西南大学2020年春季0729课程考试

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西南大学培训与继续教育学院课程考试试题卷

学期：2020年春季

课程名称【编号】：结构力学【0729】 A 卷 考试类别：大作业 满分：100分

一、作图示1所示结构的弯矩图：任选1题作答，计20分。

（1） （2）

图1 二、 简答题：本大题共3小题，任选2题作答，每题15分，计30分。 1.结构力学的主要研究内容。

2.简易法绘制梁的内力图的一般步骤。

3.简述静定结构的特点。

三、分析计算题：本大题共2小题，共计50分。

1．几何组成分析：本题共2个体系如图2，图3所示，任选1题作答，计20分。

图2 图3

2．结构求解：本题共3题，任选1题作答，计30分。

（1）试求图4所示简支刚架点D 的水平位移D D H

。已知EI =常数。

图4

（2）试用力法计算图5所示刚架，并作出弯矩M 图。EI =常数。

图5

（3）试用位移法计算图6所示刚架，并作出弯矩M 图 。EI 为常数。

图6

一、

解：

二、

1、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、答：简易法绘制梁的内力图的一般步骤。

（1）求支反力。

（2）分段：凡外力不连续处均应作为分段点，如集中力和集中力偶作用处，均布荷载两端点等。

（3）定点：据各梁段的内力图形状，选定控制截面。如:集中力和集中力偶作用点两侧的截面、均布荷载起迄点等。用截面法求出这些截面的内力值，按比例绘出相应的内力竖标，便定出了内力图的各控制点。

（4）连线：据各梁段的内力图形状，分别用直线和曲线将各控制点依次相连，即得内力图。如控制点间有荷载作用时,其弯矩图可用叠加法绘制。

3、答：(1) 内力计算与杆件的截面无关。因此设计时是先计算内力，然后根据内力选择截面。2）温度改变、支座移动和制造误差等因素在静定结构中不引起内力。因为静定结构没有多余的约束，杆件的位移和变形能不受约束地顺利进行，因此结构不会产生内力。(3）静定结构的局部平衡特性：在荷载作用下，如果静定结构中的某一局部可以与荷载平衡，则其余部分的内力必为零。（4）静定结构的荷载等效特性:当静定结构的一个几何不变部分上的荷载作等效变换时，其余部分的内力不变。（5）静定结构的构造变换特性：当静定结构的一个内部几何不变部分作构造变换时，其余部分的内力不变。(6)满足全部平衡条件的解答是静定结构的唯一解答。也就是说静定结构的解对任何隔离体，都能满足平衡条件，而且是唯一的。三、

1、

图2 按三刚片规则分析。体系内部的四边形中，可选取一对相互平行的链杆作为刚片，如图b中的刚片I 和II；再将外框与地基看成刚片III（根据两刚片规则，该刚片内有一个多余约束）。三刚片之间由不共线的三个虚铰两两相连：[I，III]与[II，III]以及无穷远点处的[I，II]。故原体系几何不变且有一个多余约束。

2、

解：

图4

解：(1)在D处作用虚设力1

F=，作出M图如图所示

(2)由∑F x=0知，1

2

Ax P

F F

=，对应的P

M图如图所示

(3)由图乘法可求得D点的水平位移D

D H

)

(

3

2

d)

)(

(

2

d

3

P

0P

P

H

→

=

=

=

⎰

∑⎰

EI

l

F

x

x

F

x

EI

x

EI

M

M

Δ

l

l

D