合肥工业大学结构力学考研真题
2020合工大土木835结构力学考试范围及00-18考研真题
2020合肥工业大学835考试范围及00-18真题合工大专业课推荐用书是李廉锟的《结构力学》上下册,考试范围不要看工大的研究生招生简章,那个上面的好多内容每年都不考或者不作为重点考。
根据每年真题的题目内容可以将工大835结构力学实际的考试范围总结以下。
第一章绪论★(5分)这一章了解即可,出题主要在填空题部分,不做重点。
第二章平面体系的机动分析★★★★★(10-20分)重点,每年都会有一道几何分析的大题。
(1)P11的计算自由度的两个公式。
(2)P13中2-3的两刚片三刚片规则,以及他们分别什么状态是几何常变、瞬变、不变和常变。
(3)P20三刚片无穷远铰时的9幅图,用来判断几何状态的。
第三章静定梁和静定刚架★★★★(5分,直接考点很少,但是却很重要)直接考到的很少,但是属于基础知识,必须掌握。
而且这一章会涉及画弯矩图,基础中的基础,仅靠书中知识是不够的,需要大量题目练习画弯矩图。
了解静定结构的特点(1)P28叠加法的运用,属于技巧类需掌握,后面力法和位移法会很有用。
(2)P44静定结构的特性(3)此章重中之重是画弯矩图,对于快速画弯矩图需要强化练习,做到不能出错,为后面力法等计算题打基础。
(4)空间刚架不做要求,可不看。
第四章静定拱★★(6-10分)静定拱考的内容很少,每年也就一道填空或者选择,涉及计算。
(1)了解静定拱的基本概念(2)掌握三铰拱的内力计算方法(此章最主要的知识)(3)合理拱曲线P62,什么是合理拱曲线,曲线的类型等。
第五章静定平面桁架★★★★★(10-20分)桁架的内力计算也是工大爱考的一道题目,填空、选择及简算题中都可能会考到。
例如17年选择第三题判断零杆。
工大的此类题计算过程都不会太过复杂,属于比较简单的一类题。
(1)结点法和截面法,这类内力计算中的较为常用的两类算法。
(2)P78三种梁式桁架的内力分布特点(3)组合结构计算(4)P81零载法了解下就好,这么多年就出过一道零载法的题目。
结构力学考试卷和参考答案
课程名称: 结构力学 课程类别: 必修 考试方式: 闭卷注意事项:1. 本试卷满分100分。
2. 考试时间 120分钟。
3. 题目中结点、杆件长度、杆件编号的表达方式分别为: 1、1.00、(1)。
4. 题目中荷载的单位为:kN (集中力)、kN/m (分布力)。
5. 题目中刚度的单位为:2a MP m ⋅(EA )、4a MP m ⋅(EI ) 6. 准带有函数功能的计算器。
7. 题下空白大小并不表示题目难易程度。
一、 选择题:下列各题的四个选项中只有一个正确,请将正确选项填入题后括号内(每题5分,共40分)1、图示平面体系各杆位置准确,其几何组成是( C )。
A .几何不变,无多余约束B .几何不变,有多余约束C .几何瞬变D .几何不变2、图示结构中,单位集中力作用在34杆件的左端,则支座1处的反力1y F (以向上为正)和34杆中点处弯矩3M(以顺时针转动为正)分别等于(A )。
A.0,0 B.0,0.25C.0.5,0 D.0.25,0.53、图示桁架结构中,零杆的杆件数为( C )。
A.3 B.5C.7 D.94、结构各杆件刚度值EI,不计轴向变形和剪力的影响,则结构在4点的水平位移和2点的垂直位移分别为( A )。
A.3EI,0B.9EI,1EIC.6EI,0D.36EI,01.001234( 1 )( 2 )( 3 )5、用弯矩分配法计算图示结构,计算参数正确的是( A )。
A .212121,1S i C ==- B .2121214,0.5S i C == C .2323233,0.5S i C == D .232323,0.5S i C ==-6、图示结构采用位移法基本体系求解时,附加约束为结点2、3处的转角位移约束量1Z 、2Z 和支座4处的水平链杆约束量3Z ,刚度系数正确的是( C )。
A .111221124,3r i r i == B .111221126,3r i r i ==C .111221128,2r i r i ==D .1112211212,2r i r i ==7、图示结构结点1、2的水平位置差和竖向位置差均为1,支座3竖直向下沉降位移为a ,则结点2的水平位移(以向右为正)和竖向位移(以向上为正)分别等于( B )。
合肥工业大学期末试题(内部资料)结构力学试题纸
一、判断题1.构成二元体的链杆可以是复链杆。
()2。
为求联合桁架的各杆轴力,可首先求组成联合桁架各简单桁架的轴力。
()3.仅有支座位移的静定结构位移计算,如果单位广义力引起的反力均与支座位移同向,则所求位移必为正。
()4.图示对称结构在竖向对称荷载作用下,位移法求解的最少独立位移未知量个数为2。
( )5.所作出的正确影响线,必须具有正确的外形、符号和控制值。
()二、单项选择题(本大题分3小题,每小题4分,共12分)1.图示结构位移法最少未知量个数为()。
A. 1; C. 2;B.3; D. 4。
2.图示超静定刚架以去除C支座加向上的反力为基本体系,各杆EI等于常数,δ11和Δ1P为( )。
A. EIδ11=288;EIΔ1P=8640;B. EIδ11=216;EIΔ1P=8640;C. EIδ11=288;EIΔ1P=-8640;D. EIδ11=216;EIΔ1P=-8640。
3. 超静定结构影响线的外形为()。
A.一定为曲线;B. 一定为折线;C.可能为曲线,也可能为直线;D.一定为直线。
三 . 填充题(本大题分4小题,每小题4分,共16分)1.力法方程各项的物理意义是 ,整个方程的物理意义是。
2.力矩分配法经若干轮分配、传递后能逼近真实解答的原因是。
3.反力-位移互等定理数值和量纲都相等的原因是。
4. 对于平行型截面单杆,在截面一侧外荷载条件下将是零杆。
四.计算分析题(本大题共9小题,共62分)1.(6分)将图示超静定结构通过减除约束改造成静定结构。
(不少于三种选择)20 kNAB C10 kN/m6 m2.(4分)试求图示桁架各杆轴力,各杆EA等于常数。
3.(8分)试求图示抛物线(4())2y=fx l-x/l三铰拱距A支座5 m的截面内力。
4.(8分)试用图乘法求图示结构C铰两侧截面的相对位移。
各杆EI均为常数。
5、(8 分)试计算并作图示结构弯矩图,各杆EI均为常数。
6、(10 分)试写出图示结构的位移法典型方程并求出全部系数。
结构力学考试题及答案
结构力学考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 静定结构与超静定结构的区别在于:A. 结构的形状B. 结构的受力情况C. 结构的约束数量D. 结构的材料答案:C2. 力的三要素包括:A. 大小、方向、作用点B. 大小、形状、作用点C. 大小、方向、形状D. 形状、方向、作用点答案:A3. 在结构力学中,以下哪个不是基本的内力类型:A. 轴力B. 剪力C. 弯矩D. 扭矩答案:D4. 梁的弯矩与剪力之间的关系是:A. 互为线性关系B. 互为正弦关系C. 互为余弦关系D. 没有直接关系答案:A5. 根据弯矩图,以下哪个说法是正确的:A. 弯矩图的正负表示受拉或受压B. 弯矩图的正负表示顺时针或逆时针C. 弯矩图的正负表示梁的上侧或下侧D. 弯矩图的正负表示梁的左端或右端答案:B二、简答题(每题10分,共30分)6. 简述结构力学中的静定与超静定的概念。
答案:静定结构是指在已知外力作用下,结构的内力和位移可以唯一确定的结构。
而超静定结构则是指在已知外力作用下,结构的内力和位移不能唯一确定,需要通过额外的方程来求解的结构。
7. 描述梁的剪力和弯矩是如何影响梁的变形的。
答案:剪力主要影响梁的局部变形,如梁的局部弯曲或扭转。
弯矩则影响梁的整体变形,导致梁的弯曲。
剪力和弯矩的组合作用决定了梁的最终变形形状。
8. 什么是结构的稳定性?为什么结构的稳定性很重要?答案:结构的稳定性是指结构在受到外力作用时,能够保持其原有的平衡状态而不发生失稳的能力。
结构的稳定性很重要,因为它直接关系到结构的安全和使用寿命。
三、计算题(每题25分,共50分)9. 给定一根简支梁,长度为L,承受均布荷载q。
求梁的弯矩表达式。
答案:对于一根简支梁,其弯矩表达式为:\[ M(x) = \frac{qL^2}{8} - \frac{qx^2}{2} \]其中,\( x \) 是梁上任意一点到支点的距离。
10. 给定一个悬臂梁,长度为L,自由端承受一个集中力P。
合肥工业大学考研结构力学试题及答案
一、 判断题(本大题分6小题,每小题2分,共12分)(说明:如果您认为下列说法是正确的,就在题号前的□中打“√”,否则打“×”)。
□1、静定结构和超静定结构的内力的影响线均为折线组成。
□2、矩阵位移法中,原荷载与对应的等效结点荷载一定使结构产生相同的内力和变形。
□3、局部坐标系与整体坐标系之间的坐标变换矩阵T 是正交矩阵。
□4、简支梁的弯矩包络图为活载作用下各截面最大弯矩的连线。
□5、极限荷载应满足单向机构、内力局限和平衡条件。
□6、阻尼对体系的频率无影响,所以计算频率时不考虑阻尼。
二、单项选择题 (本大题分4小题,每小题3分,共12分)( )1、机动法作静定结构影响线的依据是 。
A 、刚体体系虚力原理;B 、变形体的虚功原理;C 、刚体体系虚位移原理;D 、变形体的虚位移原理。
( )2、当截面的弯矩达到极限值——极限弯矩时,该截面应力 。
A 、继续增加;B 、不再增加;C 、迅速增加;D 、缓慢增加。
( )3、所示结构用矩阵位移法计算时(不计轴向变形),其未知量数目为 个。
A 、5;B 、3;C 、2;D 、4。
( )4、无阻尼单自由度体系在简谐荷载作用下,共振时与动荷载相平衡的是 。
A 、惯性力;B 、恢复力;C 、阻尼力;D 、没有力。
三、填充题(本大题分4小题,每空2分,共18分)(在以下各小题中画有_______处填上答案。
)1、单元刚度矩阵是 与 之间的联系矩阵,其元素()e ij k 的物理意义是 。
2、一矩形截面杆件,横截面尺寸为b ×h ,材料的屈服极限为σs ,强度极限为σb ,则其屈服弯矩为 ,极限弯矩为 。
3、一单自由度体系,质点m 在初始位移0.685cm 的条件下产生自由振动,一个周期后质点的最大位移为0.50cm ,则体系的阻尼比ξ为 ,共振时动力系数μ为 。
4、图3所示简支梁,(a )为截面C 的弯矩影响线,(b )为在荷载F 作用下梁的弯矩图,图(a )中y C 的含义为 ,图(b )中y C 的含义为 。
合肥工业大学期末试题(内部资料)结构力学试题纸
一、判定题1.组成二元体的链杆能够是复链杆。
〔 〕 2。
为求联合桁架的各杆轴力,可第一求组成联合桁架各简单桁架的轴力。
〔 〕3.仅有支座位移的静定构造位移计算,假设是单位广义力引发的反力均与支座位移同向,那么所求位移必为正。
〔 〕4. 图示对称构造在竖向对称荷载作用下,位移法求解的最少独立位移未知量个数为2。
( ) 5. 所作出的正确阻碍线,必需具有正确的外形、符号和操纵值。
〔 〕 二、单项选择题 〔本大题分3小题,每题4分,共12分〕1.图示构造位移法最少未知量个数为〔 〕。
A. 1; C. 2;B. 3; D. 4。
2.图示超静定刚架以去除C 支座加向上的反力为大体体系, 各杆EI 等于常数,δ11 和Δ1P 为 ( )。
A. EIδ11 =288;EI Δ1P =8640; B. EIδ11 =216;EI Δ1P =8640; C. EIδ11 =288;EI Δ1P =-8640; D. EIδ11 =216;EI Δ1P =-8640。
3. 超静定构造阻碍线的外形为 〔 〕。
A.必然为曲线; B. 必然为折线;C. 可能为曲线,也可能为直线;D. 必然为直线。
三填充题〔本大题分4小题,每题4分,共16分〕,整个方程的物理意义是 。
2.力矩分派法经假设干轮分派、传递后能逼近真实解答的缘故是 。
3.反力-位移互等定理数值和量纲都相等的缘故是 。
4. 关于平行型截面单杆,在截面一侧外荷载 条件下将是零杆。
四. 计算分析题〔本大题共9小题,共62分〕1.〔6分〕将图示超静定构造通过减除约束改造成静定构造。
(很多于三种选择)2.〔4分〕试求图示桁架各杆轴力,各杆EA 等于常数。
3.〔8分 〕试求图示抛物线〔4())2y =fx l -x /l 三铰拱距A 支座 5 m 的截面内力。
20ABC1064.〔8分〕试用图乘法求图示构造C 铰双侧截面的相对位移。
各杆EI 均为常数。
5、〔8 分〕试计算并作图示构造弯矩图,各杆EI 均为常数。
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发生突变
+P -
出现尖点
尖点指向即 P的指向
无变化
发生突变
m
两直线平行
备 FS=0区段M图 FS=0处,M 注 平行于轴线 达到极值
1、悬臂型刚架:(不求反力,由自由端左起)
2kN/m
5kN
↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓
2m 10kN
2m 4m
5kN 3kN.m 2kN/m
2kN
↓↓↓↓↓↓↓
8kN.m 4kN 4、主从结构绘制弯矩图(利用
4
M图的形状特征,自由端、铰支
4kN.m8kN.m
4 8
m 2
4kN
座、铰结点及定向连结的受力特 性,常可不求或少求反力)
8kN.m
4kN.m M(kN.m)
2m
4
2m 2m 2m 2m
21
32
11
10kN 16
4m
8kNN
10kN.m 10 M(kN.m)
二、反力计算公式:
注:1)该组公式仅用于:两底铰在同一水平线上且承受竖向荷载。 2)三铰拱的反力与跨度、矢高(即三铰的位置)有关,
而与拱轴线的形状无关;水平推力与矢高成反比。
三、内力计算公式:
注:1、该组公式仅用于两底铰
在同一水平线上,且承受 竖向荷载;
M = M 0 - Hy
Q =Q0 cos? - H sin? N = -Q0 sin? - H cos?
三、截面法:取含两个或两个以上结点的部分为分离体,得一 平面任意力系,有三个独立的平衡方程。
N1
四、特殊结点的力学特性 :
N2=N1
N1=0
P
N2=0
N1=0 N2=P
N3=0 N3 β
N1
N3 N1=N2
N4 β
N2 N4=N3
N2=-N1
五、对称结构在对称荷载作用下
对称轴上的K型结点无外力作用时, 其两斜杆轴力为零。
4、由一基本刚片开始,逐步增加二元体,扩大刚片的范围,将 体系归结为两个刚片或三个刚片相连,再用规则判定。
5、由基础开始逐件组装。
6、刚片的等效代换:在不改变刚片与周围的连结方式的前 提下,可以改变它的大小、形状及内部组成。即用一个 等效(与外部连结等效)刚片代替它。
3
C
无多余约束的几何不变体系
G
y( x) =
=
f
随f 的不同而有多条,不是唯一的。
H
M0
C
2、合理拱轴线与相应的简支梁的弯矩图形状相似,对应竖 标成比例.
第五章 静定平面桁架
一、桁架的基本假定:1)结点都是光滑的铰结点; 2)各杆都是直杆且通过铰 的中心; 3)荷载和支座反力都 用在结点上。
二、结点法:取单结点为分离体,得一平面汇交力系,有两个 独立的平衡方程。
√
q
↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓
√ ql2/8 l
P
P
↓↓↓↓↓↓↓章 静定拱
一、三铰拱的主要受力特点: 在竖向荷载作用下,产生水平推力。 优点:水平推力的存在使拱截面弯矩减小,轴力增大; 截面应力分布较梁均匀。节省材料,自重轻能跨越大跨 度;截面一般只有压应力,宜采用耐压不耐拉的材料砖、 石、混凝土。使用空间大。 缺点:施工不便;增大了基础的材料用量。
2m 2m 2m 2m
15 15kN.m
10
16kN/m ↓↓↓↓↓↓↓↓
24kN
48
18
3m
M(kN.m) 2m
3m
2m
20kN 40
20kN 20
30kN/m
↓↓↓↓↓↓↓↓
60
30kN 15kN/m
↓↓↓↓↓↓↓↓
M(kN.m)
60
30
2m
4m
2m
4m
2m
4m
判断下列结构弯矩图形状是否正确,错的请改正。
B
A
D
F
H
E
无多余约束的几何不变体系
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
(Ⅰ,Ⅲ )
(Ⅰ,Ⅱ)
瞬变体系
(Ⅱ,Ⅲ )
有一个多余约束的 几何不变体系
Ⅰ (Ⅰ,Ⅲ
Ⅲ
Ⅱ
ⅡⅢ
(Ⅰ,Ⅲ )
瞬变体系
无多余约束的几何 不变体系变体系
第三章 静定梁和静定刚架
一、截面内力算式 轴力=截面一边的所有外力沿轴切向投影代数和 。
剪力= 截面一边的所有外力沿轴法向投影代数和,如外力绕截面形心顺时针 转动,投影取正否则取负。
弯矩 = 截面一边的所有外力对截面形心的外力矩之和。弯矩及外力矩产生相同的受 拉边。
二、叠加法绘制弯矩图 ?首先求出两杆端弯矩,连一虚线, ?然后以该虚线为基线, ?叠加上简支梁在跨间荷载作用下的弯矩图。
三、内力图形状特征 1、在自由端、铰支座、铰结点处,无集中力偶作用,截
面弯矩等于零,有集中力偶作用,截面弯矩等于集中力偶的值。
(注意:4、5、仅用于桁架结点)
六、对称结构在反对称荷载作用下
?与对称轴垂直贯穿的杆轴力为零。
3ql2/4 ql2/4 C
3ql2/4
qa2
q
↓↓↓↓↓
C
2l
3ql/8 A
YA
B
3ql/8
XA
A
B
XB
YB
YA
l
l YB
? M B = ql 2 -0.5ql 2 +YA ?2l = 0
YA = - ql 4
? M C = ql 2 -ql 2 4- X A ?2l = 0
X
A
=
3ql 8
2kN 4
3m
36
M(kN.m)
16
10
4
3 M(kN.m)
2m
2m
3
2、简支刚架:(只需求出与杆端垂直的反力,由支座作起)
2kN/m 4 ↓↓↓↓↓↓↓
2Pl Pl
0
Pl/2
l/2
2m
P
6
P l/2
4
M(kN.m) 2
2m
2kN.m
2m
2m
l
120
160
M(kN.m)
4m
80kNN
200kN.m
4m
3、三铰刚架:(关键是 求出水平反力)
2、仍有 Q=dM/ds 即剪力等零处弯矩达极值;
3、 M、Q、N图均不再为直线。
4、集中力作用处Q图将发生突变。
5、集中力偶作用处M图将发生突变。
四、三铰拱的合理轴线 在给定荷载作用下使拱内各截面弯矩
剪力等于零,只有轴力的拱轴线。合理拱轴线方程为:
注:1、对应已知荷载的合理拱轴线方程 ,
M 0 (x) M 0(x)
结构力学
几种题型: 一、判断题 二、单选题 三、填空题 四、简算题 五、计算题
第二章 平面体系的机动分析
几种常用的分析途径
1、去掉二元体,将体系化简单,然后再分析。
2、如上部体系于基础用满足要求三个约束相联可去掉基础, 只分析上部体系。
3、当体系杆件数较多时,将刚片选得分散些,用链杆(即虚 铰)相连,而不用单铰相连。
2、刚结点上各杆端弯矩及集中力偶应满足结点的力矩平 衡。两杆相交刚结点无m作用时,两杆端弯矩等值,同侧受拉。
3、具有定向连结的杆端剪力等于零,如无横向荷载作用, 该端弯矩为零。
4.无何载区段 5.均布荷载区段 6.集中力作用处 7.集中力偶作用处
平行轴线
FS图
M图
斜直线
↓↓↓↓↓↓
+ -
二次抛物线