2004年哈尔滨工程大学结构力学2试题
哈尔滨工业大学 结构力学II 第二套张金生 结构动力学-9
1 T 2 最大动能为 Ti max X i m X i i 2 1 T 最大势能为 U i max X i k X i 2 Ti max U i max 由能量守恒,有
mN
y N (t )
X T k X i i i2 X T mX i i
2
5.04 1 m 4 9.08 归一化 X 1.8 k 2.24 11.22
1
4.667 m 8.334 归一化 k 10.334 4.99 m 8.98 归一化 k 11.19
k
k
1.取自重引起的位移 y1 3mg / k y2 y1 2mg / k 5mg / k
mg
mg
y1
y3 y1 mg / k 6mg / k
3 X 1 5 精确解: 2 6 1 0.198k / m T X 1 k X 1 2 1 0.445 k / m 1 T X 1 mX 1 14k 0.2k / m 1 0.447 k / m 70m
X n D n 1 n 一直算到 X 与 X 成比例为止. X n 为基本振型. 这时下式成立 1 n 1 n n X DX X 2
1
X
基本频率由下式计算
令பைடு நூலகம்
X 2 mX D m ---动力矩阵 1 X DX ---标准特征值问题 2
j
1 2 j
( a b 2 ) j
例.求图示体系的正交阻尼矩阵 c 和阻尼比 3 . 已知: 1 2 0.05
m m
k k
3 2 1
哈工大结构力学2004年考研试题
哈尔滨工业大学2004年硕士研究生考试试题一、选择题(本大题分6小题,共27分)1、(本小题6分)图示刚架,EI=常数,B点的竖向位移(↓)为:()A、Pl3/(6EI ) ;B、2Pl3/(3EI);C、2 Pl3/(6EI);D、Pl3/(3EI )。
2、(本小题6分)用力法计算图示结构时,使其典型方程中副系数全为零的力法基本结构是:( D)A.B.C.D.3、(本小题6分)图示结构(ƒ为柔度):( )A 、M A >M CB 、 M A =MC C 、 M A <M C D、M A =﹣MC4、(本小题3分)图示结构位移法基本未知数的数目是:( )A 、2B 、3C 、4D 、55、(本小题3分)图示结构用力法求解时,基本体系不能选:( D )A 、 C 为铰结点,A 为不动铰支座;B 、C 为铰结点,D 为不动铰支座; C 、 A 、D 均为不动铰支座; D 、A 为竖向链杆支座。
6、(本小题3分)若平衡力系作用于静定结构的某一几何不变的部分上则其支座反力:( A ) A 、恒为零; B 、不一定为零; C 、恒大于零 D 、恒小于零。
二、填充题(本大题分5小题,共24分) 1、(本小题3分)间接荷载下梁的影响线特点是节点处竖标与 的相同,节间则由 连以直线。
2、(本小题6分)图b 为图a 所示结构的基本体系,EI =常数,k 为弹簧刚度,试写出其力法方程。
3、(本小题6分)图示抛物线三铰拱,矢高为4m ,在D 点作用力偶M=80kN ⋅m ,M D 左=,M D 右=。
4、(本小题6分)图示结构,当支座B 发生沉降△时,支座B 处梁截面的转角大小为 6Δ/5l ,方向为顺时针 ,设EI =常数。
5、(本小题3分)图示体系计算自由度W =1,是几何 变体系,若在A 点加一竖向链杆支座,则成为几何 变体系,若在A 点加一固定铰支座,则成为 变体系。
三、(本小题6分)试分析图示体系的几何组成。
哈尔滨工程大学2018年硕士《结构力学2》考试大纲
哈尔滨工程大学2018年硕士《结构力学2》考试大纲考试内容范围:
一、平面体系的几何构造分析
1.掌握运用简单组成规律对平面体系进行几何构造分析;
2.考生熟练掌握体系计算自由度并进行定性分析;
3.考生掌握几何构造分析与受力分析之间的关系;
二、静定结构受力分析
1.熟练掌握静定梁、特别是平面刚架结构内力分析及内力图的绘制;
2.考生熟练掌握桁架和组合结构的受力分析要点;
3.考生熟练掌握三铰拱的受力分析方法及其受力特点;
4.生了解静定结构的一般性质;
三、影响线及其应用
1.考生掌握影响线的基本概念;
2.考生熟练掌握影响线绘制方法及其应用;
四、结构位移计算
1.考生掌握位移计算的一般公式及其灵活应用;
2.考生熟练掌握图乘法;
3.考生熟练掌握虚功原理,位移互等定理;
五、力法和位移法
1.熟练掌握荷载作用下的超静定结构的求解;
2.掌握支座移动和温度改变时的超静定结构的求解;
六、渐进法和矩阵位移法
1.熟练掌握力矩分配法、无剪力分配法的基本概念和计算;
2.矩阵位移法基本概念。
考试总分:150分考试时间:3小时考试方式:笔试
考试题型:选择题(30分)
填空题(30分)
计算题(90分)
文章来源:文彦考研。
全国自考结构力学(二)历年真题(珍藏版)
全国自考结构力学(二)历年真题全国2009年7月自考结构力学(二)试题课程代码:02439一、单项选择题(本大题共10小题,每小题2分,共20分)在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,请将其代码填写在题后的括号内。
错选、多选或未选均无分。
1.对称结构在反对称荷载作用下,内力图中为正对称的是( ) A .弯矩图 B .剪力图C .轴力图D .弯矩图、剪力图和轴力图2.图示桁架中零杆(不含零支座杆)的根数为( ) A .1 B .2 C .3 D .43.图(a)和图(b)为简支梁的两种单位力状态,由位移互等定理可得( )A .2112δ=δB .2211δ=δC .2221δ=δD .1211δ=δ4.图示超静定结构的超静定次数为( )A .4B .3C .2D .15.图示结构各杆长均为l ,EI=常数,欲使结点A 产生单位转角,则在结点A 施加力偶矩M=( )A .6l EIB .7l EIC .8lEID .9lEI 6.以下关于影响线的说法不正确的一项为( )A .影响线指的是单位力在结构上移动时所引起的结构的某一内力(或反力)变化规律的 图形B .利用影响线可以求结构在固定荷载作用下某个截面的内力C .利用影响线可以求结构某个截面内力的最不利荷载位置D .影响线的横坐标是截面位置,纵坐标为此截面位置处的截面内力值 7.单元刚度矩阵中第3列元素表示( ) A .3∆=1时,在各个位移方向上产生的力 B .3∆=1时,在某个位移方向上产生的力C .在各个位移方向上发生单位位移时,在3∆方向上产生的力D .在某个位移方向上发生单位位移时,在3∆方向上产生的力 8.不计杆的分布质量,图示体系的动力自由度为A .1B .2C .3D .49.为提高单自由度体系的自振频率可采取的措施有( ) A .减小外荷载 B .增大体系的刚度 C .增大阻尼D .增大质量10.AB 梁为矩形截面梁,截面高为h ,上侧温度升高10℃,下侧温度下降2℃,B 点的竖向位移(以向下为正)为( )A .3h l 2αB .-3h l 2αC .6hl 2αD .-6hl 2α二、填空题(本大题共10小题,每小题2分,共20分) 请在每小题的空格中填上正确答案。
哈尔滨工业大学01-03年春秋结构力学试卷及答案精品文档29页
哈工大 2001 年春季学期结构力学试卷(请考生注意:本试卷共5页)一.是非题(将判断结果填入括弧:以O 表示正确,X 表示错误)(本大题分4小题,共11分)1 . (本小题 3分)图示结构中DE 杆的轴力F NDE =F P /3。
( ).2 . (本小题 4分)用力法解超静定结构时,只能采用多余约束力作为基本未知量。
( ) 3 . (本小题 2分)力矩分配中的传递系数等于传递弯矩与分配弯矩之比,它与外因无关。
() 4 . (本小题 2分)用位移法解超静定结构时,基本结构超静定次数一定比原结构高。
( )二.选择题(将选中答案的字母填入括弧内)(本大题分5小题,共21分)1 (本小题6分)图示结构EI=常数,截面A 右侧的弯矩为:( ) A .2/M ; B .M ; C .0; D. )2/(EI M 。
2. (本小题4分)图示桁架下弦承载,下面画出的杆件内力影响线,此杆件是:( ) A.ch ; B.ci; C.dj; D .cj .3. (本小题 4分)图a 结构的最后弯矩图为:A. 图b;B. 图c;C. 图d;D.都不对。
( )( a) (b) (c) (d)4. (本小题 4分)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;2=1/4 M /8 M /2B.结构可分为等截面直杆段;C.所有杆件EI 为常数且相同;D.结构必须是静定的。
( ) 5. (本小题3分)图示梁A 点的竖向位移为(向下为正):( )A.F P l 3/(24EI ); B . F P l 3/(!6EI ); C . 5F P l 3/(96EI ); D. 5F P l 3/(48EI ).三(本大题 5分)对图示体系进行几何组成分析。
四(本大题 9分)图示结构B 支座下沉4 mm ,各杆EI=2.0×105 kN ·m 2,用力法计算并作M 图。
五(本大题 11分) 用力矩分配法计算图示结构,并作M 图。
哈尔滨工业大学结构力学期末试卷及答案
哈尔滨⼯业⼤学结构⼒学期末试卷及答案哈⼯⼤ 2003 年春季学期结构⼒学试卷⼀.是⾮题(将判断结果填⼊括弧:以O 表⽰正确,X 表⽰错误)(本⼤题分3⼩题,共7分) 1.(本⼩题 3分)图a. b 所⽰三铰拱的⽀座反⼒相同。
()(a )(b) 2.(本⼩题 2分)图⽰结构中的反⼒H =-M /L 。
()3.(本⼩题 2分)⼒矩分配法中的分配系数,传递系数与外界因素(荷栽,温度变化等)有关。
()⼆.选择题(将选中答案的字母填⼊括弧内,本⼤题分3⼩题,共9分)1. (本⼩题 4分) 连续梁和M 图如图所⽰,则⽀座B 的竖向反⼒F By 是:A. 1.21(↑)B.5.07( ↑)C.11.07(↓)D.17.07(↑)。
()2 (本⼩题3分) 在位移法中,将铰接端的⾓位移,滑动⽀撑端的线位移作为基本未知量:A,绝对不可;B.⼀定条件下可以;C.可以,但不必;D.必须。
( )3 (本⼩题 2分) 图⽰体系为:A. ⼏何不变⽆多余约束B. ⼏何不变有多余约束C.⼏何常变 D. ⼏何瞬变三.填充题(将答案写在空格内)(本⼤题分2⼩题,共9分)1.(本⼩题 4分)图⽰刚架⽀座反⼒F By= ,C 截⾯的弯矩M C = ,剪⼒F Q C =2.(本⼩题 5分)虚功原理应⽤条件是:⼒系满⾜条件;位移是的。
四(本⼤题 4分)对图⽰体系作⼏何组成分析q20 kN15.85五(本⼤题7分)⽤⼒法计算图⽰梁,取⽀座D的竖向链杆为多余约束,代以⽅向向上的多余⼒X1,求得δ11=l3/(EI),Δ1P= -ql4/(24EI),求作其M图。
六(本⼤题7分)求图⽰桁架杆件a,b的内⼒七(本⼤题8分)已知图⽰结构的M图, 作F Q , F N图。
⼋(本⼤题10分)作图⽰结构F Q B左,M F的影响线。
九(本⼤题12分)⽤⼒矩分配法计算并作图⽰对称结构的M图。
已知:q=40 kN/m各杆EI相同。
⼗(本⼤题13分)⽤位移法计算并作图⽰结构M图,横梁为⽆穷刚梁EI→∞,两柱刚度均为EI。
哈工大结构力学考研真题2001-2013
9、求图示结构C点弯矩影响线,E右剪力影响线,E点弯矩影响线,F支座力影响线(单位力在AB上移动)
2013年哈尔滨工业大学硕士研究生入学考试试题-回忆版
考试时间:180分钟 考试科目:结构力学、工程力学
一、填空题
1、虚铰是连接 钢片的 ,其作用相当于 。
2、
3、图式结构力法自由未知量个数为 ,位移法自由未知量个数为 。
4、
5
6、
二、选择题、
1、图示结构为
A 无多余约束集变体系 D 常变体系
2、图示结构计算自由度W为:
A -5 B -6 C -7 D -8
3、图示结构在行列荷载作用下AB杆轴力最大值为:
4、图示结构μAB的分配系数为:
A 4/7 B 1/2 C 4/5 D
5、
3、求图示结构1.2.3杆轴力
4、求图示结构弯矩图、剪力图、轴力图
5、
6、做图示结构弯矩图,并计算二力杆轴力
7、力法作图示结构弯矩图
(完整版)哈工大结构力学题库五章.docx
第五章位移法一判断题1.图a为对称结构,用位移法求解时可取半边结构如图 b 所示。
答:(×)题 1 图2.图示结构,用位移法求解,有三个结点角位移和二个结点线位移未知数。
(×)。
题2图题3图3.以下两个单跨梁左端产生 1 所施加的弯矩相同。
(×)4.用位移法计算刚架,常引入轴向刚度条件,即“受弯直杆在变形后两端距离保持不变”。
此结论是由下述假定导出的:( D)A忽略受弯直杆的轴向变形和剪切变形;B弯曲变形是微小的;C变形后杆件截面仍与变形曲线相垂直;D假定 A 与 B 同时成立。
5.用位移法计算图示结构时,独立的基本未知数数目是 4 。
(×)题 5 图题 6 图6.图示结构用位移法计算时,其基本未知量的数目为 3 个(√)。
7.在位移法典型方程的系数和自由项中,数值范围可为正、负实数的有:( D)A主系数;B主系数和副系数;C主系数和自由项D负系数和自由项。
8.用位移法计算超静定结构时考虑了到的条件是:(A)A物理条件、几何条件、和平衡条件;B平衡条件C平衡条件与物理条件D平衡条件与几何条件9.规定位移法的杆端弯矩正负时,对杆端而言,以顺时针为正,对结点则以逆时针为正,这一规定也适合于杆端剪力的符号规定。
(×)10.图 a 对称结构可简化为图( b)来计算。
(×)题10图题11图11.图示结构用位移法求解时,基本未知量个数是相同的(√)12.图示结构用位移法求解时,只有一个未知数(√)题12图题13 图题14图13. 图示结构横梁无弯曲变形,故其上无弯矩。
(×)14.图a对称结构可简化为图b来计算,EI 均为常数。
(×)15.图示结构用位移法求解的基本未知量数目最少为3。
(√)题15图题16图16.图示结构EI=常数,用位移法求解时有一个基本未知量。
(√)。
17.位移法中固端弯矩是当其基本未知量为零时由外界因数所产生的杆端弯矩(√)18.位移法的典型方程与力法的典型方程一样,都是变形协调方程。
(完整版)哈工大结构力学题库一章
第一章平面体系的几何组成分析一判断题1. 图示体系是几何不变体系。
(×)题1图题2图题3图题4图2. 图示体系为几何可变体系。
(×)3. 图示体系是几何不变体系。
(×)4. 图示体系是几何不变体系。
(√)5. 图示体系是几何不变体系。
(×)题5图题6图题19图题20图6. 图示体系为几何不变有多余约束。
(×)7. 几何瞬变体系产生的运动非常微小并很快就转变成几何不变体系,因而可以用作工程结构。
(×)8. 两刚片或三刚片组成几何不变体系的规则中,不仅指明了必需的约束数目,而且指明了这些约束必需满足的条件。
(√)9. 在任意荷载下,仅用静力平衡方程即可确定全不反力和内力的体系是几何不变体系。
(√)10. 计算自由度W小于等于零是体系几何不变的充要条件。
(×)11. 几何可变体系在任何荷载作用下都不能平衡。
(×)12. 三个刚片由三个铰相联的体系一定是静定结构。
(×)13. 有多余约束的体系一定是超静定结构。
(×)14. 有些体系为几何可变体系但却有多余约束存在。
(√)15. 平面几何不变体系的三个基本组成规则是可以相互沟通的。
(√)16. 三刚片由三个单铰或任意六根链杆两两相联,体系必为几何不变。
(×)17. 两刚片用汇交于一点的三根链杆相联,可组成几何不变体系。
(×)18. 若体系计算自由度W<0,则它一定是几何可变体系。
(×)19. 在图示体系中,去掉其中任意两根支座链杆后,所余下都是几何不变的。
(×)20. 图示体系按三刚片法则分析,三铰共线,故为几何瞬变体系。
(×)21. 有多余约束的体系一定是几何不变体系。
(×)22. 几何不变体系的计算自由度一定等于零。
(×)23. 几何瞬变体系的计算自由度一定等于零。
(×)24. 图中链杆1和2的交点O可视为虚铰。
结构力学(二)试题及答案1-代码02439
全国2006年4月高等教育自学考试结构力学(二)试题课程代码:02439一、单项选择题(本大题共10小题,每小题2分,共20分)在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,请将其代码填写在题后的括号内。
错选、多选或未选均无分。
1.图示结构支座A向下、向左分别发生微小位移a,则结点C的水平位移等于()A.2a(←)B.2a(→)C.a(←)D.a(→)2.图示梁线刚度为i,给定杆端位移如图所示,利用转角位移方程求出M AB、M BA 分别等于()A.-2i,-2iB.0,0C.2i,2iD.6i,6i3.图示结构,i为线刚度。
AB杆的B端转动刚度(劲度)值为:()A.1B.3C.4D.74.水平单位力P=1在柱AB上移动,则正确的弯矩M A(以右侧受拉为正)影响线应是()A.图(a)B.图(b)C.图(c)D.图(d)5.图示为悬臂梁截面C 剪力影响线图的几种结果,其中正确的应是( ) A .图(a) B .图(b) C .图(c) D .图(d)6.某结构的刚度矩阵如下(单位省略)[]⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡---=535.13025.128K根据结构刚度矩阵的性质,可知矩阵中下列元素的值一定是错误..的( ) A .K 11、K 22 B .K 11、K 33 C .K 22、K 33D .K 12、K 217.结构的非结点荷载与它的等效结点荷载分别引起的( ) A .内力不同,结点位移相同B .内力相同,结点位移相同C .内力不同,结点位移不同D .内力相同,结点位移不同8.欲增大结构的自振频率ω,则结构的刚度K 及质量m 应作如下变化( ) A .K 增大、m 增大 B .K 减小、m 减小 C .K 减小、m 增大D .K 增大、m 减小9.欲提高图示体系的临界荷截P cr ,则应使弹簧刚度k 及杆长l 按下述方式变化( ) A .k 增大,l 减小 B .k 增大,l 增大 C .k 减小,l 增大 D .k 减小,l 减小10.只承受弯矩的截面处于极限状态时,确定截面中性轴位置的条件是( ) A .变形协调条件 B .截面上的弯矩应等于零 C .受拉区和受压区的面积相等D .平衡条件与变形协调条件二、填空题(本大题共10小题,每小题2分,共20分)11.图示结构各杆EI=常数,用力法和位移法混合求解时,最简单的计算方案是取D结点角位移和___________作为基本未知量。
哈工大结构力学试卷参考答案
哈工大结构力学试卷参考答案呼伦贝尔学院建筑工程学院《结构力学》试卷1参考答案考试时间120分钟满分100分学院专业级班姓名学号题号得分评卷人一二三四总分能够减少自由度的装置称为约束。
5、图6所示结构的超静定次数是 6 次,此结构位移法基本未知量的个数是 6 个。
6、结构力学的研究对象是杆件结构。
图67、利用位移计算总公式计算结构位移时,对于桁架只须考虑轴力项,对于梁和刚架只须考虑弯矩项,对于拱要考虑弯矩、轴力项。
三、单项选择题(2分×10题,共20分) 1、下列结构内力只有轴力的是(C )。
A、梁 B、刚架 C、桁架 D、拱2、图7所示平面体系的几何组成性质是( D )。
A、几何不变且无多余约束 B、几何可变C、几何不变且有多余约束D、几何瞬变图73、当一个竖向单位荷载沿结构移动时,表示某一量值变化规律的图形是(C )。
A、弯矩图B、轴力图C、影响线D、剪力图 4、三个刚片用三个铰两两联结而成的体系是( D )。
A、几何不变B、几何可变C、几何瞬变D、以上三者均有可能 5、静定结构在几何构造上的特征是( D )。
A、有多余约束 B、计算自由度W等于零一、判断题(对的打“√”错的打“×”,2分×5题,共10分) 1、静定结构受温度改变影响会产生内力。
(× )2、所谓零秆,既该杆的轴力为零,故从该静定结构去掉,并不影响结构的功能。
(× )3、如图1所示为某超静定刚架对应的力法基本体系,其力法方程的主系数δ36/EI。
(× )4、如图25所示结构的M图是正确的。
(√)X1 EI pl pl s θ i (a)6m l 22是X2 2EI M图p s θ i (b) 6m 图1 l图2 l 图3 5、如图3所示,(a)与(b)所示梁A端的转动刚度示相同的。
(√ ) l/2 l/2 l 二、填空题(每空1分,共15分)ql 2q B 1、图4所示结构支座A的支座反力为 3ql ,方向向上,B截面的剪力为 3ql/2 ,2A C、无多余约束 D、几何不变,且无多余约束 6、位移法的基本未知量是( A)。
结构力学(6)--结构力学II-2试卷
哈工大结构力学II试卷一.判断题(每小题2分,共14分)1.矩阵位移法中,等效结点荷载的“等效”是指等效结点荷载引起的结点位移与非结点荷载引起的结点位移相等。
( )2.用矩阵位移法计算连续梁时无需对单元刚度矩阵进行坐标变换。
( )3.用有限元法分析结构时,应力变化较大区域的单元要划分得小一些。
( )4.动力系数也称动力位移放大系数,它总是大于 1 。
( )5.具有集中质量的动力体系,其动力自由度等于集中质量数。
( )6.三结点三角形单元的三个形函数在单元上任何一点值的和等于 1。
( )7.临界荷载作用下的偏心受压杆,其平衡状态具有二重性。
( )二.单项选择题(每小题3分,共15分)1.杆件结构自由式单元的刚度矩阵是 ( ) A. 非对称、奇异矩阵 B. 对称、奇异矩阵C. 非对称、非奇异矩阵D. 对称、非奇异矩阵2.结构动力计算的基本未知量是 ( )A. 质点位移B. 结点位移C. 多余未知力D. 杆端弯矩3.用有限元法分析平面问题时,位移模式中需有常数项的原因是 ( )A .反映单元的刚体位移 B .反映单元的常应变状态C .使单元间在边界处满足位移协调D .使结点处满足平衡条件4.极限荷载Pu F 、可破坏荷载P F +和可接受荷载P F -之间的关系为 ( )A .P F +ᄈF Pu ≥P F - B .P F +>P F ->Pu F C .P F -≥Pu F ≥P F +D .P F ->P F +>PuFC .Pcr3F >Pcr2F >Pcr1FD .Pcr1F >Pcr3F >Pcr2F 三.填充题(每小题3分,共15分)1.无阻尼单自由体系受简谐荷载作用,当荷载频率小于自振频率时,动荷载的作用方向与质点位移的方向是 的。
2.振型关于质量矩阵的正交性,其意义可以理解为某振型对应的 力在其他振型上所做的虚功总和为零。
3.图示结构(计轴向变形),采用边界条件先处理法形成的结构刚度矩阵的阶数为 。
结构力学2222222
《结构力学》大作业21113210415吴意诚计算两铰拱与三铰拱的水平推力和弯矩,并加以比较,给出有意义的建议(所需数据自定,按力法手算)简介:两铰拱与三铰拱的拱m l 10=,拱高m f 5=,拱轴线方程为)(42x l x fy l-=两铰拱与三铰拱荷载作用图如下所示(集中力大小为Fp ):本文通过三个部分来探讨所要研究的问题: 1 )计算两铰拱的水平推力与弯矩; 2 )计算三铰拱的水平推力与弯矩;3 )分析比较两种结构以及提出有意义的建议。
正文:一 、计算两铰拱的水平推力与弯矩两铰拱为一次超静定体系,采用力法来计算内力。
1 解除一次超静定,得到基本体系:X12 根据位移条件,写出力法方程:1111=+∆p Xδ3 求结构在单位力作用下的弯矩方程:11=X)(412x l x fy m l-=⨯=4 求结构在集中荷载Fp 作用下结构的弯矩方程:x Fp m k 2= 20l x <≤)(2x l Fp m k -=l x l ≤≤25 求出系数与广义荷载位移dxx l EI ds EI lfx l x lf mll422220422011)2(1611611)(-+==-⎰⎰δdx l x l f dx y ds 4222)2(161)'(1-+=+=)2(4'2x l l fy -==+=∆⎰⎰ds m m EI ds m m EI k l l k l p 220111))2(161)(42)()2(161)(42*(24222422202⎰⎰-+--+-+-l l ldx l x l f x l x l f x l Fp dx l x l f x l x l f x Fp将m l 10=,m f 5=,带入上式得11δ=EI08.164,p 1∆=Fp EI 304.626 计算X1将11δ与p 1∆带入力法方程中得到X1=-0.3797Fp (实际力方向与假定的方向相反),由此得到:1 )两铰拱结构的弯矩表达式为)(4222x l x lfF x Fp y F x Fp m H H k --=-=x Fp x Fp m k *2594.0*07594.02-=20lx <≤(假设k m 方向为逆时针)yF x Fp l Fp m H k--=222*02406.0*7594.05xFp x Fp Fp m k --= l x l≤≤2(假设km 的方向为逆时针)2) 两铰拱结构的水平推力大小Fp F H 3797.0=二 、计算三铰拱的水平推力与弯矩1 三铰拱的等代梁kmQKFAyF2 受力分析如上图所示:3 建立平衡方程,得到三铰拱的水平推力和弯矩的表达式:1 )水平推力:fm F k H=2 ) 弯矩图表达式:)(420x l x l m m y F m M kkH k k --=-=Ay FAxFNKFQKF KM)10(502)(22222x x Fp x Fp x l x l Fp x Fp --=--=三 分析比较及建议1 两铰拱与三铰拱内力比较两铰拱与三铰拱内力比较 分析比较:1 )在拱脚附近,三铰拱的弯矩值要远大于两铰拱的弯矩值,但在拱顶附近,两铰拱的弯矩值要大于三铰拱的弯矩值;两铰拱与三铰拱的轴力相差不大;在拱脚附近,三铰拱的剪力值要大于两铰拱,但在拱顶附近,二者相差不大。
哈工大结构力学题库七章(2) 2
第七章影响线一判断题1. 图示梁AB与A0B0,其截面C与C0弯矩影响线和剪力影响线完全相同。
(X)题1图题2图2. 图示结构Q E影响线的AC段纵标不为零。
(X)3. 图示梁K截面的M K影响线、Q K影响线形状如图a、b所示。
4. 图示梁的M C影响线、Q C影响线形状如图a、b所示。
5. 图示梁的M C影响线、M B影响线形状如图a、b所示。
第七章影响线6. 图示结构M B影响线的AB段纵标为零。
7. 图示梁跨中C截面弯矩影响线的物理意义是荷载P=1作用在截面C的弯矩图形。
(X)8. 用静力法作静定结构某量值的影响线与用机动法作该结构同一量值的影响线是不等价的。
(X)9. 求某量值影响线方程的方法,与恒载作用下计算该量值的方法在原理上是相同的。
(√)10. 影响线是用于解决活载作用下结构的计算问题,它不能用于恒载作用下的计算。
(X)11. 移动荷载是指大小,指向不变,作用位置不断变化的荷载,所以不是静力荷载。
(X)12. 用静力法作影响线,影响线方程中的变量x代表截面位置的横坐标。
(X)13. 表示单位移动荷载作用下某指定截面的内力变化规律的图形称为内力影响线。
(√)14. 简支梁跨中截面弯矩的影响线与跨中有集中力P时的M图相同。
(X)15. 简支梁跨中C截面剪力影响线在C截面处有突变。
(√)16. 绝对最大弯矩是移动荷载下梁的各截面上最大的弯矩。
(√)17. 静定结构及超静定结构的内力影响线都是由直线组成。
(X)18. 图示结构Q C影响线的CD段为斜直线。
19. 图示结构K断面的剪力影响线如图b所示。
(√)题19图20. 用机动法作得图a所示Q B左结构影响线如图b。
题20图题21图21. 图示结构a杆的内力影响线如图b所示22. 荷载处于某一最不利位置时,按梁内各截面得弯矩值竖标画出得图形,称为简支梁的弯矩包络图。
(X)23. 单位力P=1沿图a所示桁架上移动,杆K内力影响线如图b.第七章影响线24. 图为图所示结构Q C右的影响线。
结构力学2 试卷及答案B
结构力学2 试卷及答案B考试类型:开卷 试卷类型:B 卷 考试时量:120分钟一、填空题:(20分;每题5分;共4题) 1、已知l =2m ;M u =300KNm ;则图1示等截面静定梁的极限荷载________________________。
2、请绘出图2示结构弯矩图;各杆EI 、l 均相同。
3、 图3示结构的原始刚度矩阵是______________________________________________。
4、略去杆件自重及阻尼影响;图4示结构自振频率是______________________________。
二、简答题:(20分;每题5分;共4题) 1、什么是塑性铰;其与普通铰的区别是什么?2、矩阵位移法中何为单元分析?何为整体分析?图1图 2图 4图33、剪力分配法中;若荷载不是作用在柱顶;而是作用在竖柱上应如何处理?4、第一类失稳的特征、第二类失稳的特征分别是什么?四、计算题:(30分;每题15分;共2题)1、请用无剪力分配法绘制图5所示刚架的M图。
图52、试求图6示刚架的自振频率和主振型。
五、综合题:( 30分;共1题)图6图7所示刚架各杆E 、I 、A 相同;且21000l IA;试用矩阵位移法求其内力。
(提示:为计算方便;可暂设E=I=l =q=1;待求出结点线位移、角位移、杆端轴力、剪力、弯矩后;再分别乘上EI ql 4、EIql 3、ql 、2ql 即可。
)图7一、填空题:(20分;每题5分;共4题) 1、___200KN___ 2、3、()()()()()()()()()()()()()()()()⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡+++45545444544434434223323232422332222212212111211100000000000k k k k k k k k k k k k k k k k 。
4、356maEI二、简答题:(20分;每题5分;共4题)1、答:截面的弯矩不能再增大;但弯曲变形可任意增长;这就相当于在该截面处出现了一个铰;我们称此为塑性铰。
哈工大结构力学期末试卷
哈工大 2001 年春季学期结构力学试卷(请考生注意:本试卷共5页)一.是非题(将判断结果填入括弧:以O 表示正确,X 表示错误)(本大题分4小题,共11分) 1 . (本小题 3分)图示结构中DE 杆的轴力F NDE =F P /3。
( ).2 . (本小题 4分)用力法解超静定结构时,只能采用多余约束力作为基本未知量。
( )3 . (本小题 2分)力矩分配中的传递系数等于传递弯矩与分配弯矩之比,它与外因无关。
( )4 . (本小题 2分)用位移法解超静定结构时,基本结构超静定次数一定比原结构高。
( )二.选择题(将选中答案的字母填入括弧内)(本大题分5小题,共21分)1 (本小题6分)图示结构EI=常数,截面A 右侧的弯矩为:( )A .2/M ;B .M ;C .0; D. )2/(EI M 。
2. (本小题4分)2图示桁架下弦承载,下面画出的杆件内力影响线,此杆件是:( )A.ch ; B.ci; C.dj; D .cj .3. (本小题 4分)图a 结构的最后弯矩图为:A. 图b;B. 图c;C. 图d;D.都不对。
( )( a) (b) (c) (d) 4. (本小题 4分) 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 为常数且相同; D.结构必须是静定的。
() 5. (本小题3分)图示梁A 点的竖向位移为(向下为正):( )A.F P l 3/(24EI ); B . F P l 3/(!6EI ); C . 5F P l 3/(96EI ); D. 5F P l 3/(48EI ).三(本大题 5分)对图示体系进行几何组成分析。
F P=1四(本大题 9分)图示结构B 支座下沉4 mm ,各杆EI=2.0×105 kN ·m 2,用力法计算并作M 图。
五(本大题 11分) 用力矩分配法计算图示结构,并作M 图。
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第1章绪论题1)承受总纵弯曲构件:连续上甲板,船底板,甲板及船底纵骨,连续纵桁,龙骨等远离中和轴的纵向连续构件(舷侧列板等)2)承受横弯曲构件:甲板强横梁,船底肋板,肋骨3)承受局部弯曲构件:甲板板,平台甲板,船底板,纵骨等4)承受局部弯曲和总纵弯曲构件:甲板,船底板,纵骨,递纵桁,龙骨等1.2题甲板板:纵横力(总纵弯曲应力沿纵向,横向货物或上浪水压力,横向作用)舷侧外板:横向水压力等骨架限制力沿中面内底板:主要承受横向力货物重量,骨架限制力沿中面为纵向力舱壁板:主要为横向力如水,货压力也有中面力第2章单跨梁的弯曲理论2.1题设坐标原点在左跨时与在跨中时的挠曲线分别为v(x)与v(1x)1)图2.1333 2334243()()()424 ()26666l l ll l lp x p x p x M x N xv xEI EI EI EI EI---=++++原点在跨中:3230111104()4()266llp xM x N xv x vEI EI EI-=+++,'11'11()0()022(0)0(0)2l lv vpv N⎧==⎪⎨⎪==⎩2)3323()3 2.2()266llp xN xMxv x xEI EI EIθ-=+++图3)333002()2 2.3()666xx x llp xN x qx dxv x xEI EI EIθ-=++-⎰图2.2题a)33111311131(3)(2)616444641624 pp ppl plv v vEI EI⎡⎤⎡⎤=+=⨯⨯-+⨯-⨯⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦=3512pl EI333321911()61929641624pl pl pl V EI EI EI ⎡⎤⎛⎫=-++= ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦b) 2'292(0)(1)3366Ml Ml Pl v EI EI EI-=+++ =2220.157316206327Pl Pl Pl EI EI EI-+=⨯2291()(1)3366Ml Ml Pl l EI EI EIθ-=+-+ =2220.1410716206327Pl Pl Pl EI EI EI---=⨯()()()2222133311121333363l l p l l v m m EIl EI ⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪⎛⎫⎝⎭⎝⎭⎡⎤=----+ ⎪⎣⎦⎝⎭=2372430pl EIc) ()44475321927682304ql ql ql l v EI EI EI=-=()23233'11116(0)962416683612lq l ql pl qlql v EI EI EIEIEI ⎡⎤=--=--=⎢⎥⎣⎦d) 2.1图、 2.2图和 2.3图的弯矩图与剪力图如图2.1、图2.2和图2.3图2.1图2.2图2.32.3题1)()32212120624452313120Ml ql l l Mlq q EI EI EI EI q l M θ⎡⎤=---+=⎢⎥⎣⎦∴=右2)32101732418026q l Ml l l Ml lq EI EI EIEI θ⎡⎤=-++-⎢⎥⎣⎦=3311117131824360612080q l q l EI EI⎛⎫-++-=-⎪⨯⎝⎭ 2.4 题2.5图3000()6N x v x v x EIθ=++,()00v A p N =-300()6x v x Ap x A N EI θ⎛⎫∴=++- ⎪⎝⎭如图2.4, ()()0v l v l '==由得300200200060263l Ap l A N EI l N EI pl Ap l EI pN θθθ⎫⎛⎫++-=⎪⎪⎪⎝⎭⎬⎪+=⎪⎭⎧-==-⎪⎨⎪=⎩解出 3333()1922pl x x v x EI l l ⎛⎫∴=-+ ⎪⎝⎭图2.42.6图()()()()()()()2300122300012120001221223121212260,42026622M x N x v x x EI EIv l v l M l N l EI EI M l l l EI EIEI M l N l N l EI EI x x v x x l l θθθθθθθθθθθθθθ=++'==⎫⎧=--++=⎪⎪⎪⎪⎬⎨⎪⎪=+++=⎪⎪⎩⎭++∴=++由得解得 2.5题2.5图:(剪力弯矩图如2.5)()132023330222002332396522161848144069186pl Mp pR p ll p pl v AR EI EI v l Mlpl pl pl v EI EI EI EI v Ml pl pl pl v l EI EI EI EIθ-∴==-===⋅=⎛⎫=-=-= ⎪⎝⎭-'==--=-=-()16A pa b b M A l K l ⎡⎤=++⎢⎥⎣⎦, 图2.5 111,0,6632A l a l b A K ====+=将代入得:()16312pl pl M ==2.7图:(剪力弯矩图如2.6)341113422244440.052405021005112384240100572933844009600l ql ql v A R EI EI l ql ql v A R EI EIl qlql v EI EI ql ql EI EI==⋅===⋅=⎛⎫⎛⎫=++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎛⎫=+=⎪⎝⎭ 图2.6()()3331233312111202424401007511117242440100300v v ql ql ql EI l EI EIv v ql ql qll EI l EI EIθθ-⎛⎫=-=-+=⎪⎝⎭--⎛⎫=--=--+=⎪⎝⎭2.8图(剪力弯矩图如2.7)()2221401112124,,0,11,82411118243212121248243,82864AA Qa b M A K l Q qa a l b A K ql ql M ql qlql R ql v AR EIα⎡⎤⎛⎫=⋅++⎢⎥⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦======++==⨯⨯⨯+==-===由,代入得图2.7442433032355238412816384111(0)246246448192()6488l qlql Ml ql v EI EI EI EI v ql Ml ql EI l EI EI ql EIl ql ql l M EI EI θθα⎛⎫∴=+-=⎪⎝⎭⎛⎫=--=-- ⎪⎝⎭=-=-=-⋅=2.6题. []1max 2max 2113212132142.()()62()()62()()242(0)sN EIv s sss s N dv dx dx dx GGA N EI v dx v C GA GA EI ax bx v v v f x cx d f x ax b C GA EI EIax bx f x f x c a x d GA GA qx qx f x f x EI EIv v τγ'''====-''=−−−→-+⎡⎤''∴=+=++++-+++⎢⎥⎣⎦⎛⎫''=-+++-+ ⎪⎝⎭''==''=⎰式中由于11142323432342(0)00()()00242602,224()241222425()23848s s s ssd b v l v l ql EI ql al EI c a l EI GA EIGA qlal EIql ql c EI EIqx qlx qx qx qlv x x EI EI GA EI GA l ql ql v EI GA ===''==⎧⎛⎫-++-=⎪⎪⎪⎝⎭⎨⎪+=⎪⎩=⎛⎫∴=--++⎪⎝⎭∴=+可得出由得方程组:解出:a=2.8题 已知:20375225,1.8,751050kgl cm t cm s cm cm σ=⨯====1025100.7576.875kgq hs cm γ==⨯⨯=形心至球心表面1240.9 5.0419.862t y h e cm =+-=+-=形心至最外板纤维321186105.94433.5219.86t I y e cm w cm y =+=∴===()322186101449.45.940.3660.988,()0.980Iw cm y u x u u ϕ======== ()()()222212012020176.8752250.988320424.1212176.8752250.980158915)242415891510501416433.53204241050127114503204241050378433.5ql M x u kg cm ql M u kgcm M kg cm w M kg cm w M kg w ϕσσσσσσ==⨯⨯==-=-⨯⨯⨯=-=+=+==+=+==+=+=中中球头中板固端球头端(2max 21416kg cm cmσ⎫⎪⎪⎪⎪∴=⎬⎪⎪⎪⎪⎭若不计轴向力影响,则令u=0重复上述计算:222max 0176.875225241050142424433.5142414160.56%1424ql kg w cm σσσ⨯==+=+=⨯-=球头中相对误差:结论:轴向力对弯曲应力的影响可忽略不及计。
结构力学精彩试题及问题详解大题汇总情况
四、计算分析题,写出主要解题步骤(4小题,共63分)1.作图示体系的几何组成分析(说明理由),并求指定杆1和2的轴力。
(本题16分)2.作图示结构的M图。
(本题15分)3.求图示结构A、B两截面的相对转角,EI=常数。
(本题16分)4. 用位移法计算图示结构,并作M图,E = 常数。
(本题16分)说明:请将答案写在答题纸上。
三、计算分析题,写出主要解题步骤(4小题,共63分)(本题16分)1.本体系为无多约束的几何不变体系。
(4分)F N1=- F P (6分); F N2=P F 310(6分)。
(本题15分)2.(5分)杆DC 、CB (各3分);杆AC (3分)(本题16分)3.( 4 分)( 4 分)( 8 分)(本题16分)4.M图Q图三、作图示结构的M、Q图。
d=2m。
(20分)四、用力法计算,并作图示对称结构M图。
EI=常数。
(20分)五、用位移法计算图示刚架,并画出M图。
(20分)六、作图示梁的的影响线,并利用影响线求给定荷载作用下的值。
(12分)课4.5ql/83ql/8(6分) 正负号各1分三、(20分)支座反力20KN →, 10KN ↑, 20KN ↓, 10KN ↑ 每个图形10分,每根杆2分40 120 10060 4010M 图 (KN.m )2010102020102010Q 图 (KN)每根杆符号错扣1分四、. (20分)q半结构(2分)X 1力法基本体系(3分)力法方程 0 IP 111=∆+X δ(2分)ql 2/8M P 图(2分)X 1=1M 1图l(2分)系数: ;3/2311EI l =δ (2分);24/4IP EI ql -=∆ (2分) 解得: 16/1ql X = (1分)最后弯矩图M 图ql 2/163ql 2/32ql 2/163ql 2/32(4分)选择其它基本体系可参照以上给分。
五、 (20分)Z 1 P基本体系Z 2图M 1Z 2Z =13i 21i43i i( 3分 ) ( 2分 )图M Z 2=1i lli 2 6 3M 图 (Pl/304)15401530 82( 4分 ) ( 2分 ) M P图( 2分 )i r 1011= , l i r r 62112-== ,, 15222l i r =P P R P R 1652 , 01 -==,(6分 )⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-+-=-016515606102121P l i Z l i Z l i iZ ( 1分 ) EI Pl Z EIPl Z 91215912252231==( 1分 ) 最后弯矩图六、. (12分)1m 1mDEFGM B 影响线C1m +AB(7分)mKN M B .851100201321301121-=⨯-⨯⨯⨯+⨯⨯⨯-= (5分)图6三、计算题(共 60 分)1、作图7示刚架弯矩、剪力图。