的超静定次数等于（）。A.多余约束的个数B.未知力的个数C.去掉多余约束后得到的静定结构的次数D.基本未知量的个数10.结构力学中常用的计算方法有（）。A.力法B.位移法C.力矩分配法D.能量法答案：1.AB2.ABCD3.AB4.AC5.ABC6.AD7.AB8.ABC9.AD10.ABCD三、判断题（每题2分，共20分）1.几何可变体系一定不能作为工程结构使用。（）2.静定结构在荷载作用下的反力和内力，只与结构的几何形状和尺寸有关，与材料的性质无关。（）3.梁的剪力图为水平直线时，其弯矩图为斜直线。（）4.力法的基本结构是原结构去掉多余约束后所得到的静定结构。（）5.位移法的基本未知量数目与结构的超静定次数有关。（）6.力矩分配法中，传递系数CAB表示当A端转动单位转角时，B端的弯矩与A端弯矩的比值。（）7.结构的自振频率只与结构的质量和刚度有关，与外界干扰无关。（）8.静定结构在支座位移作用下不产生内力，但会有位移。（）9.超静定结构的内力与材料的性质和截面尺寸有关。（）10.用单位荷载法计算结构位移时，虚拟状态中的单位荷载是根据实际荷载来确定的。（）答案：1.√2.√3.√4.√5.×6.√7.√8.√9.√10.×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。答案：有三个规则。一是三刚片用不在同一直线上的三个铰两两相连，组成无多余约束的几何不变体系；二是两刚片用一个铰和一根不通过此铰的链杆相连，组成无多余约束的几何不变体系；三是一个点和一个刚片用两根不共线的链杆相连，组成无多余约束的几何不变体系。2.简述力法的基本思路。答案：以多余未知力作为基本未知量，去掉多余约束得到静定的基本结构。根据基本结构在多余未知力和原荷载共同作用下，在去掉多余约束处的位移与原结构相应位移相等的条件，建立力法方程，求解多余未知力，进而计算结构内力。3.简述位移法的基本步骤。答案：首先确定基本未知量，即独立的结点角位移和线位移；接着建立位移法基本方程；再求出基本结构在荷载等因素作用下的杆端力；最后解方程求出基本未知量，进而求出结构内力。4.简述力矩分配法的计算过程。答案：先计算各杆的分配系数，确定不平衡力矩。然后将不平衡力矩反号分配给各杆端，再将分配到近端的弯矩按传递系数传递到远端。如此反复进行，直到传递弯矩小到可忽略，最后叠加各杆端弯矩得到最终结果。五、讨论题（每题5分，共20分）1.讨论静定结构和超静定结构在受力性能上的差异。答案：静定结构反力和内力仅由平衡条件确定，与材料、截面尺寸无关，温度、支座位移等不产生内力。超静定结构反力和内力需考虑变形协调，与材料、截面尺寸有关，温度、支座位移等会产生内力，且内力分布更均匀，刚度和稳定性较好。2.在实际工程中，如何选择合适的结构力学计算方法？答案：对于静定结构，常用平衡方程直接求解。超静定结构中，力法适用于超静定次数不高的情况；位移法适用于结点位移易确定的结构；力矩分配法适合连续梁和刚架。还需考虑结构特点、荷载形式及计算精度要求等综合选择。3.讨论结构动力响应分析的重要性及应用场景。答案：重要性在于了解结构在动荷载下的响应，保障结构安全。应用场景广泛，如建筑结构抗震设计，避免地震时破坏；机械工程中分析设备振动，优化设计；桥梁结构应对风荷载、车辆荷