武汉理工大学结构力学上册试题及其答案.doc

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结构力学典型例题武汉理工大学

结构力学典型例题武汉理工大学

第2章平面体系的几何构造分析典型例题1. 对图2.1a体系作几何组成分析。

图2.1分析:图2.1a等效图2.1b(去掉二元体)。

对象:刚片Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ;联系:刚片Ⅰ、Ⅲ有虚铰A(杆、2);刚片Ⅱ、Ⅲ有虚铰C(无穷远)(杆3、4);刚片Ⅰ、Ⅱ有虚铰B(杆5、6);结论:三铰共线,几何瞬变体系。

2. 对图2.2a体系作几何组成分析。

图2.1分析:去掉二元体(杆12、杆34和杆56图2.1b),等效图2.1c。

对象:刚片Ⅰ和Ⅱ;联系:三杆:7、8和9;结论:三铰不共线,无多余约束的几何不变体系。

3. 对图2.3a体系作几何组成分析。

图2.3 分析:图2.3a对象:刚片Ⅰ(三角形原则)和大地Ⅱ;联系:铰A和杆1;结论:无多余约束的几何不变体系。

对象:刚片Ⅲ(三角形原则)和大地Ⅱ;联系:杆2、3和4;结论:无多余约束的几何不变体系。

第3章静定结构的受力分析典型题1. 求图3.1结构的内力图。

图3.1解(1)支座反力(单位:kN)由整体平衡,得=100.= 66.67,=-66.67.(2)内力(单位:kN.m制)取AD为脱离体:,,;,,。

取结点D为脱离体:,,取BE为脱离体:,,。

取结点E为脱离体:,,(3)内力图见图3.1b~d。

2. 判断图3.2a和b桁架中的零杆。

图3.2分析:判断桁架零杆的常用方法是找出桁架中的L型结点和T型结点。

如果这两种结点上无荷载作用.那么L型纪点的两杆及T型结点的非共线杆均为零杆。

解:图3.2a:考察结点C、D、E、I、K、L,这些结点均为T型结点,且没有荷载作用,故杆件CG、DJ、EH、IJ、KH、LF 均为零杆。

考察结点G和H,这两个结点上的两竖向链杆均已判断为零杆,故这两个结点的受力也已成为T型结点的情形.由于没有荷载作用,故杆件AG、BH也为零杆。

整个结构共有8根零杆.如图3.2c虚线所示。

图3.2b:考察结点D,为“K”型结点且无荷载作用,故;对称结构对称荷载(A支座处的水平反力为零),有,故杆件DE和DF必为零杆。

《结构力学》(上册)期末复习试题.docx

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第三章静定结构的位移计算一、判断题:1、虚位移原理等价于变形谐调条件,可用于求体系的位移。

2、按虚力原理所建立的虚功方程等价于几何方程。

3、在非荷载因素(支座移动、温度变化、材料收缩等)作用下,静定结构不产生内力,但会有位移且位移只与杆件相对刚度有关。

4、求图示梁皎。

左侧截面的转角时,其虚拟状态应取:5、功的互等、位移互等、反力互等和位移反力互等的四个定理仅适用于线性变形体系。

6、已知M?、福*图,用图乘法求位移的结果为:(0部+02光)/(引)。

7、图a、3两种状态中,粱的转角〃与竖向位移6间的关系为:S=(p。

8、图示桁架各杆相同,结点/和结点B的竖向位移均为零。

9、图示桁架各杆曷=常数,由于荷载户是反对称性质的,故结点B的竖向位移等于零。

二、计算题:10、求图示结构饺/两侧截面的相对转角代4 , ET =常数。

q_ I I〃211、求图示静定梁〃端的竖向位移^DV o El =常数,a = 2m olOkN/m797 Da a aH ---------- *4 ------ —k* ------- H12、求图示结构E点的竖向位移。

爵二常数。

qI 1/32〃3 〃313、图示结构,爵二常数,M= 90kN - m , p= 30kN o求〃点的竖向位移。

15、求图示刚架结点。

的转角和水平位移,庭二常数。

1/217、求图示刚架横梁中力点的竖向位移。

爵=常数。

18、求图示刚架中〃点的竖向位移。

F I =常数。

19、求图示结构4、日两截面的相对转角,EI =常数。

20、求图示结构人方两点的相对水平位移,E "常数。

21、求图示结构£点的竖向位移,EI =常数。

26、求图示刚架中钗。

两侧截面的相对转角。

2 El C 2 El El El-*18、用力法作图示结构的//图。

第四章 超静定结构计算一一力法二、计算题:9、用力法作图示排架的"图。

已知 0. 2 m 2, r = 0. 05 m 4 ,弹性模量为 E o 。

武汉理工大学08-09第一学期结构力学试卷

武汉理工大学08-09第一学期结构力学试卷

武汉理工大学2008-2009学年度第一学期《结构力学 》期末试题一、单项选择题(每小题5分,共30分)。

在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的,请将正确选项前的字母填在题后的括号内。

1. 图1-1(a)所示超静定结构取图(b)所示结构为力法基本结构,则基本未知量X 1(顺时针为正)为( ) A.12Pl - B. 8Pl - C. 163Pl - D. 8Pl1-2图1-22.图1-2示对称结构受对称荷载的作用,则其内力图中( )A.弯矩图正对称,剪力图反对称B.弯矩图反对称,剪力图正对称C.弯矩图和剪力图均为反对称D.弯矩图和剪力图均为正对称3. 在支座移动作用下,超静定结构将( )A.不产生内力和位移B.产生内力和位移C.产生内力,但不产生位移D.产生位移,但不产生内力4. 图1-4伸臂梁跨中截面C 的弯矩为( )A .10kN ·m(下拉)B .15kN ·m(下拉)C .16kN ·m(下拉)D .23kN ·m(下拉)5. 图1-5所示体系是 ( )A.无多余联系的几何不变体系B.有多余联系的几何不变体系C.瞬变体系D.常变体系图1-1 图1-4图1—56. 图1-6三铰拱,已知三个铰的位置,左半跨受均布荷载,其合理拱轴的形状为 ( )A.全跨圆弧B.全跨抛物线C.AC 段为园弧,CB 段为直线D.AC 段为抛物线,CB 段为直线二、填空题 (每小题5分,共25分)。

1. 位移互等定理的表达式是______________________。

2. 图2-2对称结构,截面K 弯矩的绝对值为________。

3. 图2-3示对称结构受反对称荷载作用,则结构上与对称轴相交截面C 的内力之一______________不为零。

图2-3 4. 如图2-4所示结构的计算简图及弯矩图,则AB 杆跨中截面弯矩为________。

5. 图2-5示结构的超静定次数为______________。

结构力学试题及答案汇总(完整版)

结构力学试题及答案汇总(完整版)

.系程工筑建名姓)系(院院学明三号学封⋯密⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯题⋯答⋯要⋯不⋯内⋯⋯线⋯封⋯密⋯结构力学试题答案汇总一、选择题 (每小题 3 分,共 18 分 )1.图示体系的几何组成为:(A)A.几何不变,无多余联系;B.几何不变,有多余联系;C.瞬变;D.常变。

(第 1题)(第4题)2.静定结构在支座移动时,会产生:(C)A.内力;B.应力;C.刚体位移;D.变形。

3.在径向均布荷载作用下,三铰拱的合理轴线为:(B)A.圆弧线;B.抛物线;C.悬链线;D.正弦曲线。

4.图示桁架的零杆数目为:( D)A. 6;B.7;C.8;D.9 。

5.图 a 结构的最后弯矩图为:( A )A.图 b ; B .图 c; C .图 d; D .都不对。

6.力法方程是沿基本未知量方向的:( C)A.力的平衡方程;B.位移为零方程;C.位移协调方程;D.力的平衡及位移为零方程。

—1—二、填空题(每题3分,共 9分)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.图b是图a结构___B__截面的__剪力__影响线。

3.图示结构AB杆B端的转动刚度为___i___,分配系数为____1/8 ____,传递系数为___-1__。

三、简答题(每题 5 分,共 10 分)1.静定结构内力分析情况与杆件截面的几何性质、材料物理性质是否相关?为什么?答:因为静定结构内力可仅由平衡方程求得,因此与杆件截面的几何性质无关,与材料物理性质也无关。

2.影响线横坐标和纵坐标的物理意义是什么?答:横坐标是单位移动荷载作用位置,纵坐标是单位移动荷载作用在此位置时物理量的影响系数值。

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。

武汉理工大学期末考试2010年上半年结构分析0801-2班材力试题

武汉理工大学期末考试2010年上半年结构分析0801-2班材力试题
三、
qa
A B
C
qa
A
2
3qa2/2
C
qa /2
B
2
2a 2qa
2a 2qa
六、 T 0.5kNm, M 0.62 0.32 , 127MPa 七、 w C
163qa 4 24EI
七、 f C
11 Fa 3 6 EI
A 1m 1m
a
B a
C
F
45°
C
B
D
一、 FN 1 FN 1 14.14kN ,[ ] 120MPa, 141MPa [ ],l 1.414mm, f y 2mm 二 、
Mmax 50kNm, Fs 100kN, Iz 3.26107mm4, 107MPa, Sz 160000 mm3, 11.8M
A
45°
B
F
MB
C A A
B
MC
Cபைடு நூலகம்
三、画梁的剪力图和弯矩图。A、B支座反力为FA=75kN ,FB=45kN。(15分)
FA A
30kN 180kN•m 10kN/m
FB B
3m
3m
3m
四、如图所示工字形截面钢梁, F = 180kN ,许用正应力为 []=140MPa,许用切应力为 []=90MPa,试校核梁的弯曲正应力和弯曲切应力强度。 (15 分)
武汉理工大学考试试题纸
课程名称 题号 题分
备注: 学生不得在试题纸上答题(含填空题、选择题等客观题
材料力学 三 四 五 六 七
专业班级结构 fx0801-02 八 九 十 总分


一、图示桁架,已知:AB 杆子的直径 d=50mm, 材料为 Q235 钢,P=200MPa,S=235MPa, b=350MPa, F=100kN,安全因数 ns =2.5, 试校核 AB 杆的强度。 (12 分) 二、阶梯圆轴如图所示,已知外力偶矩 MA=3000N•m,MB=1800N•m, MC=1200N•m,AB 段直径 d1=75mm, BC 段直径 d2=50mm。许用切应力为 []=80MPa,试校核圆轴的强度。 (13 分) A MA

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试卷一一、对图示体系进行几何构造分析,并指出有无多余约束,若有,指出其数量。

(答题时应有必要的分析过程)(10 分)(5分×2)解:a.几何瞬变体系(用三刚片法则,三铰共线);b.几何不变体系且无多余约束(体系内部用三刚片法则,三铰不共线);二、画出图示结构弯矩图的形状。

其中图c 各杆件长相等,EI =常数(15 分)参考答案:三、计算题(应有主要计算过程和步骤)参考答案:3. 大小、方向和作用位置随时间改变,有机械振动、风、地震和爆炸力1.(16 分)对于图示体系,试求:(1 )R C 、Q CL 的影响线;(2 )在图示移动荷载作用下,利用R C 、Q CL 的影响线,求(正号最大值)和(负号最小值)的荷载最不利位置,并计算其大小。

设P =30kN ,q =30kN/m ,并设均布荷载的长度可以任意选取.参考答案:RC影响线(3分)QCL的影响线(3分):将均布荷载布置在BC段,集中荷载布置在D点。

(2分)=90KN:将均布荷载布置在BC段,集中荷载布置在D点。

(2分)=60KN2 、如图所示,各杆件长L ,EI =常数,计算D 点的水平位移△ DH 。

(12 分)参考答案:(12分)解:取一半结构计算:△DH=3 、用力法计算图示,并作M 图(各杆EI =常数)。

(16 分)参考答案:(16分)解:取四分之一结构计算:计算简图(2分)图(2分)图(2分M图(3分(1分);(2分);M=MP+ 1X1 (2分)4 、已知图示结构的荷载P =10kN ,q =12kN/m ,m =50kN.m ,L =4m ,结构在荷载作用下结点A 产生的角位移= (顺时针转动);线位移,画出结构M 图,并求E 点得水平支反力F Ex 。

(各杆线刚度i =常数)(17 分)参考答案:(17分)解:BCDG部分为静定体系,可直接作内力图。

(1分)AE杆:KN.mKN.MBF杆:KN.M;;AB杆:;作M图:(5分)即FEx=5.4kN(←)(3分)5 、用力矩分配法计算图示结构,并画出弯矩图和求D 支座的竖向反力。

武汉理工大学土木工程结构力学本科期末考试题

武汉理工大学土木工程结构力学本科期末考试题

《结构力学》教学大纲一、本课程的性质与任务本课程为土木工程专业本科生的一门主要技术基础课。

通过本课程的教学,使学生了解杆件体系的组成规律,了解各类结构的受力性能,撑握杆件结构的计算原理和方法,培养分析与解决工程实际中杆系结构力学问题的能力,为学习后续有关专业课程以及将来进行结构设计和科学研究打下力学基础。

二、本课程的教学内容、基本要求及学时分配1.绪论(4学时)(1)教学内容1.1结构力学的学科内容和教学要求。

1.2结构力学计算简图及简化要点。

1.3杆件结构的分类。

1.4荷载的分类。

(2)教学要求了解结构力学的任务以及与其它课程的关系,正确理解结构计算简图的概念、简化要点和条件,了解荷载的分类。

2.几何构造分析(6学时)(1)教学内容2.1几何构造分析中的几个基本概念。

2.2平面几何不变体系的组成规律。

2.3平面杆件体系的计算自由度。

(2)教学要求理解几何不变体系、几何可变体系、几何瞬变体系、自由度(静力自由度)约束及其类型等基本概念。

正确理解和应用几何不变体系的组成规则(两刚片法则、三刚片法则、二元体法则),会计算平面杆件体系的计算自由度。

3.静定结构的内力计算(14学时)(1)教学内容3.1梁的内力计算的回顾。

3.2静定多跨梁的组成、计算和内力图的绘制。

3.3静定平面刚架的内力计算和内力图的绘制。

3.4三铰拱的特点和内力计算。

三铰拱的合理拱轴曲线。

3.5静定平面桁架的特点、组成及分类。

用结点及截面法计算桁架的内力,结点法和截面法的联合应用。

3.6静定组合结构的特点、计算和内力图的绘制。

3.7静定结构的一般性质。

(2)教学要求巩固在材料力学中已经建立的截面法的概念与方法,并把它推广应用在结构计算上。

熟练掌握杆件上的荷载与内力的微分关系、增量关系,并用以定性分析内力图的形状。

熟练掌握分段叠加法作弯矩图的方法。

正确、灵活选取和画出隔离体图,熟练掌握应用隔离体图和平衡条件计算结构支反力、内力的方法;熟练掌握静定梁、静定刚架内力计算和内力图的绘制以及静定平面桁架内力的求解方法;掌握静定组合结构、三铰拱的内力计算和内力图的绘制方法;了解静定结构的力学特征。

《结构力学》习题解答(内含解答图)

《结构力学》习题解答(内含解答图)
习题2-3图习题2-3解答图
解:杆AB由固定支撑与基础联结形成一体,此外,杆AB又用链杆1再与基础联结,故链杆1为多余约束;将此部分取为刚片,杆CD取为刚片,则两刚片用个BC、链杆2、链杆3三根不平行也不交于一点相连,组成几何不变体。所以,体系是具有一个多余约束的几何不变体系。
习题2-4试对图示体系进行几何组成分析。
习题2-8试对图示体系进行几何为了便于分析,对图中的链杆和刚片进行编号,分析过程见图2-21(b)。首先去掉二元体NMI、JNI,然后分析剩余部分。杆AD由固定支撑与基础联结形成一体,构成几何不变体,在此基础上增加二元体DEB、EFC、EHF形成刚片Ⅰ(注意固定铰支座与铰相同);铰结△GIJ为刚片Ⅱ;刚片I与刚片Ⅱ之间用不交于一点的杆DI、杆GI、杆HJ相连,组成几何不变体。
另外,该题也可用二元体概念求解,即杆AB由固定支撑与基础联结形成一体后,把杆BC和链杆1作为二元体,由规则三,组成几何不变体;再将杆CD和链杆2作为二元体,组成几何不变体,而链杆3为多余约束。
习题2-5试对图示体系进行几何组成分析。
习题2-5图习题2-5解答图
解:地基为刚片I,折杆BCD为刚片Ⅱ(注意曲杆BC与CD在C点刚性联结),刚片I与刚片Ⅱ之间用不交于一点的链杆1和杆AB、杆ED相连,组成几何不变体,而曲杆AB和ED的联结方式为图(b)中的虚线。
习题2-12图习题2-12解答图
习题2-13试对图示体系进行几何组成分析。
习题2-13图习题2-13解答图
解:将原图结点进行编号,并将支座6换为单铰,如图(b)。取基础为刚片Ⅰ,△134为刚片Ⅱ,△235为刚片Ⅲ,由规则一知,三刚片用三个不共线的铰联结组成几何不变体。在此基础上增加二元体674、785,而杆38看作多余约束。杆910由铰联结着链杆10,可看作二元体,则整个体系为有一个多余约束的几何不变体系。

(完整word版)结构力学练习题及答案

(完整word版)结构力学练习题及答案

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 。

22. (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; 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)=1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。

EI=常数。

六(本大题14分)已知图示结构,422.110 kN m ,10 kN/m EI q =⨯⋅=求B 点的水平位移。

结构力学 武汉理工大学 在线考试及答案

结构力学 武汉理工大学 在线考试及答案

结构力学武汉理工大学在线考试及答案单选(共计100分,每题2.5分)1、图3悬臂梁C截面的弯矩影响线在C点的纵坐标数值为(A)。

图3A. 0B. -3C. -2D. -12、无阻尼单自由度体系的自由振动方程:。

则质点的振幅等于(C)。

A.B.C.D.3、等直杆件AB的弯矩传递系数CAB(B)。

A. 与B端支承条件及杆件刚度有关B. 只与B端的支承条件有关C. 与A、B两端的支承条件有关D. 只与A端支承条件有关4、图6结构,用矩阵位移法计算时,结点C的综合结点荷载是(C)。

图6A.B.C.D.5、不计轴向变形,图2结构的振动自由度为(C)。

图2A. 1B. 2C. 3D. 46、当杆件刚度系数SAB=3i时,杆的B端为(C)。

A. 自由端B. 固定端C. 铰支承D. 定向支承7、图3结构超静定次数为(C)。

图3A. 6次B. 7次C. 8次D. 9次8、用图乘法求位移的必要条件之一是(B)。

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9、图1体系的几何组成为(D)。

图1A. 无多余约束几何不变体系B. 有多余约束几何不变体系C. 瞬变体系D. 常变体系10、机动法作静定结构内力影响线的依据是(C)。

A. 刚体体系虚力原理B. 刚体体系虚力原理C. 刚体体系的虚位移原理D. 变形体虚位移原理11、图1体系的几何组成为(D)。

图1A. 无多余约束几何不变体系B. 有多余约束几何不变体系C. 瞬变体系D. 常变体系12、叠加原理用于求解静定结构时,需要满足的条件是(A)。

A. 位移微小且材料是线弹性的B. 位移是微小的C. 应变是微小的D. 材料是理想弹性的13、图2两端固定的梁,设AB线刚度为i,当A、B两端截面同时发生单位转角时,则杆件A端的弯矩(B)。

图2A. 8B. 6C. 4D. 314、四个互等定理适用于(D)。

A. 刚体B. 变形体C. 非线性体系D. 线性弹性体系15、图1体系的几何组成为(B)。

武汉理工结构力学答案

武汉理工结构力学答案

武汉理工结构力学答案【篇一:结构力学典型例题_武汉理工大学】ass=txt>1.对图2.1a体系作几何组成分析。

图2.1分析:图2.1a等效图2.1b(去掉二元体)。

对象:刚片Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ;联系:刚片Ⅰ、Ⅲ有虚铰a(杆、2);刚片Ⅱ、Ⅲ有虚铰c(无穷远)(杆3、4);刚片Ⅰ、Ⅱ有虚铰b(杆5、6);结论:三铰共线,几何瞬变体系。

2.对图2.2a体系作几何组成分析。

图2.1分析:去掉二元体(杆12、杆34和杆56图2.1b),等效图2.1c。

对象:刚片Ⅰ和Ⅱ;联系:三杆:7、8和9;结论:三铰不共线,无多余约束的几何不变体系。

3.对图2.3a体系作几何组成分析。

图2.3分析:图2.3a对象:刚片Ⅰ(三角形原则)和大地Ⅱ;联系:铰a和杆1;结论:无多余约束的几何不变体系。

对象:刚片Ⅲ(三角形原则)和大地Ⅱ;联系:杆2、3和4;结论:无多余约束的几何不变体系。

第3章静定结构的受力分析典型题1.求图3.1结构的内力图。

图3.1解(1)支座反力(单位:kn)由整体平衡,得=100.= 66.67,=-66.67.(2)内力(单位:kn.m制)取ad为脱离体:,,;,,。

取结点d为脱离体:取be为脱离体:,,。

取结点e为脱离体:,,(3)内力图见图3.1b~d。

2. 判断图3.2a和b桁架中的零杆。

图3.2分析:判断桁架零杆的常用方法是找出桁架中的l型结点和t型结点。

如果这两种结点上无荷载作用.那么l型纪点的两杆及t型结点的非共线杆均为零杆。

解:图3.2a:考察结点c、d、e、i、k、l,这些结点均为t型结点,且没有荷载作用,故杆件cg、dj、eh、ij、kh、lf均为零杆。

考察结点g和h,这两个结点上的两竖向链杆均已判断为零杆,故这两个结点的受力也已成为t型结点的情形.由于没有荷载作用,故杆件ag、bh也为零杆。

整个结构共有8根零杆.如图3.2c虚线所示。

图3.2b:考察结点d,为“k”型结点且无荷载作用,故故杆件de和df必为零杆。

结构力学试题及参考答案

结构力学试题及参考答案

结构力学试题及参考答案结构力学是一门涉及结构设计和分析的工程学科,它在建筑、机械、航空航天等领域有着广泛的应用。

为了帮助大家更好地掌握结构力学的基本概念和技能,本文将提供一些结构力学试题及参考答案,供大家参考和学习。

一、试题1、什么是结构力学?请简要描述其研究内容和应用领域。

2、简述结构力学中常见的三种基本元素,并给出其符号和单位。

3、什么是结构的自由度?请举例说明。

4、什么是结构的刚度?请给出其物理意义和计算公式。

5、什么是结构的稳定性?请举例说明。

6、什么是结构的静力分析?请简述其目的和方法。

7、什么是结构的动力分析?请简述其目的和方法。

8、什么是结构的优化设计?请简述其目的和方法。

二、参考答案1、结构力学是一门研究结构受力、位移、应变等关系的学科,其目的是为了设计出安全、可靠、经济合理的结构。

结构力学广泛应用于建筑、机械、航空航天等领域。

2、在结构力学中,常见的三种基本元素包括力(F)、力矩(M)和力偶(MO)。

其中,力的符号为F,单位为牛顿(N);力矩的符号为M,单位为牛顿·米(N·m);力偶的符号为MO,单位为牛顿·米(N·m)。

3、结构的自由度是指描述系统状态的独立变量的个数。

例如,一个单自由度的结构是由一个质点组成的,其自由度为1;一个两自由度的结构是由两个质点组成的,其自由度为2。

4、结构的刚度是指结构在单位力作用下的位移响应。

刚度的物理意义是结构抵抗变形的能力,计算公式为:K=F/Δ,其中K为刚度,F 为作用在结构上的力,Δ为结构产生的位移。

5、结构的稳定性是指在某一荷载作用下,结构能够保持其平衡状态的能力。

例如,一个两端固定、跨中受力的简支梁在受到横向扰动时,可能会发生侧倾甚至倒塌,这就说明该简支梁的稳定性较差。

6、结构的静力分析是研究结构在静力荷载作用下的响应。

其主要目的是为了确定结构的位移、应力、应变等参数,从而评估结构的强度、刚度和稳定性等性能。

(完整版)结构力学-习题集(含答案)

(完整版)结构力学-习题集(含答案)

A.绝对不可; B.可以,但不必; C.一定条件下可以; D.必须。
33. 计算刚架时,位移法的基本结构是( C )。
A.单跨静定梁的集合体;
B.静定刚架;
C.单跨超静定梁的集合体; D.超静定铰结体。
34. 在位移法基本方程中,kij 代表( A )。
A.只有⊿j=1 时,由于⊿j=1 在附加约束 i 处产生的约束力;
54. 下图所示结构的超静定次数是 n=8。( X )
55. 超静定结构在荷载作用下的内力计算与各杆刚度相对值有关。( √ ) 56. 超静定结构在支座移动、温度变化影响下会产生内力。( √ ) 57. 超静定结构中的杆端力矩只取决于杆端位移。( X ) 58. 位移法的基本结构有多种选择。( X ) 59. 位移法是计算超静定结构的基本方法,不能求解静定结构。( X ) 60. 位移法方程的物理意义是结点位移的变形协调方程。( X )

Fy
0
, FRB
FRA
FP 2
( )(1
分)
取 BE 部分为隔离体
ME
0 , 6FyB
6FRB
即 FyB
FP 2
( )(2 分)

Fx
0

FyA
FP 2

)(1
分)
三、计算题 1 61. 解:
第 14 页 共 26 页
2qa2/3
q
D 2qa2/3 C
2qa2/3
B q(2a)2/8 = qa2/2
FxB
FxA A
FyB
FyA
取整体为研究对象,由 M A 0,得
2aFyB aFxB 2qa2 0 (1)(2 分)
取 BC 部分为研究对象,由 MC 0 ,得

结构力学典型例题_武汉理工大学范文

结构力学典型例题_武汉理工大学范文

第2章平面体系的几何构造分析典型例题1. 对图2.1a体系作几何组成分析。

图2.1分析:图2.1a等效图2.1b(去掉二元体)。

对象:刚片Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ;联系:刚片Ⅰ、Ⅲ有虚铰A(杆、2);刚片Ⅱ、Ⅲ有虚铰C(无穷远)(杆3、4);刚片Ⅰ、Ⅱ有虚铰B(杆5、6);结论:三铰共线,几何瞬变体系。

2. 对图2.2a体系作几何组成分析。

图2.1分析:去掉二元体(杆12、杆34和杆56图2.1b),等效图2.1c。

对象:刚片Ⅰ和Ⅱ;联系:三杆:7、8和9;结论:三铰不共线,无多余约束的几何不变体系。

3. 对图2.3a体系作几何组成分析。

图2.3 分析:图2.3a对象:刚片Ⅰ(三角形原则)和大地Ⅱ;联系:铰A和杆1;结论:无多余约束的几何不变体系。

对象:刚片Ⅲ(三角形原则)和大地Ⅱ;联系:杆2、3和4;结论:无多余约束的几何不变体系。

第3章静定结构的受力分析典型题1. 求图3.1结构的内力图。

图3.1解(1)支座反力(单位:kN)由整体平衡,得=100.= 66.67,=-66.67.(2)内力(单位:kN.m制)取AD为脱离体:,,;,,。

取结点D为脱离体:,,取BE为脱离体:3,,。

取结点E为脱离体:,,(3)内力图见图3.1b~d。

2. 判断图3.2a和b桁架中的零杆。

图3.2分析:判断桁架零杆的常用方法是找出桁架中的L型结点和T型结点。

如果这两种结点上无荷载作用.那么L型纪点的两杆及T型结点的非共线杆均为零杆。

解:图3.2a:考察结点C、D、E、I、K、L,这些结点均为T型结点,且没有荷载作用,故杆件CG、DJ、EH、IJ、KH、LF 均为零杆。

考察结点G和H,这两个结点上的两竖向链杆均已判断为零杆,故这两个结点的受力也已成为T型结点的情形.由于没有荷载作用,故杆件AG、BH也为零杆。

整个结构共有8根零杆.如图3.2c虚线所示。

图3.2b:考察结点D,为“K”型结点且无荷载作用,故;对称结构对称荷载(A支座处的水平反力为零),有,故杆件DE和DF必为零杆。

结构力学习题及答案(武汉大学)

结构力学习题及答案(武汉大学)

结构⼒学习题及答案(武汉⼤学)结构⼒学习题第2章平⾯体系的⼏何组成分析2-1~2-6 试确定图⽰体系的计算⾃由度。

题2-1图题2-2图题2-3图题2-4图题2-5图题2-6图2-7~2-15 试对图⽰体系进⾏⼏何组成分析。

若是具有多余约束的⼏何不变体系,则需指明多余约束的数⽬。

题2-7图题2-8图题2-9图题2-10图题2-11图题2-12图题2-13图题2-14图题2-15图题2-16图题2-17图题2-18图题2-19图题2-20图题2-21图2-1 1W=2-1 9-W=2-3 3-W=2-4 2-=W2-5 1-W=2-6 4-W=2-7、2-8、2-12、2-16、2-17⽆多余约束的⼏何不变体系2-9、2-10、2-15具有⼀个多余约束的⼏何不变体系2-11具有六个多余约束的⼏何不变体系2-13、2-14⼏何可变体系为2-18、2-19 瞬变体系2-20、2-21具有三个多余约束的⼏何不变体系第3章静定梁和静定平⾯刚架的内⼒分析3-1 试作图⽰静定梁的内⼒图。

(a)(b)(c) (d)习题3-1图3-2 试作图⽰多跨静定梁的内⼒图。

(a)(b)(c)习题3-2图3-3~3-9 试作图⽰静定刚架的内⼒图。

习题3-3图习题3-4图习题3-5图习题3-6图习题3-7图习题3-8图习题3-9图3-10 试判断图⽰静定结构的弯矩图是否正确。

(a)(b)(c)(d)部分习题答案3-1 (a )m kN M B ?=80(上侧受拉),kN F RQB 60=,kN F L QB 60-=(b )m kN M A ?=20(上侧受拉),m kN M B ?=40(上侧受拉),kN F RQA 5.32=,kN F L QA 20-=,kN F LQB 5.47-=,kN F R QB 20=(c) 4Fl M C =(下侧受拉),θcos 2F F L QC =3-2 (a) 0=E M ,m kN M F ?-=40(上侧受拉),m kN M B ?-=120(上侧受拉)(b )m kN M RH ?-=15(上侧受拉),m kN M E ?=25.11(下侧受拉)(c )m kN M G ?=29(下侧受拉),m kN M D ?-=5.8(上侧受拉),m kN M H ?=15(下侧受拉) 3-3 m kN M CB ?=10(左侧受拉),m kN M DF ?=8(上侧受拉),m kN M DE ?=20(右侧受拉) 3-4 m kN M BA ?=120(左侧受拉)3-5 m kN M F ?=40(左侧受拉),m kN M DC ?=160(上侧受拉),m kN M EB ?=80(右侧受拉) 3-6 m kN M BA ?=60(右侧受拉),m kN M BD ?=45(上侧受拉),kN F QBD 46.28=3-7 m kN M C ?=70下(左侧受拉),m kN M DE ?=150(上侧受拉),m kN M EB ?=70(右侧受拉) 3-8 m kN M CB ?=36.0(上侧受拉),m kN M BA ?=36.0(右侧受拉) 3-9 m kN M AB ?=10(左侧受拉),m kN M BC ?=10(上侧受拉) 3-10 (a )错误(b )错误(c )错误(d )正确第4章静定平⾯桁架和组合结构的内⼒分析4-1 试判别习题4-1图所⽰桁架中的零杆。

武汉理工大学结构力学上册复习试卷(2)

武汉理工大学结构力学上册复习试卷(2)

…………试卷装订线………………装订线内不要答题,不要填写考生信息………………试卷装订线…………武汉理工大学考试试卷(A卷)2010 ~2011 学年1 学期结构力学A上课程时间120分钟一、 (本题12分,每小题2分)分析图1和图2示结构的几何特性,如为几何不变体系,指出有几个多余约束。

(简要写出分析过程)图1二、 (本题20分,每小题5分)定性画出图3~图6示结构弯矩图的大致形状。

A支座发生转角θ图3图4图5图6三、 (本题10分,每小题5分)定性画出图7~图8示结构的变形曲线,忽略杆件的轴向变形。

图7图8…………试卷装订线………………装订线内不要答题,不要填写考生信息………………试卷装订线…………四、计算题(本题58分,第1小题13分,其他小题每题15分)1.图9示结构,单位荷载方向向下,从A运动至D。

求:(1)作弯矩M A、剪力Q C左的影响线。

(2)利用影响线计算在均布荷载q作用下(分布长度不限,且连续分布)M A、Q C左的最大负值。

图92.根据对对称性简化图10所示结构,并采用力法绘制弯矩图。

各杆EI=常数,忽略杆件的轴向变形。

图103. 位移法计算图示超静定结构,各杆EI=常数。

(1)判断图示结构位移法的独立基本未知量。

(2)写出杆端弯矩表达式。

(3)列出位移法基本方程(不需求解,方程需整理化简)。

(备注:也可采用位移法基本体系进行求解。

)图114. 力矩分配法计算图示结构,各杆EI=常数。

(1)绘制结构的弯矩图;(2)求AB杆的轴力。

图12。

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试卷一
」、对图示体系进行几何构造分析,并指出有无多余约束,若有,指出其数量。

(答题时应有必要的分析过程)
(10 分)
(5分>2)解:a几何瞬变体系(用三刚片法则,三铰共线); b.几何不变体系且无多余约束(体系内部用三刚片法则,三铰不共线);
、画出图示结构弯矩图的形状。

其中图c各杆件长相等,EI =常数(15分)
参考答案:
三、计算题(应有主要计算过程和步骤)
参考答案:3.大小、方向和作用位置随时间改变,有机械振动、风、地震和爆炸力
1. (16分)对于图示体系,试求:
(1 ) R C、Q CL的影响线;
(2 )在图示移动荷载作用下,利用R C、Q CL的影响线,求■■-
号最小值)的荷载最不利位置,并计算其大小。

设P = 30kN , q = 30kN/m
选取
fv J 4 ].
D
L 2ni L L
''■将均布荷载布置在BC段,集中荷载布置在D点。

二] 60KN
参考答案:(12分)解:取一半结构计算:
参考答案:
RC影响线(3分)QCL的影响线(3分)
90KN
:将均布荷载布置在BC段,集中荷载布置在D点。

(2
分)
2、如图所示,各杆件长L , EI =常数,计算D点的水平位移A DH 。

(12 分)
|1
(正号最大值)和(负
,并设均布荷载的长度可以任意
(2 分)
4、已知图示结构的荷载 P = 10kN , q 87
结点A 产生的角位移■■” =
(顺时针转
动);
m = 50kN.m , L = 4m ,结构在荷载作用下
24 6
,画出结构 M 图,并求E 点得水平支反
3、用力法计算图示,并作
M 图(各杆 EI =常数)。

(16 分)
2L x —
3;
Iql? 2AEI
计算简图(2分) M 图(3分
—图(2分
ADH =
*
1 1 4 1
A i
B
C
Q
□ E F 1 T f t t JL f t r r t T r
|Q
.A
a L ---
A
'
1 4 4 J 1 J
参考答案:(16分)解:取四分之一结构计算: -■图(2 分)
(1
分);
5L]= —
3EI
(2 分)
; M=MP+ 1X1 ( 2
分)
12kN/m , 线位移
力F Ex o (各杆线刚度i =常数)(17 分)
参考答案:(17分)解:BCDG 部分为静定体系,可直接作内力图。

(1 分)
M = 4x8.7- 6x24 6 = -2.1
KN.m
2x3.7-6X24 6 = -19 5
4 KN.M
憾厂%色一卑仁齐站-24沁1加=0
Q SA = Q AS = -
- = _ 1.+ 0.75?A = - . 5 X 3,7 -b 0.75 x 24.6 = 5.4
4
即 FEx = 5.4kN (―)
(3 分)
5、用力矩分配法计算图示结构,并画出弯矩图和求 D 支座的竖向反力。

(14 分)
BF 杆:
-3f x —

24.6
= -18.45
KN.M;
AE 杆:
AB 杆:
作M 图:(5分)
2.rii
参考答案:
5、( 14 分)解:
E 気=_ LJ /3
①计算固端弯矩:
-
=—xl5x23 = HQ 廿S 2 - 将E 点竖向荷载
10kN 向D 点简化为向下的竖向荷载 10kN 和顺时针的弯矩 10kN.m ,
因此
冷1 El = — X 斗 0 X
6 i- —= AZM*
2 (
3 分)
EI
2EI
4x - Ei
3x
=El
②计算分配系数: S CA =

; S CD =
6
;
[i CA = [i CD = 0.5 ( 2
()作图:(分)
(2 ) D 支座的竖向反力:
Q DE = 10kN ( T );
参考答案:a.体系内部用二刚片法则,若三个链杆交于一点,则为几何瞬变体系;若三个链杆不交于一点,则为几何不变体系。

b.几何不变体系且无多余约束(体系内部用三刚片法则,三铰不共线);
参考答案:
Q DC
40x3
6
十兰二
=
-15.S3
kN
R Dy = 10 + 15.83 = 25.83 kN ( T )
( 2 分
试卷—二
一、对图示体系进行几何构造分析,并指出有无多余约束,若有,指出其数量。

(10 分)
(答题时应有必要的分析过程)
、画出图示结构弯矩图的形状。

其中图。

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