西南大学网络教育2016年12月结构力学【0729】答题卷-精选.pdf

西南大学网络与继续教育学院课程考试试题卷类别：网教专业：土木工程 2016年 12月

课程名称【编号】：结构力学【0729】 A卷

大作业满分：100 分

一、名词解释：本大题共10个名词，请任选5个作答，每个4分，共计20分。

1、结构：建筑物和工程设施中承受、传递荷载而起骨架作用的部分称为工程结构,简称结构。例如房屋中的梁柱体系，水工建筑物中的挡土墙、闸门和水坝，公路和铁路上的桥梁

和隧洞等等。

2、荷载：是主动作用于结构的外力，例如结构的自重，加于结构的水压力和土压力。除

外力外，还有其他因素可以使结构产生内力或变形，如温度变化、基础沉陷、材料收缩等。从广义上讲，这些因素也可以称为荷载。

3、约束: 约束（或联系）是指限制杆件或体系运动的各种装置。

4、弯矩：截面一边的所有外力对截面形心之矩的代数和。在水平杆件中，使杆件下侧受

拉的弯矩及外力矩取正，否则取负。

5、静定结构：在几何组成上是几何不变、无多余约束的体系，其全部支反力和内力均可

由静力平衡条件唯一确定。

6、转动刚度: 杆件的近端发生单位转角时，在该端需要施加的力矩。

7、位移：结构上各点或截面位置发生改变。这种位置的变动称为位移。

8、形常数：由杆元的杆端发生某单位位移而引起的杆端内力的大小，该常数值与杆件尺

寸和材料性质相关。

9、刚架: 是由梁和柱组成的结构，各杆件主要受弯。刚架的结点主要是刚结点，也可以有

部分铰结点或组合结点。

10、虚功互等定理: 在线弹性体系中，第一状态的外力在第二状态的对应位移上所做的虚

功，等于第二状态的外力在第一状态对应位移上所做的虚功。

二、简答题：本大题共3小题，请任选2小题作答，每题10分，共20分。1、结构力学的主要研究内容。

答：结构由荷载、支座移动、温度变化、制造误差引起的内力计算——称为强度计算；结构由荷载、支座移动、温度变化、制造误差引起的变形及位移计算——称为刚度计算；结构的稳定计算；结构的组成规律及计算简图的选择。“结构力学”就是研究结构在荷载作用下的内力和变形的计算问题。

2、几何组成分析目的。

答：（1）判别某一体系是否为几何不变，从而决定它能否作为结构。（2）区别静定结构、超静定结构，从而选定相应计算方法。（3）搞清结构各部分间的相互关系，以决定合理

的计算顺序。

3、如何确定独立角位移数目。

答：由于在同一结点处，各杆端的转角都是相等的，因此每一个刚结点只有一个独立的角

位移未知量。在固定支座处，其转角等于零为已知量。至于铰结点或铰支座处各杆端的转

角，它们不是独立的，可不作为基本未知量。这样，结构独立角位移数目就等于结构刚

结点的数目。

三、分析计算题：本大题共3小题，每小题20分，共计60分。

1、几何组成分析：本题共3个体系如图1，图2，图3所示，任选2个进行分析，每个10分，计20分。

图1 图2 图3

答：图1分析：图杆14和大地形成整体，称为刚片I，杆25和刚片I之间通过铰2和链杆45形成整体，称为刚片II，杆35和链杆3组成了二元体，在刚片II上加上一个二元体，仍为几何不变体系。

所以该结构为几何不变无多余约束体系。

图3分析：图杆BC和CE和BE形成整体，称为刚片I，杆DF看作刚片II，大地看作刚片III，I,II

交于B点，I,III交于C点，II,III交于F点，不在一条直线上，所以该结构为无多余约束的几何不变

体系

2、结构位移求解：本题共2题，任选1题作答，计20分。

（1）试计算如图4所示简支梁中点的竖向位移。EI为常数。

（2）求图5所示刚架A，B两截面的相对转角。各杆EI为常数。

图6 图7 图4 图5

（1）图4：

3、超静定结构求解：本题共2题，任选1题作答，计20分。

（1）试用力法计算图6所示刚架，并作出弯矩M图。EI=常数。

（2）试用位移法计算图7所示刚架，并作出弯矩M图。各杆线刚度均为i。