高等结构动力学考试题样卷
在线测试题试题库及解答(第十章)结构动力学
在线测试题试题库及解答第十章结构动力学基础一、单项选择题1、结构的主振型与什么有关？A、质量和刚度B、荷载C、初始位移D、初始速度标准答案A2、结构的自振频率与什么有关？A、质量和刚度B、荷载C、初始位移D、初始速度标准答案A3、单自由度体系在简谐荷载作用下，下列哪种情况内力与位移的动力系数相同？A、均布荷载作用B、荷载作用在质点上与质点运动方向垂直C、荷载不作用在质点上D、惯性力与运动方向共线标准答案D4、具有集中质量的体系，其动力计算自由度A、等于其集中质量数B、小于其集中质量数C、大于其集中质量数D、以上都有可能标准答案D5、具有集中质量的体系，其动力计算自由度A、等于其集中质量数B、小于其集中质量数C、大于其集中质量数D、以上都有可能标准答案D6、当简谐荷载作用于有阻尼的单自由度体系质点上时，若荷载频率远远大于体系的自振频率时，则此时与动荷载相平衡的主要是A、弹性恢复力B、重力C、阻尼力D、惯性力标准答案D7、设ω为结构的自振频率，θ为荷载频率，β为动力系数下列论述正确的是A、ω越大β也越大B、θ/ω越大β也越大C、θ越大β也越大D、θ/ω越接近1，β绝对值越大标准答案D8、如果体系的阻尼增大，下列论述错误的是A、自由振动的振幅衰减速度加快B、自振周期减小C、动力系数减小D、位移和简谐荷载的相位差变大标准答案B9、无阻尼单自由度体系在简谐荷载作用下，共振时与动荷载相平衡的是A、弹性恢复力B、惯性力C、惯性力与弹性力的合力D、没有力标准答案D10、有阻尼单自由度体系在简谐荷载作用下，共振时与动荷载相平衡的是A、弹性恢复力B、惯性力与弹性力的合力C、惯性力D、阻尼力标准答案D11、当简谐荷载作用于无阻尼的单自由度体系质点上时，若荷载频率远远小于体系的自振频率时，则此时与动荷载相平衡的主要是A、弹性恢复力B、阻尼力C、惯性力D、重力标准答案A12、一单自由度振动体系，其阻尼比为ξ，动力系数β，共振时下列结果正确的是A、ξ=0.05，β=10B、ξ=0.1，β=15C、ξ=0.15，β=20D、ξ=0.2，β=25标准答案A13、一单自由度振动体系，由初始位移0.685cm，初始速度为零产生自由振动，振动一个周期后最大位移为0.50cm，体系的阻尼比为A、ξ=0.05B、ξ=0.10C、ξ=0.15D、ξ=0.20标准答案A14、在低阻尼体系中不能忽略阻尼对什么的影响？A、频率B、主振型C、周期D、振幅标准答案D15、单自由度体系受简谐荷载作用，ω为体系自振频率，θ为荷载频率，动位移y(t)与荷载P(t)的关系是A、当θ/ω＞1时，y(t)与P(t)同向，当θ/ω＜1时，y(t)与P(t)反向。
1---结构动力学考试卷
一、简答题（每题5分，共20分）
1、简述阻尼的来源和作用；以及如何测定结构的阻尼比，该方法有什么缺点？
2、简述振型叠加法的基本原理及其特点。
3、简述结构处于极限状态时需满足的条件。
4、简述结构弹性稳定问题的分类和各自的特征。
二、选择题 (每题5分，共15分)
1、图示体系不计阻尼的最大稳态动位移是EI Pl y 9/43max =，则其最大动弯矩为：
（ ） A. 3/7Pl C. Pl
l
t
P θsin
B. 3/4Pl D. 3/Pl
2、为了减小体系的自振频率，应：（ ）
A. 减小l .；
C.减小EI ；
B. 减小m ； D. 减小P (t )
3、不计梁的分布质量，下列哪两个图形的自振频率相同？ ( ) A ：图（a ）和图（c ）； B ：图（a ）和图（d ）； C ：图（a ）和图（b ）； D ：图（b ）和图（c ）。
三、列图示体系的运动方程，并求自振频率。
（本题15分）
l
2l
(a )
(b )
(c )
(d )
四、求图示体系振幅和动弯矩幅值图，已知ωθ5.0=。
（本题15分）
五、计算图示结构的极限荷载。
已知截面极限弯矩为u M 。
（本题15分）
P
六、图示结构各杆刚度均为无穷大，k 为弹簧支座的抗侧刚度。
用静力法确定其临界荷载。
（本题15分）。
七、用动力学基本知识简述基础隔震和调频减震的原理。
（本题5分）
b a
b F。
结构动力学试题及答案
结构动力学试题及答案（本文按试题和答案格式进行编写）试题一：1. 请问什么是结构动力学？2. 简述结构动力学的研究对象和主要内容。
3. 结构动力学分析常用的方法有哪些？4. 结构动力学分析中常用的数学模型有哪些？5. 结构动力学的应用领域有哪些？答案一：1. 结构动力学是研究结构在外力作用下的动态响应及其稳定性的学科。
2. 结构动力学的研究对象是各种工程结构，主要内容包括结构的振动、冲击响应、瞬态响应和稳态响应等。
3. 结构动力学分析常用的方法有模态分析法、频率响应分析法、时程分析法等。
4. 结构动力学分析中常用的数学模型有单自由度体系、多自由度体系、连续体系等。
5. 结构动力学的应用领域广泛，包括建筑结构工程、桥梁工程、风力发电机组、地震工程等。
试题二：1. 结构动力学分析中，模态分析的基本原理是什么？2. 简述模态分析的步骤和计算方法。
3. 常用的模态分析软件有哪些？4. 请问什么是结构的固有频率和阻尼比？5. 结构的模态振型对结构动力响应有什么影响？答案二：1. 模态分析是基于结构的振动特性，通过求解结构的固有频率、模态振型和阻尼比等参数，来研究结构的动力响应。
2. 模态分析的步骤包括建立结构有限元模型、求解结构的固有频率和模态振型、计算结构的阻尼比等。
常用的计算方法有有限元法、拉普拉斯变换法等。
3. 常用的模态分析软件有ANSYS、ABAQUS、MSC.NASTRAN等。
4. 结构的固有频率是结构在无外力作用下自由振动的频率，阻尼比是结构振动过程中能量耗散的程度。
5. 结构的模态振型对结构动力响应有很大影响，不同的模态振型会导致不同的振动特性和反应。
试题三：1. 结构动力学分析中，频率响应分析的基本原理是什么？2. 简述频率响应分析的步骤和计算方法。
3. 频率响应分析和模态分析有什么区别？4. 结构的频率响应函数和传递函数有什么区别？5. 频率响应分析在结构设计中的应用有哪些？答案三：1. 频率响应分析是研究结构在单频激励下的响应特性，通过求解结构的频率响应函数，来获得结构的响应。
结构动力学试卷及答案
考生请注意：1．本试题共6 题，共2 页，考生请认真检查；2．答题时，直接将答题内容写在我校提供的答题纸上；答在试卷上一律无效；3．本试题不得拆开，拆开后遗失后果自负。
一、简述题（本题共20分，每小题5分）1．自由振动、强迫振动自由振动：系统受到初始激励作用后，仅靠其本身的弹性恢复力“自由地”振动，其振动特性仅取决于系统本身的物理特性（质量和刚度）。
强迫振动：系统受到外界持续的激励作用而“被动地”进行振动，其振动特性除取决于系统本身的特性外，还取决于激励的特性。
2．广义坐标、振型函数广义坐标：是一种坐标形式，它是有几组互相正交的模态组成，任何变量都可由这几组模态的唯一线性组合而成。
振型函数：是一种函数形式，描述振型在几维空间中的振幅值的表现。
3．稳态响应、瞬态响应稳态响应：当系统在外力作用下，经过一段时间后，系统振动趋于稳定时的响应。
瞬态响应：当系统在外力作用下，在系统振动趋于稳定之前的响应。
瞬态响应发生在稳态响应之前，他们组合构成完整的外力作用时的振动响应。
4．哈密顿原理具有完整约束的动力学系统，在满足协调性条件、约束条件或边界条件，同时满足起始t1时刻与结束t2时刻条件的可能的位移随时间变化的形式中，真实解对应的那种变化形式使Lagrange泛函L取最小值，即2 1(T V W)0t t dt式中：T为系统的动能，V为系统的势能，W为外力所作虚功。
二．质量均为m 的两个球，系于具有很大张力T 的弦上，如图所示，求系统的固有频率。
（本题10分）解：由于弦的张力T 很大，两个球只能在竖向发生微幅振动。
（1分）如下图所示，两个球在外力1()F t 和2()F t 作用下发生竖向微幅振动，位移分别为1x 和2x 。
对两个球，分别作受力分析：外荷载；惯性力； 张力分力。
（3分）运用达朗贝尔原理，分别列出 两个球的竖向运动方程：12111()x x x mx T T F t L L-+⋅-⋅=22122()x x xmx T T F t L L-+⋅+⋅= （5分）写成矩阵形式：1112222()002()TT x x F t m L L m x T T x F t L L ⎡⎤-⎢⎥⎧⎫⎧⎫⎧⎫⎡⎤+=⎢⎥⎨⎬⎨⎬⎨⎬⎢⎥⎣⎦⎩⎭⎩⎭⎩⎭⎢⎥-⎢⎥⎣⎦得频率方程：[][]222202T Tm LLK M T T m L Lωωω---==-- （7分） 解得： 1ω=2ω= （10分）ll l F 2(t)三．图示简支梁，梁长为4l ，在四等分处有3个质量m 1=m 2=m 3=m ，梁的抗弯刚度为EI ，忽略梁自身的质量，要求：（1）写出系统振动方程；（2）求系统的各阶固有频率； （3）画出相应的主振型。
湖南大学13年结构动力学考卷
一、填空题1、由实验测得某单自由度体系阻尼比0.05ξ=，则其自由振动的振幅经3个周期后降为初始振幅的 %。
2、对于有阻尼受迫振动体系，当振动时间足够长时，体系初始状态只对响应的 振动有影响，而对响应的 振动并无太大影响。
3、阻尼比为ξ的单自由度体系，在简谐荷载作用下位移动力系数μ=极值max μ= , 此时，简谐激励频率与结构固有频率之比==ωθβ/ 。
4、悬臂结构和简支结构的各振型所具有的共同特性：(1)、第一主振型 不动点；(2)、第n 主振型具有 个不动点；(3)、两不同振型之间具有 性。
5、分布质量简化为有限自由度体系有三种方法，它们分别是 ， ， 。
二、1. 图示为一单自由度体系（抗弯刚度EI ，梁自重不计），试建立其振动方程。
2. 下列函数均可作为周期荷载，其周期各等于多少？近似给出下列荷载的幅值谱？（1）()sin(0.25)0.75sin(1.750.5)f t t t ππ=+++（2）()sin(0.25)0.75sin(1.750.5)0.25sin(2.5)f t t t t πππ=+++++（3）()sin(0.25)0.75sin(1.750.5)0.25sin(2.5)0.125sin(3.125 1.25)f t t t t t ππππ=+++++++3. 若取m =600kg,42110MPa E =⨯,I=78cm 4,l =6m,干扰力取为()sin(0.25)0.75sin(1.750.5)0.25sin(2.5)P F t t t t πππ=+++++,试计算体系的自振频率, 并画出上述激励作用下的响应幅值谱（不考虑阻尼影响）。
0.5l 0.5l题二图 三、图示两跨对称、匀质等截面连续梁，各跨跨径均为l ，抗弯刚度均为EI ，单位长度质量均为m 。
在两跨的跨中另置一质块(质量为ml )，试用Rayleigh 法求该结构的基本频率。
题三图 四、图示框架结构，忽略其轴向变形及转动惯量的影响，将质量堆积在结点上1、 建立体系振动方程2、 求系统的自振频率3、 求系统振型并绘出振型图题四图l l。
(完整word版)结构动力学历年试题
(完整word版)结构动力学历年试题结构动力学历年试题(简答题）1.根据荷载随时间的变化规律,动力荷载可以划分为哪几类？每一类荷载包括哪几种，请简述每一种荷载的特点。
P22.通过与静力问题的对比,试说明结构动力计算的特点。
P33.动力自由度数目计算类4.什么叫有势力？它有何种性质。
P145.广义力是标量还是矢量？它与广义坐标的乘积是哪个物理量的量纲？P166.什么是振型的正交性？它的成立条件是什么？P1057.在研究结构的动力反应时，重力的影响如何考虑？这样处理的前提条件是什么？P328.对于一种逐步积分计算方法，其优劣性应从哪些方面加以判断?P1329.在对结构动力反应进行计算的思路上，数值积分方法与精确积分方法的差异主要表现在哪里？第五章课件10.利用Rayleigh法求解得到的振型体系的基本振型和频率及高阶振型和频率与各自的精确解相比有何特点？造成这种现象的原因何在？P20911.根据荷载是否预先确定，动荷载可以分为哪两类？它们各自具有怎样的特点？P112.坐标耦联的产生与什么有关，与什么无关？P9613.动力反应的数值分析方法是一种近似的计算分析方法，这种近似性表现在哪些方面？P132及其课件14.请给出度哈姆积分的物理意义？P8115.结构地震反应分析的反应谱方法的基本原理是什么？P84总结16.某人用逐步积分计算方法计算的结构位移,得到如下的位移时程的计算结果：。
17.按照是否需要联立求解耦联方程组，逐步积分法可以分为哪两类？这两类的优劣性应该如何进行判断？P13218.根据荷载随时间的变化规律，动力荷载可以划分为哪几类？每一类荷载又包括哪些类型，每种类型请给出一种实例。
P219.请分别给出自振频率与振型的物理意义？P10320.振型叠加法的基本思想是什么？该方法的理论基础是什么？P111参考25题21.在振型叠加法的求解过程中,只需要取有限项的低阶振型进行分析，即高阶振型的影响可以不考虑，这样处理的物理基础是什么？P11522.我们需要用数值积分方法求解一座大型的高坝结构的地震反应时程,动力自由度的总数为25000个，我们如何缩短计算所耗费的机时？P10323.什么是结构的动力自由度？动力自由度与静力自由度的区别何在？P11及卷子上答案24.一台转动机械从启动到工作转速正好要经过系统的固有频率（又称为转子的临界转速）,为减小共振，便于转子顺利通过临界转速，通常采用什么措施比较直接有效？简要说明理由。
结构动力学与应用考试试题
结构动力学与应用考试试题一、选择题1. 结构动力学是研究结构在______时的力学响应和形态相互关系的学科。
A. 静力学B. 动力学C. 热力学D. 光力学2. 结构的固有频率是指结构在______下产生共振的频率。
A. 外加荷载B. 自激振动C. 静力平衡D. 温度变化3. 结构动力学分析中常用的求解方法包括有限元法、模态超级法和______法等。
A. 静力平衡法B. 频率响应法C. 换能法D. 变位法4. 结构动力学分析常用的传递函数表示为______。
A. H(ω) = X(ω) / F(ω)B. H(ω) = F(ω) / X(ω)C. X(ω) = F(ω) / H(ω)D. F(ω) = X(ω) / H(ω)5. 结构的阻尼比对于结构动力学响应的影响是______。
A. 提高结构的刚度和强度B. 减小结构的固有频率C. 显著改变结构的失稳现象D. 不影响结构的动力响应6. 结构在动力荷载作用下的振动响应可以通过______分析得到。
A. 弹性力学理论B. 弹塑性力学理论C. 塑性力学理论D. 极限平衡理论7. 结构地震反应的计算方法一般可以分为几种类型？A. 1种B. 2种C. 3种D. 4种8. 结构地震反应计算中常用的几种简化方法包括等效静力法、反应谱法和______法。
A. 位移反应法B. 达比法C. 传递函数法D. 干涉法9. 结构动力学与应用在哪些领域具有广泛的应用？A. 建筑结构设计B. 地震工程C. 桥梁工程D. 所有选项都正确10. 结构动力学的研究对于提高建筑物和桥梁的______具有重要意义。
A. 施工速度B. 建筑安全性C. 建筑造价D. 建筑使用寿命二、填空题1. 结构动力学研究的核心是研究______和______之间的相互关系。
2. 结构固有频率是由结构的______和______决定的。
3. 结构在动力荷载作用下的振动分析可以采用______方法。
4. 结构地震反应计算中的等效静力法是通过将______引入到结构动力方程中进行计算的。
(完整word版)年结构动力学试卷及答案,推荐文档
华中科技大学土木工程与力学学院《结构动力学》考试卷2011～2012学年度(下)1、试确定图示各体系的动力自由度，忽略弹性杆件自身的质量。
（16分）解：（1）2个动力自由度 （2）3个动力自由度 （3）2个动力自由度 （4）1个动力自由度(1)(2)m(3)(4)m2、试求图示结构的自振频率ω（15分）解：图示结构为单自由度体系，以横梁转角ϕ为自由度。
由0A M =∑ 有： 22200lm x dx ml kl ϕϕϕ⋅⋅⋅⋅++=⎰化简得：()303klm m ϕϕ⋅⋅+=+∴自振频率ω=3、如图所示体系，各杆长为l ，EI=常数，1处有集中质量m ，2处受动力偶()M t =Msin tθ；θ（14分）解：结构体系的1M 、p M 如下图所示：tm m B3111122=2EI 233l l l l EIδ⎛⎫∴⨯⨯⨯⨯= ⎪⎝⎭21111sin sin 236MMl l l M t t EI EI θθ⎛⎫∆=⨯⨯⨯= ⎪⎝⎭ ∴体系微分方程为:()321112sin 36M t lMl y m y m y t EI EI δθ⋅⋅⋅⋅⎛⎫⎛⎫=-+∆=-⋅+⋅ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭33sin 24EI My y t ml mlθ⋅⋅⇒+⋅=⋅ 2max23331133344622M M Ml y EI EI EI ml ml EIml ml ml θ∴=⋅=⋅=--- ∴惯性力幅值22max3362EI Ml MI m y m ml EI lθ==⋅⋅=M M MMMl1t θ4、图示（a ）所示梁的跨中有一台电动机，实测得此梁自由振动时跨中点位移时程曲线如图所示（b ），周期T=0.06s ，若忽略梁的分布质量。
（20分）试求：（1）阻尼比ξ；（2）共振时的动力系数β；（3）共振时电动机每分钟的转数 n ；（4）若电动机转数为600r/min ，由于其离心力引起梁中点稳态的振幅为2mm ，求共振时的振幅A 。
结构动力学试题
结构动力学试题一、选择题1. 结构动力学中的“动力响应”是指：A. 结构在静态载荷下的变形B. 结构在动态载荷下的变形C. 结构的自然频率D. 结构的阻尼比2. 单自由度系统的周期公式为：A. T = 2π√(m/k)B. T = 2π√(k/m)C. T = 2π/mD. T = π√(m/k)3. 多自由度系统的振型分解法是基于以下哪个原理？A. 结构的对称性B. 结构的不确定性C. 结构的线性叠加原理D. 结构的能量守恒原理4. 在地震分析中，反应谱方法的主要优点是：A. 考虑了地震动作用的非线性B. 可以处理任意形状的地震波形C. 能够直接给出结构的响应结果D. 适用于快速评估结构的地震安全性5. 结构阻尼比的增大通常会导致：A. 自然频率的提高B. 振幅的减小C. 周期的延长D. 响应的不稳定二、填空题1. 在结构动力学中，________是用来描述结构在动态载荷作用下的运动状态。
2. 动态载荷下，结构的响应可以通过________方法进行求解，该方法基于结构振动的线性叠加原理。
3. 地震波的________特性对结构的响应有显著影响，因此在进行地震分析时需要特别考虑。
4. 结构的阻尼比可以通过________方法进行实验测定，以评估结构的能量耗散能力。
5. 在进行结构动力分析时，通常需要将结构简化为________自由度系统，以便于计算和分析。
三、简答题1. 请简述单自由度系统与多自由度系统的区别及其各自的适用场景。
2. 描述地震波的基本特性，并解释为什么需要对其进行频谱分析。
3. 说明结构阻尼对动力响应的影响，并讨论如何通过设计来提高结构的阻尼性能。
四、计算题1. 一个单自由度系统的质量为500 kg，刚度为2000 N/m。
请计算该系统的自然频率和阻尼比为0.05时的周期。
2. 假设一个结构在地震作用下的最大加速度为0.3g，其中g为重力加速度（9.81 m/s²），请使用反应谱方法计算该结构在自然频率为2Hz时的响应加速度。
中南大学结构动力学试题
结 构 动 力 学 试 题1．建立题1图所示的三个弹簧-质点体系的运动方程（10’）。
题1图2． 题2图所示动力体系为：AB 为均布质量刚杆，总质量为M1，BC 为无质量刚杆，M2为集中质量，C1及C2为阻尼系数，K1及K2为刚度系数，在C 点作用有压力N 。
以B 点竖向位移B u u 为广义坐标，试求体系的运动方程，并求出体系的自振频率。
（20’）题2图3． 单自由度建筑物的重量为1098kN ，在位移为4.8cm 时（设此时刻t ＝0s ）突然释放，使建筑产生自由振动。
如果往复振动三周后的最大位移为3.66cm （此时刻t ＝0.88s ），试求：（1）建筑物的刚度k ；（2）阻尼比ξ；（3）阻尼系数c 。
（10’）4．汽车在多跨连续梁桥梁上行驶，桥梁跨度均为L=24m ，桥面由于长时徐变效应而产生16cm 的挠度（如题4图所示）。
桥面可以用振幅为8.0cm 的正弦曲线来近似，汽车可以用一个单质点体系模拟，如果汽车重m=2.2tf ，等效弹簧刚度k=208kN/m ，等效阻尼比5.0=ξ，求: ①车以km/h 69=ν行驶时，汽车的竖向运动()t u t 的振幅t u 0；②发生共振时汽车的行驶速度（此处指使振幅最大时的速度）。
（20’）参考公式：单自由度体系传递率()()()22222121ξββξβ+-+=TR式中ξ为阻尼比，β为频率比题4图5． 一质量为m 1=50kg 的块体用整体刚度为k=108kN/cm 的一对弹簧悬挂处于平衡状态（如题5图所示）。
另一质量为m 2=80kg 的块体由高度h=10m 处自由落下到块体m 1上并与之完全粘接，确定由此引起的运动u(t)，u(t)由m 1+m 2-k 体系的静平衡位置起算。
（20’）题5图6. 如题6图所示，一总质量为m 的刚性梁两端由弹簧支撑，梁的质量均匀分布、两弹簧的刚度分别为k 和2k 。
定义的两个自由度u 1和u 2示于图中，建立结构体系的运动方程，并计算结构的振型和自振频率。
某大学《结构动力学》课程考试试卷(含答案)
某大学《结构动力学》课程考试试卷适用专业： 考试日期:考试时间:120分钟 考试形式:闭卷 试卷总分:100分1、求解单自由振动位移方程0y 2=+y ω，设初始时刻t =0质点有初始位移y 0和初始速度v 0？(10)2、如图所示为一等截面竖直悬臂杆，长度为l ，截面面积为A ，惯性矩为I ， 弹性模量为E ，杆顶有重物，其重量为W 。
设杆件本身质量可忽略不计，试分别求水平振动和竖向振动时的自振周期？（15分）3、如下为简谐荷载作用下单自由度体系的强迫振动位移公式，试分析进入平稳阶段后动力系数随ωθ变化特性？(15))sin (sin 11)(y t t y t stωωθθωθ--= 4、突加荷载作用下求t>0时位移如何计算？（15分）⎭⎬⎫⎩⎨⎧><=000)(0t F t t F p p ，当，当5、有阻尼振动的动力系数β随ωθ变化的公式如下，其中ξ为阻尼系数，求共振动力系数和最大动力系数？分析其之间的关系？（15分） /2122222241-⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡+⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=ωθξωθβ6、6、某结构自由振动经过10个周期后，振幅降为原来的10%。
试求结构的阻尼比ξ和在简谐荷载作用下共振时的动力系数？（15分）7、如图所示为两层钢架，其横梁为无限刚性，设质量集中在楼层上，一二层质量分别为m 1和m 2，层间侧移刚度等别为k 1和k 2，试求刚架水平振动时的自振频率和主振型？（15分）（其中m 1= m 2，k 1= k 2）某大学《结构动力学》课程考试试卷答案适用专业： 考试日期:考试时间:120分钟 考试形式:闭卷 试卷总分:100分1、求解单自由振动位移方程0y 2=+y ω，设初始时刻t =0质点有初始位移y 0和初始速度v 0？(10)答：02=+y y ωmk=ω t C t C t y ωωcos sin )(21+= 0)0(y y =，0)0(yν= C 1=ων0,C 2=y(0) t t y t y ωωνωsin cos )(00+=2、如图所示为一等截面竖直悬臂杆，长度为l ，截面面积为A ，惯性矩为I ， 弹性模量为E ，杆顶有重物，其重量为W 。
结构动力学试题及答案
结构动力学试题及答案一、选择题1. 在结构动力学中，下列哪项不是描述结构动力响应的参数？A. 自然频率B. 阻尼比C. 静力平衡D. 模态阻尼2. 以下哪个不是结构动力学分析中的常用方法？A. 模态分析B. 时域分析C. 频域分析D. 静力分析二、简答题1. 简述结构动力学中模态分析的目的和重要性。
2. 描述阻尼对结构动力响应的影响。
三、计算题1. 假设一个单自由度系统，其质量为m，刚度为k，初始位移为x0，初始速度为v0。
若外力为F(t) = F0 * sin(ωt)，求该系统在任意时间t的位移响应。
答案一、选择题1. 正确答案：C. 静力平衡解析：静力平衡是静力学的概念，与结构动力学无关。
2. 正确答案：D. 静力分析解析：静力分析是分析结构在静载荷作用下的响应，而结构动力学分析动态载荷下的结构响应。
二、简答题1. 模态分析的目的在于识别结构的自然振动特性，包括自然频率、阻尼比和模态形状。
它的重要性在于：- 预测结构在动态载荷下的响应。
- 为控制结构的振动提供基础数据。
- 优化设计，提高结构的抗震性能。
2. 阻尼对结构动力响应的影响主要表现在：- 减少振动幅度，提高结构的稳定性。
- 改变系统的自然频率和模态形状。
- 影响系统的动态响应时间。
三、计算题1. 单自由度系统的位移响应可以通过以下步骤求解：- 写出系统的动力学方程：m * d²x/dt² + c * dx/dt + k * x = F(t)- 应用初始条件：x(0) = x0, v(0) = v0- 应用外力：F(t) = F0 * sin(ωt)- 通过傅里叶变换或拉普拉斯变换求解方程。
- 应用逆变换得到位移响应的解析解或数值解。
位移响应的一般形式为：x(t) = X * cos(ωt - φ) + Y *sin(ωt - φ)，其中X和Y是与系统参数和初始条件有关的常数，φ是相位角。
具体的数值需要根据系统参数和初始条件进行计算。
济南大学高等结构动力学试题答案
济 南 大 学 试 卷考试科目：高等结构动力学 考试日期： 姓名：一、单项选择题1．图示体系作动力计算时，内力和位移动力系数相同的体系是： CA B ：C D ：2．结构体系的动力特性主要指： DA ：频率B ：振型C ：阻尼D ：频率、振型及阻尼3．图示体系（EI= 常数）的自振频率 为： B A ：)2/(33mL EI B: )4/(33mL EI LC ：)/(33mL EID ：)/(3mL EIL4．设一个两自由度体系，两个质点的质量相同，其两个主振型正确的是： A A ：Φ1={1 0.5}T Φ2={0.5 −1}T B: Φ1={−1 1}T Φ2={ 1 −1}T C: Φ1={1 1}T Φ2={ −1 −1}T D: Φ1={1 −0.5}T Φ2={0.5 −1}T二、填空题1． 在结构控制中，AMD （active mass damper ） 系统如图所示。
其中，质量块的作用是：提供惯性力 以抵消部分地震作用 弹簧的作用是：调整AMD 自身频率使之与结构被控频率接近，达到较好控制效果阻尼器的作用是：为AMD 提供阻尼，减小结构振动，控制质量块的运动范围，改善AMD 的减振效果 ；设作动器作用于质量块的力为F P （t ），质量块的质量为m T ，弹簧刚度为K T ，阻尼器粘阻系数为C T ，受控结构受到的AMD 系统的控制力为F U （t ）。
则，质量块的动平衡方程为：)(t F y K y C ym P T T T T T T =++ ；受控结构在AMD 处受到的控制力F U （t ）=)(t F y K yC P T T T T -+ 。
2．如图所示体系质点1的质量为m 1，质点m 2由弹簧与质点1相连，梁的刚度为EI ，梁长为L ，动荷载为Psin θt ，式中θ已知。
为消除m 1在动荷载作用下引起的振动，则弹簧的刚度K=22θm 。
L/2 L/2三、如图2层框架结构，梁与楼板平面内的质量各为120吨，梁的刚度为无穷大，各柱的抗弯刚度EI 均为4×104 kNm 2，在2层楼面处有动荷载F P sin θt ，F P =5 Kn ，θ=2.5 rad/s ，不计阻尼，求最大动力位移和最大动力弯矩图。
(完整word版)结构动力学试卷
结构动力学试卷试卷号：PB060032一、( 本 大 题15分 )图 示 体 系 ，不 计 杆 质 量 ，试 求 其 自 振 频 率 。
/2二、( 本 大 题15分 )求 图 示 体 系 支 座 弯 矩 M A 的 最 大 值 。
荷 载P t P t (),.==004sin θθω 。
/2/2三、( 本 大 题20分 )求 图 示 体 系 的 自 振 频 率 和 主 振 型 ，并 作 出 振 型 图 。
已 知 ：m m m 12==， EI = 常 数 。
2m24m 4m四、( 本 大 题20分 )试 作 图 示 体 系 的 动 力 弯 矩 图。
柱 高 均 为 h ，柱 刚 度 EI =常 数 。
llθ=13257.EImh30.50.5P五、( 本 大 题30分 )求 图 示 体 系 的 自 振 频 率 ，不 计 梁 自 重 。
EI = 常 数 ，k 为 弹 簧 刚 度 。
ll试卷号：PB060033一、( 本 大 题15分 )试 求 图 示 体 系 在 初 位 移 等 于 l/1000，初 速 度 等 于 零 时 的 解 答 。
θωω=020.( 为 自 振 频 率 )，不 计 阻 尼 。
l二、( 本 大 题15分 )求 图 示 体 系 在 简 谐 荷 载 作 用 下 质 点 的 振 幅 。
θωθωω112113234==,, 为 自 振 频 率 。
1m1m1m三、( 本 大 题20分 )求 图 示 梁 的 自 振 频 率 及 主 振 型 ，并 画 主 振 型 图 形 。
杆 件 分 布 质 量 不 计 。
aaam四、( 本 大 题20分 )试 作 图 示 体 系 的 动 力 弯 矩 图 ，已 知 ：θ=0825673.EIml 。
0.5l0.5l2m五、( 本 大 题30分 )求 图 示 体 系 的 自 振 频 率 。
l /2l /2l m试卷号：PB060034一、( 本 大 题15分 )求 图 示 结 构 的 频 率 方 程 。
高等动力学考试题及答案
高等动力学考试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 质点系的动量守恒定律适用于（）。
A. 任何情况下的质点系B. 只有当外力为零时C. 只有当外力的合力为零时D. 只有当外力的合力矩为零时答案：C2. 刚体绕固定轴的转动惯量I与转动半径r的关系是（）。
A. I与r成正比B. I与r成反比C. I与r无关D. I与r的平方成正比答案：D3. 两个质点组成的系统，其质心的位置坐标为（）。
A. x=(m1x1+m2x2)/(m1+m2)B. x=(m1x1+m2x2)/(m1-m2)C. x=(m1x1+m2x2)/(m1+m2)^2D. x=(m1x1+m2x2)/(m1^2+m2^2)答案：A4. 刚体的转动惯量与（）有关。
A. 质量B. 形状C. 质量分布D. 以上都是答案：D5. 质点系的角动量守恒定律适用于（）。
A. 任何情况下的质点系B. 只有当外力矩为零时C. 只有当外力的合力为零时D. 只有当外力的合力矩为零时答案：D6. 质点系的动能守恒定律适用于（）。
A. 只有当外力做功为零时B. 只有当外力的合力为零时C. 只有当外力的合力矩为零时D. 以上都不对答案：A7. 刚体绕固定轴的转动惯量I与刚体的质量m的关系是（）。
A. I与m成正比B. I与m成反比C. I与m无关D. I与m的平方成正比答案：A8. 质点系的动量守恒定律不适用于（）。
A. 只有当外力为零时B. 只有当外力的合力为零时C. 只有当外力的合力矩为零时D. 以上都不对答案：D9. 刚体的转动惯量与（）无关。
A. 质量B. 形状C. 质量分布D. 以上都不是答案：D10. 质点系的角动量守恒定律不适用于（）。
A. 只有当外力矩为零时B. 只有当外力的合力为零时C. 只有当外力的合力矩为零时D. 以上都不对答案：D二、填空题（每题2分，共20分）1. 质点系的动量守恒定律适用于外力的合力为零的情况，即外力的合力为______。
结构动力学试题及答案
结构动力学试题及答案一、选择题（每题2分，共10分）1. 结构动力学中，以下哪项不是动力分析的类型？A. 静态分析B. 动态分析C. 频域分析D. 时域分析答案：A2. 单自由度系统的振动方程中，以下哪个参数与系统的振动周期无关？A. 质量B. 刚度C. 阻尼D. 初始条件答案：D3. 在结构动力学中，阻尼比是用来描述什么？A. 系统的能量损失B. 系统的振动周期C. 系统的振动频率D. 系统的振动幅度答案：A4. 多自由度系统的振动分析中，以下哪项不是模态分析的组成部分？A. 模态形状B. 模态频率C. 模态阻尼D. 模态质量答案：D5. 以下哪种方法不适用于求解非线性振动问题？A. 线性化方法B. 能量平衡法C. 直接积分法D. 谐波平衡法答案：A二、填空题（每题2分，共10分）1. 在结构动力学中，_________是描述系统在受力后响应变化的学科。
答案：动力分析2. 单自由度系统的振动方程可以表示为：m*x'' + c*x' + k*x =F(t)，其中m代表质量，c代表_________，k代表刚度。
答案：阻尼系数3. 阻尼比ζ定义为临界阻尼系数与实际阻尼系数的比值，即ζ =________。
答案：实际阻尼系数 / 临界阻尼系数4. 多自由度系统的模态分析中，每个模态对应一个_________，它描述了该模态下系统的振动形状。
答案：模态形状5. 在结构动力学中，_________分析是一种通过求解系统在各个频率下的响应来分析系统动态行为的方法。
答案：频域三、简答题（每题10分，共20分）1. 简述结构动力学中时域分析与频域分析的主要区别。
答案：时域分析是指在时间域内分析结构的动力响应，它直接考虑随时间变化的激励和响应。
频域分析则是将时域信号转换到频率域进行分析，它主要关注结构在不同频率下的动态特性，如模态频率和阻尼比等。
2. 解释为什么在结构动力学分析中需要考虑阻尼。
《结构动力学》试卷
《结构动力学》试题A 卷一、填空题。
（11分）1、右图所示振动体系不计杆件的轴向变形，则 动力自由度数目是 。
（3分）2、单自由度体系只有当阻尼比ξ 1时才会产生振动现象。
（3、已知结构的自振周期s T 3.0=，阻尼比04.0=ξ，质量m 在0,300==v mm y 的初始条件下开始振动，则至少经过 个周期后振幅可以衰减到mm 1.0以下。
（3分）4、多自由度框架结构顶部刚度和质量突然变 时，自由振动中顶部位移很大的现象称 。
（3分）二、判断以下说法是否正确，对错误的说法加以改正。
（6×3分=18分）1、凡是大小、方向、作用点位置随时间变化的荷载，在结构动力计算中都必须看作动力荷载。
（ ）2、超静定结构体系的动力自由度数目一定等于其超静定次数。
（ ）3、为了避免共振，要错开激励频率和结构固有频率，一般通过改变激励频率来实现。
（ ）4、求冲击荷载作用下结构的反应谱曲线时一般不计阻尼的影响。
（ ）5、求静定的多自由度体系的频率和振型，一般采用刚度法比采用柔度法方便。
（ ）6、用瑞利法时若取重量作用下的静变形曲线为试函数，求得的基频的精度不高。
（ ）三、选择题。
（6×3分=18分）1、对单自由度体系的自由振动，下列说法正确的是（ ）A C 、振幅和初相角仅与初始条件有关 2、图示（a ）、（b A 、b a ωω<B 、∞→EA 时b a ωω≈C 、0→EA 时b a ωω≈D 、b a ωω=3、（1）无阻尼的自由振动（2）不计阻尼，零初始条件下t P θsin 产生的过渡阶段的振动 （3）有阻尼的自由振动（4）突加荷载引起的无阻尼强迫振动 A 、（1）（2）（3） B 、（1）（2）（4） C 、（2）（3） D 、（1）（4）一、填空题。
（11分）1、2 （3分）2、< （3分）3、14 （3分）4、小鞭梢效应（3分）二、判断以下说法是否正确，对错误的说法加以改正。
结构动力学试题及答案
结构动力学试题及答案一、选择题（每题2分，共10分）1. 结构动力学中，动力响应分析通常不包括以下哪一项？A. 自振频率分析B. 模态分析C. 静力分析D. 动力放大系数分析答案：C2. 在结构动力学中，下列哪一项不是确定结构动力特性的基本参数？A. 质量B. 刚度C. 阻尼D. 材料强度答案：D3. 单自由度振动系统的动力平衡方程中，下列哪一项是正确的？A. m\(\ddot{x}\) + c\(\dot{x}\) + kx = F(t)B. m\(\ddot{x}\) + c\(\dot{x}\) + kx = 0C. m\(\ddot{x}\) + c\(\dot{x}\) + kx = FD. m\(\ddot{x}\) + c\(\dot{x}\) + kx = F(t) - F答案：A4. 对于多自由度振动系统，下列哪一项不是求解动力响应的方法？A. 模态叠加法B. 直接积分法C. 能量守恒法D. 振型分解法答案：C5. 在结构动力学中，阻尼比通常用来描述阻尼的相对大小，其定义为：A. 临界阻尼比B. 阻尼比C. 阻尼比的倒数D. 阻尼比的平方答案：B二、填空题（每题2分，共10分）1. 结构动力学中，当外力作用频率与结构的_________相等时，结构会发生共振。
答案：自振频率2. 多自由度振动系统的振型是指系统在自由振动时的_________。
答案：位移分布模式3. 动力响应分析中，_________是指在给定的外力作用下，结构的响应随时间变化的过程。
答案：动力响应4. 在结构动力学中，_________是指结构在动力作用下，其响应与外力作用的关系。
答案：动力特性5. 阻尼比越大，结构的_________越小，振动衰减越快。
答案：振幅三、简答题（每题5分，共20分）1. 简述结构动力学中模态分析的目的和意义。
答案：模态分析的目的是确定结构的自振频率和振型，意义在于了解结构的动力特性，为结构设计提供依据，以及评估结构在动力作用下的安全性和稳定性。
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华中科技大学土木工程与力学学院《结构动力学》考试卷2008～2009 学年度(下)一、简答题（每题 5 分、共 25 分）1、刚度法和柔度法所建立的体系运动方程间有何联系？各在什么情况下使用方便？答：从位移协调的角度建立振动方程的方法为柔度法。
从力系平衡的角度建立的振动方程的方法为刚度法。
这两种方法在本质上是一致的，有着相同的前提条件。
在便于求出刚度系数的体系中用刚度法方便。
同理，在便于求出柔度系数的体系中用柔度法方便。
在超静定结构中，一般用刚度法方便，静定结构中用柔度法方便。
2、什么叫动力系数，动力系数大小与哪些因素有关？单自由度体系位移动力系数与内力动力系数是否一样？答：动力系数是指最大动位移[y(t)]max与最大静位移y st的比值，其与体系的自振频率和荷载频率θ 有关。
当单自由度体系中的荷载作用在质量处才有位移动力系数与内力动力系数一样的结果。
3、什么叫临界阻尼？怎样量测体系振动过程中的阻尼比？若要避开共振应采取何种措施？答：当阻尼增大到体系在自由反应中不再引起振动，这时的阻尼称为临界阻尼。
根据公式=1lnyk 即测出第k 次振幅和第k+n 次振幅即可测出阻尼比。
2n y k+n措施：○1 可改变自振频率，如改变质量、刚度等。
○2 改变荷载的频率。
○3 可改变阻尼的大小，使之避开共振。
4、振型正交的物理意义是什么？振型正交有何应用？频率相等的两个主振型互相正交吗？m 2EIm 1EIllll答：物理意义：第 k 主振型的惯性力与第 i 主振型的位移做的功和第 i 主振型的惯性力与第 k 主振型的静位移做的功相等，即功的互等定理。
作用：○1系数。
判断主振型的形状特点。
○2 利用正交关系来确定位移展开公式中的 5、应用能量法求频率时，所设的位移函数应满足什么条件？其计算的第一频率与精确解相比是偏高还是偏低？什么情况下用能量法可得到精确解？答：所设位移函数要满足位移边界条件，同时要尽可能与真实情况相符。
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西南交通大学研究生试试卷
课程代码A11101课程名称建筑结构高等动力学考试时间150分钟
阅卷教师签字：
一、是非题（将判断结果填入括弧：以O 表示正确，以X 表示错误）
(本大题共5小题，总计10分)
1.图a 示两端固定梁的自振频率大于图b 示简支梁的自振频率。
（ ）
2.在图示结构中，若要使其自振周期T 增大，可以增大EI 。
（ ）
3.简谐荷载作用于单自由度体系时，干扰力频率越接近自振频率，动力系数 (绝对值)越大。
( )
4.增加约束使得体系的频率减小或保持不变。
( )
5.设不考虑阻尼因素，承受简谐荷载(同频率、同相角)的多自由度体系，稳态时任意一点的内力与荷载同时达到幅值。
( )
二、选
择题（将选中答案的字母填入括弧内）(本大题共5小题，总计15分)
1.设有图示桁架，若不考虑各杆重量时，其动力自由度为：
A ．单自由度；
B ．两个自由度；
C ．三个自由度；
D ．四个自由度。
（ ）
2
2.图示体系受动力荷载作用，杆重不计，不考虑阻尼，当发生共振时，θ值应为：
A ．()3
/4ma EI ；B ．
()33/4ma EI ； C ．
()3
7/3ma EI ；D ．
(
)3
/3ma EI 。
3. 体系的跨度、约束、质点位置不变，下列哪种情况周期最短：
A ．质量小 ，刚度小；
B ．质量大 ，刚度大 ；
C ．质量小 ，刚度大；
D ．质量大 ，刚度小 。
( )
4. 多自由度体系的自振频率和振型取决于：
A ．干扰力的大小和方向；
B ．初始位移；
C ．结构的质量分布和刚度(或柔度)系数；
D ．初始速度 。
( )
5.从以下三式中选一合适的曲线方程，用能量法求图示体系的第一频率。
设EI =
常数。
(式中A 、f 为常数 )
A ．(1cos(/2))y A x l π=-；
B ．2334(16/5)(2)y f l l x lx x =-+；
C ．(/2)(1cos(2/))y f x l π=-；
D ．()(
)2
24
2
(16/5)/4y f l x x l
=-。
( )
三、填充题（将答案写在空格内）(本大题共3小题，总计12分)
1.图示体系不计阻
尼，(θ
ω=为自振频率)，其动力系数为。
ok
2.图示单自由度动力体系中，质量 m 在杆件中点，各杆 EI 、l 相同。
其自振频率的大小排列次序为。
(a)
(b)
(c)
3. 已知图示体系的第 2 振型为 1222/1A A =-，故其第 2 频率为 。
四、
（本大题8分）写出图示体系的运动方程，不计阻尼。
五、（本大题10分）求图示体系(EI=常数)的自振频率与振型。
六、(本大题10分)图示体系，2k m
θ=，求各楼层最大动位移。
七、(本大题9分)试用能量法求图示体系的第一频率。
不计杆自重。
提示：可用自重产生的位移函数作为振型函数，EI 常数。
八、(本大题10分)图示单层框架，屋盖处集中重力荷载代表值G＝666kN，已知结构周期为0.425秒，阻尼比为0.05，设防烈度8度，地震分组第二组，Ⅰ类场地土。
试计算水平地震作用，并分析不同场地类别的影响。
九、简述题(本大题16分)
1、多自由度体系的振型与哪些量有关？
2、应用能量法求结构频率时，所设位移函数应当满足什么条件？并举例说明。