土木考研结构力学试题及答案

土木考研结构力学试题及答案

一、单项选择题（每题2分，共20分）1.静定结构的几何特征是（）A.无多余约束B.有多余约束C.几何不变体系D.几何可变体系2.图示结构A截面的弯矩为（）A.PaB.2PaC.3PaD.4Pa3.位移法的基本未知量是（）A.结点角位移和线位移B.多余未知力C.杆端弯矩D.支座反力4.力法方程是根据以下哪个条件建立的（）A.平衡条件B.物理条件C.变形协调条件D.位移互等定理5.图示结构的超静定次数为（）A.1次B.2次C.3次D.4次6.结构的动力自由度与以下哪个因素有关（）A.质量的数量B.结构的约束情况C.质量的分布和运动形式D.以上都有关7.用图乘法求位移的必要条件之一是（）A.单位荷载下的弯矩图为一直线B.结构可分为等截面直杆段C.所有杆件EI为常数D.结构必须是静定的8.对称结构在正对称荷载作用下，其内力和位移（）A.都是正对称的B.都是反对称的C.内力正对称，位移反对称D.内力反对称，位移正对称9.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.初位移和初速度D.结构的自振频率10.图示梁中C截面的剪力为（）A.-P/2B.P/2C.-PD.P答案：1.A2.B3.A4.C5.B6.D7.B8.A9.C10.B二、多项选择题（每题2分，共20分）1.以下属于结构力学研究内容的有（）A.结构的组成规律B.结构的内力分析C.结构的位移计算D.结构的动力响应2.静定结构的特性有（）A.满足平衡条件的内力解答是唯一的B.温度变化不产生内力C.支座移动不产生内力D.制造误差不产生内力3.力法的基本结构可以是（）A.静定梁B.静定刚架C.静定桁架D.静定组合结构4.位移法中，基本结构的选取原则有（）A.基本结构是静定的B.基本结构的结点角位移和线位移数目应尽可能少C.基本结构应便于计算D.基本结构可以是超静定的5.影响结构自振频率的因素有（）A.结构的质量B.结构的刚度C.结构的阻尼D.荷载的大小6.图乘法的应用条件包括（）A.杆轴为直线B.EI为常数C.至少有一个弯矩图为直线图形D.两个弯矩图都必须是直线图形7.对称结构在反对称荷载作用下，以下说法正确的有（）A.对称轴上的截面剪力为零B.对称轴上的截面轴力为零C.对称轴上的截面弯矩为零D.结构的内力和位移是反对称的8.计算结构位移的目的有（）A.验算结构的刚度B.为超静定结构的内力分析打下基础C.求解结构的动力响应D.确定结构的极限荷载9.下列关于虚功原理的说法正确的有（）A.虚功原理包括虚力原理和虚位移原理B.虚力原理可用于计算结构的位移C.虚位移原理可用于求解结构的内力D.虚功原理只适用于静定结构10.结构的动力分析方法有（）A.静力法B.反应谱法C.时程分析法D.能量法答案：1.ABCD2.ABCD3.ABCD4.ABC5.AB6.ABC7.BCD8.ABC9.ABC10.ABC三、判断题（每题2分，共20分）1.几何不变体系一定是静定结构。（）2.静定结构的内力与杆件的材料性质和截面尺寸无关。（）3.力法的基本未知量是多余未知力，位移法的基本未知量是结点角位移和线位移。（）4.结构的自振频率与荷载的大小无关。（）5.图乘法只能用于计算静定结构的位移。（）6.对称结构在正对称荷载作用下，对称轴上的截面剪力为零。（）7.位移法的基本结构必须是静定的。（）8.单自由度体系的自由振动是简谐振动。（）9.超静定结构的内力分布与各杆的刚度比值有关。（）10.虚功原理中的力状态和位移状态必须是彼此独立无关的。（）答案：1.×2.√3.√4.√5.×6.√7.×8.√9.√10.√四、简答题（每题5分，共20分）1.简述静定结构和超静定结构的区别。答：静定结构无多余约束，满足平衡条件的内力解答唯一，温度、支座移动等不产生内力；超静定结构有多余约束，仅平衡条件无法确定内力，温度变化、支座移动等会产生内力。2.力法的基本思路是什么？答：将超静定结构去掉多余约束变为静定基本结构，以多余未知力为基本未知量，根据基本结构在多余未知力和外荷载共同作用下的位移与原结构一致建立力法方程，求解多余未知力后求原结构内力。3.简述图乘法的步骤。答：先将结构的弯矩图分解，使其中至少一个为直线图形；再分段计算两弯矩图的面积与形心对应竖标乘积；最后将各段结果代数相加，除以EI得位移。4.影响结构动力响应的主要因素有哪些？答：主要因素有结构质量、刚度、阻尼，质量影响惯性力，刚度决定结构抵抗变形能力，阻尼消耗振动能量；还有荷载特性，如大小、频率、作用时间等。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工程应用中的优缺点。答：静定结构计算简单，内力与材料等无关，便于设计施工，但其冗余度低，局部破坏可能致整体失效；超静定结构内力分布均匀，可降低内力峰值，冗余度高，局部破坏不致整体倒塌，但计算复杂，对支座变形等敏感。2.分析力法和位移法在求解超静定结构时的适用情况。答：力法适用于超静定次数少的结构，将超静定结构转化为静定结构求解，未知量是多余力；位移法适用于结点位移少的结构，以结点位移为未知量，对高次超静定结构优势明显，能利用结构对称性简化计算。3.探讨结构动力分析的重要性及主要方法。答：重要性在于可评估结构在动荷载下安全性与适用性，避免共振等不利情况。主要方法有静力法，将动荷载等效为静荷载；反应谱法，利用反应谱确定最大响应；时程分析