长沙理工大学结构力学解答集(学生版)
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第一章机动分析
一、判断题
1.( X ) 2.( X ) 3.( X ) 4.( O )
二、选择题
5.(B) 6.(D) 7.(C) 8.(A) 9.(A) 10.(A) 11.(C) 12.(B) 13.(A)
三、填空题
14.几何瞬变
15. 或不定值
16.两刚片用不完全相交及平行的三根链杆连接而的体系。
17.几何不变且无多余约束。
四、分析与计算题
18.几何不变且无多余约束。
19.瞬变。
20.几何不变无多余约束。
21.几何不变无多余约束。
22.瞬变。
23.几何不变无多余约束。
24.可变。
25.几何不变无多余约束。
26.几何不变无多余约束。
27.几何不变,有两个多余约束。
28.几何不变无多余约束。
29.几何不变无多余约束。
30.几何不变无多余约束。
1
第二章静定梁与静定刚架
一、判断题
1.(O)2.(O)3.(X)4.(X)5.(X)6.( X ) 7.( O ) 8.( O ) 9.( X ) 10.( O ) 11.( O )
二、选择题
12.(C)13.(D)14.(A)15.( C )16.( D )17.( C ) 18.( C )19.(C)20.(B)21.(C )
三、填空题
22.不变,零
23.无关
24.位移,变形,内力
25.在任意荷载作用下,所有反力和内力都可由静力平衡条件求得确定的、有限的、唯一的解答。
26.0 ,0
27.20kN·m ,下
28.75kN·m ,右
29.2Pa,右
30.0.5pa ,上
31.Pa, 左
四、分析与计算题
32.33.
2
0.5q l
q l2
8
M图
Pa
Pa
Pa
Pa
Pa
Pa
Pa
M图
2
3
34. 35.
图
(k N m 1616
M R
A ql H 0
M B B ql 0.5( )
图
M B
ql 0.5
2
2_
____
_A
36. 37.
10502030
50
().图 M kN m D
C B
E A
ql
2
0.5ql 2
ql
2
0.5图
M D
C B A
38. 39.
图
M m C
A B
()
.图 M kN m 2020
A
B 5
D
C
40. 41.
B
C
D
40
120
图 M ()
kN .m A 40
80
40
图
M Pl
Pl
2Pl A
B
C D
4
42. 43.
()
.图 M kN m 44
4
1
5
3
5 图
M ql 28
ql 2
23A
B
D
C
44. 45.
()
图 M kN .m A
B 15
1515
15
1515
C D
E F 15
15
Pa 2/3
图
Pa 2/3Pa 2/3
Pa 2/3
M A
B
46. 47.
Pa 2/3
Pa /3
4A
B
图
M
Pa
Pa
0.5P a
0.5P a
图
M
48. 49.
Pa
Pa
Pa
Pa
图
M
图
M
5
50. 51.
ql
2
0.5ql
2
0.5ql
2
0.5ql
2
0.5图
M
图
M m
m
m m
52. 53.
P a
Pa
0.5P a
0.5P a
0.5M 图
m
0.5
m
54. 55.
m
m
m
m
q
P
M 图
56. 57.
4040
40
40
20kN
1k N 1k N
3k N
1k N Q 图 (3.5)
N 图 (3.5)
6
58.
P
P
P
Q 图
N 图
59.
qa
qa qa /2
qa
qa qa
/2
qa /2
32
Q 图 N 图
60. 61.
P
Pa 图
M A
C
D
B
图
M qa 2
2qa 2
2
62.
A
B
C E
D F Pa Pa 1323
7
第三章 静 定 拱
一、判断题
1.(X ) 2.(O )
3. ( O )
二、选择题
4.(C )
5.(B ) 6.(D ) 7.(B ) 8.( B ) 9.( D )
三、填空题
10. 0 , 0
11. 7.5kN ·m , 下
四、分析与计算题
12. 0
0K K K M Q N qr ===-
13. 20(13)5(31)5(31)K K K M kN m Q kN
N kN =-⋅=-=-+
14. 100
105K K K M kN m Q N kN =-⋅==-
8
第四章 静定桁架
一、判断题
1.(O ) 2.(O ) 3.(X ) 4.(X ) 5.(X ) 6.(X )
二、选择题
7. ( D ) 8.( D ) 9.( D ) 10.(D ) 11.(D )
三、填空题
12. 0 , 0
13. BC , FG , ED , DB , DF 14. 1.414P , -2P 15. 0.5P ( 拉 ) 16. P
四、分析与计算题
17. 18.
图
M 2Pa
2Pa 2Pa Pa
6Pa 6A
B
C D E F
G
图
M 2
qa 2
2qa 2
2
qa 2
2
qa 2
qa
2
19.
9
A
B
D
C
80
60
20
M ()
kN .m 图
20. 14/3N P = 21. N 10= N P 22=
22. N 1=P
N P 22=-
23. N 125kN =-
N 2=44kN
N 310kN =
24. N 10= N P 2233=/ 25. N 10= N P 2= N P 322=/ 26. N P 12= N P 22=-
27. N P 115
=-. N P 2=
28. N P 106=. N P 2=
29. 1222N P N P =-=
30. 1234101052102N N N N =-==-=-kN , kN , kN , kN 31. N P 1=-
32.
(kN)
(kN)
(kN)30
280/3
350/314040
50140/3
140/3
20M 图图图Q N 20
30
33.
10
4
4
4
()
.4
图 M kN m 链 杆 轴 力, N = -2 kN
34.
Q 图(kN)
15
15
()
.图 M kN m 5
5
5
5
12.5
515
7.5
12.5
2
N 图
(kN)15
35.
150
2.5272.5
452.52150
100
250
250N 图 (kN)
9030
150
280
26010
100
Q 图(kN )
图 M (kN .m )
11
第五章 图 乘 法
一、判断题
1.( X ) 2.( X ) 3.( X ) 4.( X ) 5.( O )
二、选择题
6.( C ) 7.( C ) 8.( C ) 9.( C ) 10.( B ) 11.( A ) 12.( A ) 13.( C )
三、填空题
14.(////)ac ad bd bc l 3636+++⋅ 15.()ql EI 424/ ()→ 16.733ql EI /
(
)
17.5482Pa EI /() (逆 时 针) 18.4Pa/EA (↓) 19.qa EI qa EA 330625/./+
四、分析与计算题
20. ()()()C EI Pl h Plh EI ϕ=-⋅⋅⋅=-113322//// (
)
21. ()AV
Pl EI
h l ∆=+22916// (↓)
12
22. ()AV Pl EI ∆=↓29243/ 23. ()BH EI ∆=-←11340/ 24. A φ=00016.rad (
)
25. ()CH Pl EI ∆=-←19483/() 26. ()DH ∆=→00084.m
27. K D =4860/E
I ()
28. AB Pl EI ϕ=492/ (
)
29. AB Pl EI H ∆=35813
/() (
)
30. BV
E I 2M l
2
=∆(
31. (
)
ϕD Ml
EI =
6
32.
ϕB = 15.62
5
( )EI
33. ∆AH = - 5 P a 3 / E I ( ← )
34. ∆BH = - 8Pa 3/ E I ( ← ) 35. ϕD EI =835/ () 36.
ϕD = /2
()52P l E I
37.
3ϕC 左 =13 /162ql EI ()
38. ()
∆EV ql EI =-↑74324/()
39. ϕAB EA =2414. ( )
13
40. ()∆CV Pa EA =↓2414.
41. ϕC Pa EI P EA =+532752/./() 42. ∆AV EI EA =+3101875(↓)
43. ()ϕC EI EI EI =++=301333
408333..
() 44. ∆C D H cm =0795.()
45. ∆∆CH R =-⋅=∑--⋅=()1∆∆ (→)
46. ()ϕB R l l =-⋅=--=∑∆∆∆05
05././ (
)
14
第六章 力 法
一、判断题
1.(X) 2.(X) 3.(X) 4.(X) 5.(X) 6.(X) 7.(X)
二、选择题
8.(B) 9.(D) 10.(A) 11.(C) 12.(C)
三、填空题
13.6次
14. (2+1.414)Pl/EA 15. -256/EI , 0 16.l EA l EI //()+13123 17.l EA h EI //()+233 18.0 , 0 , 0
四、分析与计算题
20. δ1145=./EI ; ∆1405P EI =-/ 21. 111234/765/
P E I E I δ=∆=- 22.
15
2 /2
Pl
图
M P
Pl
Pl /2
Pl 基 本 体 系
P
X 1
23.
X 1X 1
基 本 体 系 8
322432
248
图
M ()kN .m ()
分 2()分 3
24.
X 1
41
3
4
31基本体系
图 M ()
kN .m kN .m
4kN .m
25.
X 1
X 1
45
22.5
X 2
X 2基 本 体 系 图
M ()kN .m ()
分 2()分 3
26.
16
基本体系
31.422
22.89
X 1
图 M ()
kN .m
27.
q
a /2
qa 2
/24
2 /12
2 /24
2 /24
2 /24
2基本体系
qa qa qa qa qa a /2
1
X 图 M ()
kN .m /12
2qa
28.
X 1
X 2=0
ql 2
/4
ql 2
/2
基本体系 M 图 X 1
ql 2/2
ql 2
/4
(2分 )
(3分 )
29.
17
50
50
图 M ()
kN .m
30.
q
1
EI =
基 本 体 系
X 432
720
图 M ()
kN .m 504
2
31.
X 2
X 1
基 本 体 系
图 M ()kN .m 17. 82
31. 68
26. 64
32. 33.
M 图
1.77P
1.77P
3P
P
P
3P
1.23P 1.23P
4.234.23
-12.796
-12.8-13.870.534
0.5346.1337.2
0.534a
-a a -b
b c N (k N )
a b c =-=-=0755********..
.
34.
120.4375 1.417N P N P =-=
35.
18
10kN
X 1
基本体系( 2分 )
30
30
M 图·()kN m ( 3分
)
36.
X
1
图
M X 2
q
基 本 体 系
8.71 6.773.8716.52 1.87q
q
q
q
q
37.
EI/l X=X =1M 1图
图
M N 图 1l
α
1分 )(2分 )(7.521
1
38.
l
图
M X 11
=()
34EI l θ基 本 体 系
39.
19
22.2X=图
M R=kN .m
-3.7kN X=
1-1
(2分 )
(4分 )
基 本 体 系
40.
()()()()()()()
3
34164 24hA h EI Ph h EI h Ph h Ph
EI ∆=⋅⋅-⋅⋅⋅=
第七章 位 移 法
一、判断题:
1.(X ) 2.(X ) 3.(O ) 4.(O ) 5.(O ) 6.(X )
7.(O ) 8.(X ) 9.(X )
二、选择题
10.(B )
三、填空题
11. 0 12. 4 13. 273EI l / 14. 0 15. -6l 0
16. -Pl
17. r 22 = 4.5 R P 1 = -8 18. r 11 = 13 R P 1 = 0
20
四、分析与计算题
19. r EI l 1110=/ R ql P 12316=-/ 20. r 22 = 3EI R P 2 = 0
21.
ql /8
ql 2
/8
M Z 1
2
图
22.
Z 1
10
10
1010
10
10
(kN m)
.M 图
23.
Z 1
17.4
17.47.74
(kN m)
.M 图
24.
Z 1
M Pl/4
Pl/4
Pl/4
Pl/4
图
25.
21
Z 1
h
h
h
h
a a
M a= Pl/h= Pl/图
1243
27172
26.
Z 1
2
- Pl+ ql 192
96
2
Pl+ql Pl-ql 2
192
Pl/M 35
315图
8
27.
P /2
3 图
P /2
3P /2
3P /2
3M
28.
Z 1
/9
/9/9
/9/9
245图
Pl Pl Pl Pl M Pl
29.
22
10kN Z 1
Z 2
基 本 体 系
20/3
20/3
20/3
10/3
图 (kN m)
.M
30.
Z 1
10kN/m
10.66
5.33
20.13
14.2111.25 5.33基 本 体 系
图 (kN m)
M .Z 2
31.
Z 1
基 本 体 系
=10kN/m 80kN
Z 2
48.6
48.680
37.03
62.81
25.7
8
图 M ()
kN .m q
32.
Z 1
基 本 体 系
图(kN m)
4kN/m
Z 2
25/14
50/7
75/14
M .
33.
23
140/13
160/13
10kN
10kN/m
320/13
20
Z 1
Z 2
基 本 体 系 M 图 (kN ·m ) 34.
7
1010
10
M 图 ( 2332ql /) 35.
Z 2
图 (kN m)
.=10kN/m
5.4
2.96
1.48
1.48
11.83
11.83
简 化 图
q M Z 1
36.
2kN/m
Z 1
Z 2
基 本 体 系
图 ( N m)
.1.47
0.42
1.26
2.74
0.21
M 4k
37.
24
P /2
P
/2Z 1
Z 2
基 本 体 系
5 /185 /18/6
/6
2 /92 /9/18/18M 图
Pl Pl Pl
Pl
Pl
Pl Pl Pl
简 化
38.
EI 1
= 图
=11
/4 3 /420/3
20/37.5
40/3M EI
3 3 /8EI
3 /8EI
Z ∞EI
39.
图
M
40.
Z 1
图 (kN m)
1cm
193.5
918
211.5
.M
第八章力矩分配法
一、判断题
1.( X ) 2.( O ) 3.( X ) 4.( X )
二、选择题
5.( B ) 6.( B ) 7.( C ) 8.( C ) 9.( D ) 10.( D )
三、填空题
11.0
12.0 , M AB
2, M
AB
13.M/2 下
14.8 kN·m
15.1/3 ,1/3 ,1/3
16.0 ,1 ,0.2
25
26
17.i EI l =,()μBA i i i =+=34337,μBC =47,μBD =0
四、分析与计算题
18. μAD =1
9 , μAC =49 , μAB =49
, μBA = 1 , μBE = 0
M BE F = -160 kN ·m
19. μμAB AC ==3812/,/, μμAD AE ==180/,
M k N m M AB AC F
F .,,=⋅=750 M M kN m AD AE F
F ,
==⋅020
20. μμμμAD AC FD FG ====05
. μμμDA DE DF ===13/,
M kN m DF F
,=-⋅375 M
kN m
FD
F
=-⋅375
21. 14.7BC M kN m =-⋅ 22. 40AC M kN m =-⋅ 23. 0.3EB M kN m =⋅ 24. 2BA M kN m =⋅ 25.
27
M
F
2 分 ( )M 图 kN m .( )
3 分
( )2 分
( )5 分
( )1/2
1/2
-1
BA BC
CB CD DC
0.5
0.51/3
2/3-40-2013.3326.67-13.3313.33-6.67
-6.67-3.331.11
1.11
2.22-1.11
-0.56-0.56-7.217.21
25.56-25.56-34.44
34.44
A B C
D
25.56
7.21
7.21
3.6
26.
B
D
A
C
10.84
30.83
47.08
30.832020
23.55
23.55
10.84
5.42
5.42
对 称 结 构 , 对 称 荷 载 , 取 一 半 结 构 计 算
M 图 kN m .( )
27.
28
M 图 kN m .( )
C
A
B
D
E
BA BE EB μ
M
F
DA AD AC AB 11.54-1.62 -2.43 2.5 分 ( )2.5 分
( )7 分
( )6/13
3/134/1345
-120
12034.6217.3123.08
-26.31
-52.62-78.9212.14 6.07
8.1
4.0546.7668.38-11
5.1381.35-81.35
81.35
46.76
68.38115.1323.3840.68
0.40.6
28.
μ
M F
5.1
26.690
1
2
3
4
521 23
-90
9045
4.238.59
4.3 4.849.68-2.6-
5.21-3.93
-1.970.86 1.75+1.975.09
-5.09
26.5690-90( 2.5 分 )( 2.5 分 )
( 7 分 )
0.330.67
0.57
0.4310
-12.83
-25.65-19.35-9.68图 M ()kN .m -26.5643453432
29.
7.4CB M kN m =-⋅
30.
29
对 称 性 取 半 结 构
1.891.05
5.71
2.86
307.8722.13
8.66A D E
F
B C
AD AB BA BC BE
BF 30
1.5
-7.5
-22.5
-11.25
1.49
2.98
3.980.99 1.79-0.37-1.12-0.56
0.170.230.060.1-7.87-22.13
-8.66 5.71 1.05
1.89
μ 3 分 ( )3 分
( )8 分 ( )0.250.75
0.30610.4082 0.102 0.1837
M 图 (kN.m)
31. 16.85CB M kN m =⋅ 32.
kN m .( )
M 图 2.23
1.934.16
7.895
AD μμAB i AD AB S AB i EI l=i
/=i AC i ==6i ,
,,
,AC μ= 0.257,
= 0.446 ,
= - 7.5kN m .,
DA M = - 3.75kN m .,
= 4i 3
2i =0.297M AD F
F
,AC S =⨯
3,AD S =6i ,
1.12
30
33.
C
D B A E
F 56.85
18.9
60
图 M ()kN .m 对 称 性 取 半 刚 架 ,
u M
F
CA AC AB BA BF BE EB 0.5
0.50.40.3
0.3-4040-60
-604
866-618189-1.8
-3.6
-2.7
-2.7
2.7
0.90.9
18.9-18.953.4
3.3
-56.7
-63.3
( 4 分 )
( 3 分 ) ( 3 分 )
(8 分 )
53.7 3.15
63.15
18.9
34. 3.31DC M kN m =⋅
31
第九章 影响线及其应用
一、判断题
1. ( X ) 2.( O ) 3.( X ) 4.( X ) 5.( O ) 6.( X ) 7.( X )
二、选择题
8.( C ) 9.( B ) 10.( C ) 11.(C ) 12.(C ) 13.(D ) 14.(A )
三、填空题
15. 结 构 在 恒 载 及 活 载 作 用 下 , 各 截 面 内 力 最 大 最 小 值
变 化 范 围 图 。
16. 顶
17. Z PY
PY PY n n =++⋅⋅⋅+1122 18. 对 称,绝 对 最 大 弯 矩
19. 叠 加 原 理 20. 3 m
四、分析与计算题
21. V A 影 响 线 22. Q C 右影 响 线
+
-
+
1
11
E
G
H
F 1/2+
23. M A 影 响 线 24. Q G 影 响 线
A
B
C
D
E F +--4m
4m 4m
1/21/2A
B C
D E
H 4m
1m1m 1m 1m
4m
5m
32
25. Q C 左影 响 线 26. N 1 影 响 线
1
1/2
A
C
D
A
C
D
E
3/2
3/9
B
27.
(1)V B 影 响 线 (2)M C 影 响 线
A
D C
B 1
1
A
D C
B
a
28. M F =95kN ·m 29. M C =100kN ·m 30. Q C 右= q l /2 31. M F =11.25kN ·m 32. M D =-15kN ·m 33. Q B 左 =60kN 34. Z q q FH =⨯=-Ω/2 35. Z =-∙25kN m 36. Z =40kN 37. Z m i n = -11.5kN ·m 38. R KN B max
.=8625
39. Z m a x =⋅295kN m
40. Z max =⋅355kN m。