《结构力学》期末考试试卷(A、B卷-含答案)解析

***学院期末考试试卷

一、 填空题（20分）（每题2分）

1.一个刚片在其平面内具有 3 个自由度； 一个点在及平面内具有 2 自由

度；平面内一根链杆自由运动时具有 3 个自由度。

2.静定结构的内力分析的基本方法 截面法，隔离体上建立的基本方程是 平衡方程 。

3.杆系结构在荷载，温度变化，支座位移等因素作用下会产生 变形 和 位移 。

4.超静定结构的几何构造特征是 有多余约束的 几何不变体系 。

5.对称结构在对称荷载作用下，若取对称基本结构和对称及反对称未知力，则其

中 反对称 未知力等于零。

6.力矩分配法适用于 没有侧移未知量的超静定梁与刚架 。

7.绘制影响线的基本方法有 静力法 法和 机动法 法。

8.单元刚度矩阵的性质有 奇异性 和 对称性 。

9.结构的动力特性包括 结构的自阵频率；结构的振兴型； 结构的阻尼 。 10. 在自由振动方程0)()(2)(2.

..

=++t y t y t y ωξω式中，ω称为体系的 自振频率 ，ξ称为 阻尼比 。

二、试分析图示体系的几何组成（10分）

（1）（２）答案：

（1）答：该体系是几何不变体系且无余联系。

（2）答：该体系是几何不变体系且无多余联系。

三、试绘制图示梁的弯矩图（１０分）

（1）（2）

答案：

（１）（２）

M图

四、简答题（20分）

1.如何求单元等效结点荷载？等效荷载的含义是什么？答案：

2.求影响线的系数方程与求内力方程有何区别？

答案：

3.动力计算与静力计算的主要区别是什么？

答案：

4.自由振动的振幅与那些量有关？ 答案

五、计算题（40分）

1、用图乘法计算如图所示简支梁A 截面的转角A 。已知EI=常量。（10分）

答案：

解：作单位力状态，如图所示。分别作出p M 和M 图后，由图乘法得：

2.试作图示伸臂量的By F K M 的影响线。

答案：

By F 的影响线

K M 的影响线

3.试用力法计算单跨静定梁。并作M 图。（10分）

解：选取基本结构，并作出单位弯局矩图 和荷载弯矩图如图所示

4.试用位移法求作图示连续梁的内力图。（10分）（型常数、载常数见附表）

解：

（c ）M 解：（1）只有一个未知量，基本体系如图所示

（d ）P M （2）建立位移法典型方程01111=+P R Z K

（3）作p M M ,如图所示（a ）（b ）

i k 711=；218

1

81ql pl R p -=

（4）代入方程解得：)(561

21ql pl i

Z --=

（5）叠加法绘制弯矩图（e ）

（e ）

附表：型常数、载常数表

***学院期末考试试卷

一、填空题（20分）

1.几何构造分析的目的有三种：其一是检查所给体系几何特性；其二是根据几何构造的次序寻求内力分析的途径；其三是确定超静定的次数。

2.对桁架进行内力分析时，若所取隔离体只包含一个结点，则称为结点法；若所取隔离体不止包含一个结点，则称为截面法。

至3.图乘法的适用条件：（1）杆轴为直线；（2）EI为常数（3）M和

p

少有一个直线图形。

4.超静定结构的静力特征是支座反力和杆件内力不能完全由静力平衡条件唯一确定。

5对称结构在反对称荷载作用下，若取对称基本结构和对称及反对称未知力，则其中对称未知力等于零。

6.放松结点时，近端产生的力矩叫分配力矩，远端产生的力矩叫传递力矩。

7.反力和剪力影响线竖标的量纲是无量纲；弯矩影响线的竖标的量纲是长度。

8.建立各刚度矩阵君冠有“原始”二字，这种建立结构刚度方程的方法称后处理法，、而组成刚度矩阵过程中以经考虑零位移条件的方法称为先处理。

9.建立结构运动方程的常用方法直接平衡法；虚功法；变分法。

10. 结构的自振频率只与结构的质量和刚度有关。

二、试分析图示体系的几何组成（10分）

（1）（２）答案：

（１）答：该体系是几何不变体系且有一个多余联系。

（２）答：该体系是几何不变体系且无多余联系。

三、试绘制图示梁的弯矩图（１０分）

（１）（２）

答案：

（１）（２）

四、简答题（20分）

1.为什么要进行坐标转换？什么时候可以不进行坐标转换？

答案：

2.影响线与内力图有何不同？

答案：

3.结构自由度与体系几何组成分析中的自由度有何区别？ 答案：

4.什么是振动放大系数，简偕荷载下的动力放大系数与哪些因素有关？ 答案：

五、计算题（40分）

1. 设 EI 为常数，求 B （用图乘法）（10分）

答案：解：作荷载内力图和单位荷载内

力图

2. 试作图示伸臂量的cy F QK F 的影响线。

答案：cy F 的影响线

QK F 的影响线

2

l

2

l

3.试用力法计算单跨静定梁。并作M 图。（10分）

解：选取基本结构，并作出单位弯局矩图 和荷载弯矩图如图所示

4.用位移法计算图示结构，并绘弯矩图。（10分）（型常数、载常数见附表）

解：（1）只有1个未知量，Z 1，基本体系如图 所示

（2）建立典型位移方程01111=+P R Z k （3）作p M M ,如图（C ）（d ） 22216

1

41121ql ql ql R P -=-=

i k 1011= （４）入方程，解得i

ql k R Z p 2

11

11601=

-

= （５）叠加法绘得弯矩图如图（e ）所示