201401土木工程力学试题

试卷代号：1129 土木工程力学（本）试题

201401

一、 判断题（将判断结果填入括弧，以√表示正确，以×表示错误）

FD 〖 转动刚度S AB 的值与杆件的线刚度及远端的支承条件有关。远端固定，i S

4=；远端简支，i S 3=；

远端定向，i S

=；远端自由或轴向支承，0=S 。 〗

4．温度变化时静定结构中的杆件截面发生变形并产生内力。 ( × )

〖在非荷载因素如温度变化、支座位移和制造误差等的作用下，静定结构不产生反力和内力，但会产生位移。〗

5．某种荷载作用下桁架可能存在零杆，因此在实际结构中可以将零杆去掉。（ ×）

〖零杆是桁架在特定荷载作用下出现的，当作用的荷载发生变化时，其内力可能不再为零。零杆并不是多余的杆件，在实际结构中不应去掉。〗

6．结构的自振频率与干扰力无关。 （ √）

〖结构的自振频率与干扰力无关。自振频率只与结构的质量和刚度有关，与外界的干扰因素无关，是结构本身固有的属性。〗

7．位移法的基本结构是一组单跨超静定梁。 （ √ ） 〖位移法的基本结构是一组单跨超静定梁。〗

8．超静定结构由于支座位移产生的内力与刚度的绝对值有关。（ √ ）

〖在荷载作用下，超静定结构的内力只与各杆刚度的相对比值有关，而与其绝对比值无关；在温度变化、支座位移等因素作用下，其内力则与各杆刚度的绝对值有关。〗 9．计算受弯杆件时不考虑其轴向变形，则杆件轴力为0。（ × ） 〖计算受弯杆件时不考虑其轴向变形，但是杆件轴力并不一定为0。〗 10．力法典型方程是根据平衡条件得到的。( ×

)

〖力法典型方程是根据多余约束处位移协调条件建立的。〗

二 单项选择题

1．绘制影响线采用的是（ D ） A 实际荷载 B 移动荷载 C 单位荷载 D 单位移动荷载

解析： 绘制影响线采用的是单位移动荷载。 2．一般情况下结点的不平衡力矩总等于（ D ）

A 汇交于该结点的集中力之和

B 传递弯矩之和

C 结点集中力矩

D 附加约束中的反力矩

解析：一般情况下结点的不平衡力矩总等于附加约束中的反力矩。 3．图示结构杆件BC 的B 端转动刚度BC S 为（ D ） 。

A ．2

B ．4

C ．6

D ．8

A

B

C

m

3m

3i = 1i = 2

解析：转动刚度S AB 的值与杆件的线刚度及远端的支承条件有关。远端固定，i S 4=；远端简支，i S 3=；

远端定向，i S

=；远端自由或轴向支承，0=S 。本题中BC 杆件的远端为固定端，S=4i =4×2=8。

4．用力矩分配法计算结构得到一个收敛的结果，是因为（ D ）。

A 结点上有外力矩作用

B 传递系数小于1

C 分配系数小于1

D B 和C 同时满足 5．反映结构动力特性的重要物理参数是（ B ）。

A 质点的质量

B 自振频率

C 振幅

D 干扰力的频率

解析：自振周期和自振频率只与结构的质量和刚度有关，与外界的干扰因素无关，是结构本身固有的属性。

所以，自振周期、自振频率也称为固有周期、固有频率，是反映结构动力特性的重要参数。 6．图示超静定结构独立结点角位移的个数是（ B ）。 A 2 B 3 C 4 D 5

解析：每一个刚结点只有一个独立的结点角位移，所以独立的结点角位移数目等于结构的刚结点数目。图示结构有3个刚结点，注意中间的结点是一个组合结点，包含有一个刚结点。 7． 影响线的纵坐标是（ D ）。

A 固定荷载的数值

B 移动荷载的数值

C 不同截面的某一量值

D 指定截面的某一量值 解析：影响线反映的是某一量值与移动荷载作用位置之间的关系，这一量值可以是支座反力或截面内力。影响线中横坐标是移动荷载作用位置，纵标反映指定量值在移动荷载作用下的变化规律。 8．受弯杆件截面内力有（ D ）。A 弯矩 B 剪力C 轴力 D 以上三种

9.图示结构中，除横梁外各杆件EI = 常数。质量集中在横梁上，不考虑杆件的轴向变形，则体系振动的自由度数为（ A ）

A 1

B 2

C 3

D 4

解析：结构振动时，确定某一时刻全部质量的位置所需要的独立几何参数的数目，称为体系振动的自由度。体系的振动自由度数目不一定等于体系的集中质量数目；体系的振动自由度数目与体系是静定或超静定无关，体系的振动自由度数目与超静定次数无关。 10．力法典型方程是根据（ B ）得到的。

A 结构的变形条件

B 多余约束处的位移协调条件

C 力的平衡条件

D A 和B 两个条件 解析：力法是根据基本结构沿某一多余未知力方向的位移与原结构中相应的位移相等来建立力法方程的，它的实质是几何变形方程。

三、作图示静定结构的弯矩图。

l2l l

解析：

〖两自由端的弯矩为0，两铰支座截面处的弯矩为Pl，连接完成伸臂部分得弯矩图；中间分布荷载对应的弯矩是抛物线形的，用抛物线连接即得完整的弯矩图〗

四、计算图示结构，并作弯矩图。杆件EI为常数。

l

l

解析：这个是一个对称结构，我们可以将它分解为对称结构受一对正对称荷载作用（图1）和对称结构受一对反对称荷载作用（图2）。图2所示的结构我们可以利用对称性简化，取半边结构进行计算（图3）。图3所示结构是一个静定结构，它的弯矩图如图4所示，利用对称性原结构的弯矩图如图5示。

图1 图2

图3

图4 图5

五、用位移法计算图示刚架，列出位移法方程，求出系数项和自由项。