结构力学卷子及参考

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《结构力学》试卷及参考答案

2008-2009学年度第1学期《结构力学》（上）试题（A 卷）及答案 2008-2009学年度第1学期《结构力学》（上）试题（B 卷）及答案

海南大学2008-2009学年度第1学期试卷

《结构力学》试题(A 卷)

姓名： 学 号： 学院： 土木建筑工程学院 专业班级：

考试说明：本课程为闭卷考试，可携带水笔、圆珠笔、铅笔、直尺、橡皮和无编程功能的计算器。

一、判断对错(每小题2分，共10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“×”。判断正确，得2分；判断错误，该题无分)

□

×1、计算自由度为零的体系必为无多余约束的几何不变体系。 □

×2、三铰拱的水平推力值不仅与顶铰的高度有关，还与拱轴的形状有关。 □

×3、虚位移原理等价于变形协调条件，可用于求体系的位移。 □

√4、力法典型方程的物理意义是基本体系沿多余未知力方向的位移为零。 □

√5、力矩分配法中的传递系数等于传递弯矩与分配弯矩之比，它与外荷载无关。

二、单项选择题（每题3分，共12分） （选择正确答案的编号，填在各题前的括号内）

( A ) 1. 图示体系的几何组成为： （A ）有多余约束的几何不变体系；

（B ）无多余约束的几何不变体系；

（C ）瞬变体系； （D ）常变体系。

( B ) 2.同一结构的两种受力状态如图所示，根据互等定理正确的是： （A ）∆4=θ2 （B ）∆4=θ3 （C ）∆1=θ5 （D ）∆1=θ6

( D ) 3.图示带拉杆的三铰拱，杆AB 中的轴力为：

（A ）10 kN （B ）15 kN （C ）20 kN （D ）30 kN

( D )4.等截面直杆的转角位移方程是表示单跨超静定梁 （A ） 杆端力与杆端位移之间的关系 （B ） 荷载与杆端位移之间的关系 （C ） 荷载与杆端力之间的关系

（D ） 荷载、杆端位移等外因与杆端力之间的关系

三、填空题：（每题4分，共16分）

（在以下各小题中划线处填上正确答案）

1．静定结构在温度改变、支座移动等因素影响下有 位移 ，无 内力 。 2. 刚体与变形体虚功原理的区别在于：前者外力总虚功等于 零 ；后者外力总虚功等于 变形虚功 。

3. 力法基本方程是 变形协调条件 ；位移法基本方程是 平衡条件 。

4. 用力矩分配法计算荷载作用问题进行第一轮第二、三等结点的分配时，结点不平衡力矩为结点集中力偶、 固端弯矩 和 传递弯矩 的代数和。

四、综合题（共62分）

（注意：答题时要列出详细运算步骤并计算出中间运算数值和最终计算结果。）

1．（12分）试作出图示刚架的弯矩图，并用弯矩图绘出其剪力图和轴力图。

2.（10分）试求图示桁架结构指定杆a、b的内力。

3.（12分）试用力法绘出图示刚架的弯矩图，并求出D点的竖向位移。

1.取基本体系如图：

2.列力法方程：0

1p

1

11

=

∆

+

∆

δ

3.求系数和自由项：

δ11=160/3EI，∆1p=-2720/3EI

4.代入方程求得：X1=17kN，画M图

5.在D点加一单位力，作出弯矩图，并将其与M图图乘即可得D点的竖向位移：

∆Dy=124/3EI

4．（14分）试给出图示刚架结构用位移法计算时采用的基本结构，列出位移法典型方程，求出方程中的系数和自由项，并解方程算出基本位移未知量，最后画出弯矩图。

1.基本结构如图：

2.位移法典型方程：

02p 2221211p 212111=∆+∆+∆=∆+∆+∆k k k k 3.求系数和自由项：∆1p =ql 2/8，∆2p =0；k 11=16i ，k 12=k 21=-6i /l ，k 22=12i /l 2 4.代入方程求得：∆1=-ql 2/104i ，∆2=-ql 3/208i 5.按p 2211M M M M +∆+∆=叠加，画出弯矩图。

5.（14分）试用力矩分配法绘出图示连续梁的弯矩图。

q

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1.利用对称性取半结构进行计算，令EI =4，计算线刚度：i BA =2，i BF =2

2.转动刚度、分配系数、传递系数：S BA =3i BA =6，S BF = i BF =2；μBA =0.75，μBF =0.25；

c BA =0，c BF =-1

3.计算固端弯矩、分配并传递、叠加，画M 图。

海南大学2008-2009学年度第1学期试卷

《结构力学》试题(B 卷)

姓名： 学 号： 学院： 土木建筑工程学院 专业班级：

考试说明：本课程为闭卷考试，可携带水笔、圆珠笔、铅笔、直尺、橡皮和无编程功能的计算器。

一、判断对错(每小题2分，共10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“×”。判断正确，得2分；判断错误，该题无分)

□

×1、几何瞬变体系的计算自由度一定等于零。 □

×2、在相同跨度及竖向荷载作用下，两拱脚同高的三铰拱其水平推力随矢高减小而减小。

□

×3、应用虚力原理求体系的位移时，虚设力状态可在需求位移处添加相应的一般力，亦可求得该位移。

□

√4、当外荷载作用在多跨静定梁的基本部分时，附属部分不受力。 □

√5、力矩分配法仅适用于解无线位移未知量的结构。 二、单项选择题（每题3分，共12分） （选择正确答案的编号，填在各题前的括号内）

( B ) 1. 图示体系的几何组成为： （A ）有多余约束的几何不变体系； （B ）无多余约束的几何不变体系； （C ）瞬变体系； （D ）常变体系。

( D ) 2.对于一个静定结构，下列说法错误的是：

（A ）只有当荷载作用于结构时，才会产生内力 （B ）环境温度的变化，不会产生内力

（C ）杆件截面尺寸及截面形状的任意改变不会引起内力改变

（D ）制造误差与支座沉降可能使结构形状发生变化，因此可能产生内力 ( C ) 3.图示结构，求AB 两点相对线位移时，虚力状态应在两点分别施加的单位力为：

（A ） 竖向反向力 （B ） 水平反向力 （C ） 连线方向反向力 （D ） 反向力偶

( D ) 4.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

（A ） 主系数 （B ） 主系数和副系数 （C ） 主系数和自由项 （D ） 副系数和自由项

三、填空题：（每题4分，共16分）

（在以下各小题中划线处填上正确答案）

1．从几何组成上讲，静定和超静定结构都是 几何不变 体系，前者 无 多余约束而后者 有 多余约束。

2. 用位移法求解如图所示的结构时，基本未知量为角位移 2 个，线位移 1

个。