2014-2015结构力学试卷(A卷答案)河海大学

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2014 — 2015学年第一学期结构力学期末考试试卷（ A 卷参考答案）

（水工、农水、港航、大禹专业 12级）

学号 _____________ 专业 _____________ 姓名 ______________ 成绩 _____________ 一、判断题（正确的打V,错误的打X ）（每小题2分，共6分）

1. 除荷载外，其它因素如温度变化、支座移动等也会使结构产生位移，因而也就有可能使静定 结构产生内力

2. 杆件结构的内力与杆件的弹性常数和截面尺寸有关，即与杆件的刚度有关。在荷载作用下, 内力与各杆的相对刚度有关，而在温度改变和支座移动作用下，其内力与各杆的绝对刚度有关。 （X ）

3.

当三铰拱的轴线为合理拱轴线时，在荷载作用下，各截面的弯矩不一定为零。 （V ）

（4 学分土木专业不做）

二、选择题（选择一个正确答案）（每小题3分，共9分）

1. 右图所示平面杆件体系为

A. 无多余约束的几何不变体系

B. 有多余约束的几何不变体系

C. 瞬变体系

D. 常变体系

2. 图示桁架结构中，a 杆的轴力为（

2D

B P

2

D 0

3. 已知图a 所示结构（各杆El 相等且为常数）由支座移动

结构1、2处作用 R 时（如图b 所示），引起的支座反力 F R = （ C ）。

A P

C ,2P

引起1、2处的竖向位移均为 1，则在该

A. 2F1

B. 2 1

C.

2F1 1

D. 2F1

1

1 2 1 2

图（a）图（b）

三、填空题（每小题3分，共9分）

1.图示刚架结构中各杆EI相等且为常数，则在图示荷载作用下支座3处的弯矩支座反力M3 20kN.m（逆时针），竖向支座反力F R3y15kN（向下）。

20kN

6

200

3

解，取基本体系如图（b）所示，则基本方程中自由项

1C a。（4学分土木不做）

a

1'

图(a)

3.图示结构用力矩分配法计算时，分配系数AC为

DA

（顺时针为正）2

41

4

4m 4m

2•图（a）所示刚架受支座移动作用，其中支座C转动角度B，支座B下沉距离。用力法求

A EI B

a

1

- 3

2 2] -10 2 3

A

—

—（-20^2） （-2\2）

2

、2 EA

（3 分）

四、图示组合结构中，AB 、BC 杆El 为常数，DE 杆EA 为常数，（1）试绘制弯矩图; （2）求C 点的竖向位移。（20分）

5 kN w

4m

4EI

（10 分）

M k ,F Nk （7 分）

五、用力法求解下图所示超静定结构（各杆 EI=常数），并作出弯矩图。（18分）

(4) 系数和自由项

(4分)

320

960 11

1F

EI

3EI

(5) 解方程 （2分）

F 1 9(kN)

(6) 弯矩图 （2分）

4m

€ --- ►

F1 F1

-- !

Bm

1 —

--- '

(4分)

F 1=1 F 1=1

40

■7te ___________________

40

M F (kN.m )

A

40

40

m

2m

2m

解：（1）基本系（利用对称

性）

(4分)

（2） 典型万程（2分）

11F

1

1F

（3） 单位弯矩图、荷载弯矩图

m/Nk

41 \ / 14

4

六

、

试用位移法求解图示结构弯矩图，各杆E相同。（18分）解:

2

1

4m

（1）基本体系（4分）

E

y

目2I

c

I

（2）位移法典型方程为:

.El

(3)令I ~T，绘制

122R1F

k222F R2F

M1> M2

和

M

i

i

图如下，（4

分）

F

k11

k21

（4）计算各系数和自由项（4分）

, , 6i3i , 15i15i k ii4i 6i 10i ；k12 k21 T k22 2

2 ；22 l216 ；

F RIF8 3 5kN.m；F R2F2q q 3q18kN.m

代入典型方程解得：

119 460

1 ；2

38 i 19i

（2分）

(5) 叠加法作弯矩图，即由M M1 1M 2 2M F算出控制截面弯矩，然后作弯矩图如下：（2分）

七、（1）作K 截面剪力和B 支座反力影响线；（8分）

（2）求D 截面弯矩在图示移动荷载系作用下的最不利荷载位置。 （6分）

A

K

B C D E

F

7TT

77T

2m

2m

3m

3m