结构力学专科试题及答案

结构力学专科试题及答案

一、单项选择题（每题2分，共20分）1.静定结构的几何组成特征是（）A.体系几何可变B.体系几何瞬变C.体系几何不变且无多余约束D.体系几何不变且有多余约束2.图示结构中，杆AB是（）A.零杆B.受拉杆C.受压杆D.不定杆3.力法的基本未知量是（）A.结点位移B.多余未知力C.杆端内力D.支座反力4.位移法的基本未知量是（）A.多余未知力B.杆端内力C.结点位移D.支座反力5.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6.超静定结构产生内力的原因不包括（）A.荷载作用B.支座位移C.温度变化D.材料特性7.三铰拱在竖向荷载作用下，其支座反力与（）的支座反力相同。A.简支梁B.悬臂梁C.连续梁D.刚架8.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、初速度与结构自振频率D.结构自振频率9.图示结构中，截面C的弯矩$M_{C}$为（）A.$0$B.$Pl/2$C.$Pl$D.$2Pl$10.结构的自振频率与（）有关。A.质量B.刚度C.质量和刚度D.荷载二、多项选择题（每题2分，共20分）1.下列属于静定结构的有（）A.简支梁B.悬臂梁C.三铰拱D.超静定梁2.力法求解超静定结构的步骤包括（）A.选取基本结构B.建立力法方程C.计算系数和自由项D.求解多余未知力3.位移法的基本假定有（）A.变形微小B.忽略杆件的轴向变形C.弯曲变形是主要的D.结构为弹性体系4.影响结构动力响应的因素有（）A.结构的自振频率B.荷载的频率C.阻尼D.初始条件5.图乘法的应用条件有（）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6.静定结构的内力计算方法有（）A.截面法B.结点法C.截面法和结点法结合D.力法7.超静定结构的特性有（）A.有多余约束B.内力分布比较均匀C.结构的刚度比相应的静定结构大D.温度变化、支座位移等会引起内力8.三铰拱的合理拱轴线是（）A.在均布竖向荷载作用下为抛物线B.在径向均布荷载作用下为圆弧线C.与所受荷载有关D.与拱的形式有关9.单自由度体系的强迫振动中，动力系数与（）有关。A.干扰力的频率B.结构的自振频率C.阻尼比D.荷载大小10.结构力学中常用的分析方法有（）A.力法B.位移法C.力矩分配法D.矩阵位移法三、判断题（每题2分，共20分）1.静定结构的内力与材料的性质无关。（）2.超静定结构的内力只与荷载有关。（）3.力法的基本结构是静定结构。（）4.位移法的基本结构是超静定结构。（）5.图乘法可以用于求解曲杆的位移。（）6.三铰拱的水平推力与拱高有关，拱高越大，水平推力越小。（）7.结构的自振频率与荷载大小有关。（）8.单自由度体系自由振动时，其振幅始终保持不变。（）9.静定结构在温度变化作用下不会产生内力。（）10.力矩分配法是一种精确解法。（）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，仅由平衡条件可求全部反力和内力；超静定结构有多余约束，需结合变形条件求解。前者内力与材料、截面无关，后者有关，且温度、支座移动等会使其产生内力。2.力法和位移法的基本未知量分别是什么？答：力法基本未知量是多余未知力。通过解除多余约束将超静定结构转化为静定的基本结构，以多余力作为未知量建立方程求解。位移法基本未知量是结点位移，包括角位移和线位移，通过平衡条件建立方程求解。3.什么是结构的自振频率？它与哪些因素有关？答：结构的自振频率是结构自由振动时的频率。它只与结构本身的质量和刚度有关，质量越大，自振频率越低；刚度越大，自振频率越高，与外界荷载等因素无关。4.简述图乘法的应用条件。答：图乘法应用条件：一是杆轴为直线；二是EI为常数；三是至少有一个弯矩图为直线图形。满足这些条件才能用图乘结果计算位移。五、讨论题（每题5分，共20分）1.讨论超静定结构的优缺点。答：优点：有多余约束，局部破坏不致整体失效，内力分布均匀，刚度大，变形小。缺点：计算复杂，对温度变化、支座位移等敏感，会产生附加内力，设计施工要求高。2.比较力法和位移法的适用范围。答：力法适用于超静定次数较低的结构，可清晰体现多余约束对结构的影响。位移法适用于超静定次数高但结点位移少的结构，方便处理有侧移结构，在求解连续梁、刚架等结构时优势明显。3.分析结构动力响应与静力响应的区别。答：静力响应是结构在静荷载作用下的响应，其内力和位移不随时间变化。动力响应是结构在动荷载作用下产生的，与结构自振频率、荷载频率、阻尼等有关，内力和位移随时间变化，可能出现共振等特殊现象。4.讨论三铰拱的合理拱轴线在工程中的应用。答：三铰拱合理拱轴线能使拱内弯矩为零，只有轴力，充分发挥材料抗压性能。在工程中，如拱桥设计，按合理拱轴线建造可节省材料、减轻自重。但实际荷载复杂，常取近似合理拱轴线。答案一、单项选择题1.C2.A3.B4.C5.B6.D7.A8.C9.A10.