结构力学习题及答案(武汉大学)讲解
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 1 W=2-1 9W-=2-3 3W-=2-4 2W=-2-5 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。
结构力学课后习题答案 (3)
结构力学课后习题答案问题1：悬臂梁的挠曲分析问题描述一个长度为L的悬臂梁，截面形状为矩形，宽度为b，高度为h。
悬臂梁上受到一个分布载荷q(x)。
求悬臂梁在某一点x处的弯矩和挠度。
解答根据结构力学的基本原理，可以使用弯曲方程和挠度方程来求解该问题。
首先，我们通过积分来求得悬臂梁上任意一点x处的弯矩M(x)：M(x) = \\int_{0}^{x} q(x')dx'其中，q(x’)表示分布载荷。
这个积分可以通过数值方法或者解析方法来求解。
然后，根据挠度方程，我们可以得到悬臂梁上任意一点x 处的挠度v(x)的微分方程：\\frac{d^2v(x)}{dx^2} = \\frac{M(x)}{EI}其中，E表示悬臂梁的弹性模量，I表示悬臂梁的惯性矩。
这个微分方程可以通过常微分方程的求解方法来求解。
最后，我们可以得到悬臂梁在某一点x处的挠度v(x)：v(x) = \\int_{0}^{x} \\int_{0}^{x'} \\frac{M(x '')}{EI} dx''dx'问题2：钢梁的热膨胀应力分析问题描述一个长度为L的钢梁固定在一端，另一端自由伸张。
当温度升高时，钢梁会因为热膨胀而产生应力。
假设钢梁的热膨胀系数为α，温度升高ΔT。
求钢梁上某一点x处的应力。
解答根据热膨胀原理，钢梁上某一点x处的应力可以通过以下公式计算：\\sigma(x) = E \\cdot \\alpha \\cdot \\Delta T \\cdot x其中，E表示钢梁的弹性模量。
这个公式说明了应力与距离x成正比。
需要注意的是，这里假设钢梁在温度变化时没有发生塑性变形，即没有超过材料的屈服强度。
问题3：钢筋混凝土梁的抗弯分析问题描述一个长度为L的钢筋混凝土梁，截面形状为矩形，宽度为b，高度为h。
在梁的底部布置了一定数量的钢筋，用于增加梁的抗弯强度。
求梁在某一点x处的最大弯矩和最大应力。
结构力学练习题及答案讲解
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 。
2. （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.23. (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）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。
F P=1四（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。
武汉理工大学结构力学(09年)参考答案
练习1（09年）参考答案一、 分析图1和图2结构的几何特性，如为几何不变体系，指出有几个多余约束。
图1. 几何不变体系，且有一个多余约束；分析过程略。
图2. 常变体系；分析过程略。
二、 定性画出图3~图6示结构弯矩图的大致形状。
图3 图4 图5 图6三、 定性画出图7~图8示结构变形图的大致形状。
图7 图8 四、 计算题（14分+15分×3+5分＝64分）1. （1）F NBE 的影响线： F NBC 的影响线CBDAkNkNADBC12/3（2）10110NBE F kN =-⨯=- ()21101010333NBC F kN ⎛⎫⎛⎫=⨯-+-⨯-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭（压力）2. 解：利用对称性可得图a 所示半边结构，选取力法基本体系，如图b 所示。
力法基本方程为：11110P X δ+∆=作荷载及单位基本未知量作用下基本结构的弯矩图，如图c 、d 所示。
11643EIδ=164P EI ∆=-()11113P X kN δ∆=-=← 11P M M X M =+（见下图）ECDB A4444M（kN·m）（2）B 点的转角利用基本体系计算超静定结构的位移。
选择基本结构如图f 所示。
单位荷载法计算。
()83B MM ds EI EIθ==∑⎰逆 3. （1）结构位移法的独立基本未知量：结点B 的转角位移B θ与水平位移∆（向右）（2）杆端弯矩表达式：AB ：B 01.54.AB BA M M EI kN m θ==+BC ：B1.50BC CB M EI M θ==图a 图b 图c 图d图f 图g 图hBD ：B 2 1.5BD M EI EI θ=-∆ B 1.5DB M EI EI θ=-∆ （3）位移法的基本方程结点B 的合力矩平衡方程：0:0B BA BC BD M M M M =++=∑ 代入化简得：5 1.54.0B EI EI kN m θ-∆+=图示的截面平衡方程：0X =∑：0QBD F =B B 33 1.5 1.52QBDEI EI F EI EI θθ-∆=-=-+∆代入可得基本方程：B B 1.5 1.50EI EI θθ-+∆=⇒∆=4. （1）利用对称性，选择图a 所示半边结构。
结构力学大题与答案解析
、作图示结构的M、Q图。
d=2m。
（20分）二、用力法计算，并作图示对称结构M图。
EI =常数。
（20分）三、作图示梁的财总的影响线,值。
（12分）并利用影响线求给定荷载作用下%的30kN/m3m1mlOOkK3m 1.5m 15m 2m 2m、（20分）支座反力20KN > , 10KN , 20KN」，，10KN杆2分M 图（KN.m）每根杆符号错扣1分.、. （20分）解得：Xi=ql/16 （1分）最后弯矩图半结构力法基本体系（3分）力法方程6II X I+4P=0（2分）系数：6ii=2l3/3E I; （2 分）、=-ql4/24EI;（2分）（2分）每个图形10分，每根Q 图（KN）3ql 2/323ql 2/32选择其它基本体系可参照以上给分1 1M B = -- 1 1 30 - 3 1 20 -100 1 --85KN.m八 2 2 （5分）、计算题（共60分）1、作图7示刚架弯矩、剪力图。
（15分）ql 2/16ql 2/16I!|（4分）（12分）M B 影响线（7分）44、用力法解图10示刚架，并作刚架的最后弯矩图。
图10四、作图题（本题15分）作图示刚架的轴力，剪力，弯矩图六、计算题（本题15分）用力法计算图示结构，并作弯矩图Pi=10kW四、作图题作图示刚架的轴力, 15分）剪力，弯矩图Pi=10kN |・ 4m 」g解：（1）求解支座反力 由Z% = °,得之= 272刈 由 2 X = Q ,得右= 5kMe 由2丫”得〃 =2.鬃喇（2）作内力图六、计算题（本题15分）用力法计算图示结构，并作弯矩图。
解：图示结构为一次超静定结构，取基本结构如下图:JUN/m计算其系数及自由项为:-x4x4x-x2128~3E1△】户-——-x4x4x2 =SI\3643E1列力法方程：厢二。
1283E1=3S1解得： _杆端弯矩：''二！'■'此二Q,屿=旧+0=W防3*0=2,如二。
结构力学第2章习题及参考答案
结构力学第2章习题及参考答案word文档，精心编排整理，均可修改你的满意，我的安心2第2章 习 题字体如需要请自己调整2-1 试判断图示桁架中的零杆。
2-1（a ）解 静定结构受局部平衡力作用，平衡力作用区域以外的构件均不受力。
所有零杆如图（a-1）所示。
2-1 (b)解 从A 点开始，可以依次判断AB 杆、BC 杆、CD 杆均为无结点荷载作用的结点单杆，都是零杆。
同理，从H 点开始，也可以依次判断HI 杆、IF 杆、FD 杆为零杆。
最后，DE 杆也变成了无结点荷载作用的结点D 的单杆，也是零杆。
所有零杆如图（b-1）所示。
(a-(a)(b)(b-32-1(c)解 该结构在竖向荷载下，水平反力为零。
因此，本题属对称结构承受对称荷载的情况。
AC 、FG 、EB 和ML 均为无结点荷载作用的结点单杆，都是零杆。
在NCP 三角形中，O 结点为“K ”结点，所以F N OG ＝－F N OH （a ）同理，G 、H 结点也为“K ”结点，故F N OG ＝－F N GH （b ） F N HG ＝－F N OH （c ）由式（a ）、（b ）和（c ）得(c-1)FN OG＝F N GH＝F N OH＝0同理，可判断在TRE三角形中FN SK＝F N KL＝F N SL＝0D结点也是“K”结点，且处于对称荷载作用下的对称轴上，故ID、JD杆都是零杆。
所有零杆如图（c-1）所示。
2-2试用结点法求图示桁架中的各杆轴力。
2-2(a)(a-33 3(a-33 345解 （1）判断零杆①二杆结点的情况。
N 、V 结点为无结点荷载作用的二杆结点，故NA 、NO 杆件和VI 、VU 杆件都是零杆；接着，O 、U 结点又变成无结点荷载作用的二杆结点，故OP 、OJ 、UT 、UM 杆件也是零杆。
②结点单杆的情况。
BJ 、DK 、QK 、RE 、HM 、SL 、LF 杆件均为无结点荷载作用的结点单杆，都是零杆；接着，JC 、CK 、GM 、LG 杆件又变成了无结点荷载作用的结点单杆，也都是零杆。
武汉理工大学结构力学上册试题及其答案.doc
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。
结构力学试题答案
结构力学试题答案结构力学是一门研究结构的受力、变形和稳定性的学科，对于工程设计和建筑领域具有重要意义。
以下是一套结构力学试题的答案及详细解析。
一、选择题1、平面桁架在节点荷载作用下，各杆内力（）A 均为压力B 均为拉力C 只有轴力D 只有剪力答案：C解析：平面桁架在节点荷载作用下，各杆只承受轴力，不承受剪力和弯矩。
2、三铰拱在竖向荷载作用下，其合理拱轴线为（）A 二次抛物线B 圆弧线C 悬链线D 任意曲线答案：A解析：在竖向荷载作用下，三铰拱的合理拱轴线是二次抛物线。
3、梁的挠曲线近似微分方程在（）条件下成立。
A 小变形B 材料服从胡克定律C 同时满足 A 和 BD 大变形答案：C解析：梁的挠曲线近似微分方程的成立需要同时满足小变形和材料服从胡克定律这两个条件。
4、用力法求解超静定结构时，基本未知量为（）A 多余约束力B 广义位移C 节点位移D 内力答案：A解析：力法的基本未知量是多余约束力。
5、位移法的基本未知量是（）A 多余约束力B 节点位移C 广义位移D 内力答案：B解析：位移法是以节点位移作为基本未知量来求解结构的内力。
二、填空题1、结构的计算简图应能反映结构的实际受力情况，又要便于计算。
其简化的主要内容包括：＿____、＿____、＿____。
答案：杆件的简化、支座的简化、荷载的简化2、平面体系的几何组成分析中，三个刚片用三个铰两两相连，且三个铰不在一直线上，则组成_____体系。
答案：无多余约束的几何不变3、静定梁在集中力作用处，剪力图发生_____，弯矩图发生_____。
答案：突变、转折4、影响线是表示单位移动荷载作用下，某一量值的变化规律，其横坐标表示_____，纵坐标表示_____。
答案：移动荷载的位置、某一量值的大小5、用位移法计算有侧移刚架时，在基本未知量中加入_____，以考虑侧移的影响。
答案：侧移未知量三、简答题1、简述静定结构和超静定结构的区别。
答：静定结构是指在几何组成上没有多余约束，仅用静力平衡方程就能求出全部支座反力和内力的结构。
结构力学课后习题答案
结构力学课后习题答案结构力学是一门研究结构在外力作用下的内力、变形和稳定性的学科。
课后习题是帮助学生巩固理论知识和提高解题技巧的重要环节。
以下是一些结构力学课后习题的参考答案，供学习者参考：第一章：结构力学基础1. 静定结构与超静定结构的区别：静定结构是指在已知外力作用下，其内力和位移可以通过静力平衡方程和几何关系唯一确定的结构。
超静定结构则是指静力平衡方程和几何关系不足以唯一确定其内力和位移的结构。
2. 弯矩图的绘制方法：绘制弯矩图首先需要确定结构的支反力，然后通过截面平衡条件，逐步求出各截面的弯矩值，并将其绘制成图形。
第二章：静定梁的内力分析1. 简支梁的内力计算：对于简支梁，可以通过静力平衡条件和截面平衡条件来计算梁的内力，包括剪力和弯矩。
2. 悬臂梁的内力计算：悬臂梁的内力计算需要考虑梁端的外力和力矩，通过静力平衡条件求解。
第三章：静定桁架的内力分析1. 节点法的应用：节点法是通过在桁架的节点上施加平衡条件来求解节点的反力，进而求得杆件的内力。
2. 截面法的应用：截面法是通过选取桁架的某一截面，对该截面进行平衡分析，求得截面两侧杆件的内力。
第四章：静定拱的内力分析1. 三铰拱的内力计算：三铰拱的内力计算通常需要利用静力平衡条件和几何关系，计算出拱的反力和弯矩。
2. 双铰拱和无铰拱的内力特点：双铰拱和无铰拱的内力计算更为复杂，需要考虑更多的平衡条件和几何关系。
第五章：超静定结构的内力分析1. 力法的应用：力法是通过建立力的平衡方程来求解超静定结构的内力，通常需要引入多余未知力。
2. 位移法的应用：位移法是通过建立位移的平衡方程来求解超静定结构的内力，通常需要引入位移未知数。
第六章：结构的稳定性分析1. 欧拉临界载荷的计算：欧拉临界载荷是指细长杆件在轴向压力作用下失稳的临界载荷，可以通过欧拉公式计算。
2. 非线性稳定性分析：对于非线性问题，稳定性分析需要考虑材料的非线性特性和几何非线性，通常需要采用数值方法求解。
《结构力学习题》(含答案解析)
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、求图示梁铰C 左侧截面的转角时，其虚拟状态应取：A.;; B.D.C.=1=15、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 p 、M k 图，用图乘法求位移的结果为：()/()ωω1122y y EI +。
M k M p 21y 1y 2**ωω( a )M =17、图a 、b 两种状态中，粱的转角ϕ与竖向位移δ间的关系为：δ=ϕ 。
8、图示桁架各杆E A 相同，结点A 和结点B 的竖向位移均为零。
a a9、图示桁架各杆EA =常数，由于荷载P 是反对称性质的，故结点B 的竖向位移等于零。
二、计算题：10、求图示结构铰A 两侧截面的相对转角ϕA ，EI = 常数。
q l l l /211、求图示静定梁D 端的竖向位移 ∆DV 。
EI = 常数 ，a = 2m 。
a a a 10kN/m12、求图示结构E 点的竖向位移。
EI = 常数 。
l l l /3 2 /3/3q13、图示结构，EI=常数 ，M =⋅90kN m , P = 30kN 。
求D 点的竖向位移。
P 3m 3m 3m14、求图示刚架B 端的竖向位移。
ql15、求图示刚架结点C 的转角和水平位移，EI = 常数 。
q16、求图示刚架中Ｄ点的竖向位移。
EI ＝常数。
l/217、求图示刚架横梁中Ｄ点的竖向位移。
EI＝常数。
18、求图示刚架中D点的竖向位移。
E I = 常数。
qll l/219、求图示结构Ａ、Ｂ两截面的相对转角，EI＝常数。
l/23l/320、求图示结构A、B两点的相对水平位移，E I = 常数。
ll21、求图示结构B点的竖向位移，EI = 常数。
结构力学习题讲解精选全文
一、分别求出下图所示体系的W，并说明体系 是否为几何不变体。(W ＝(各对象的自由
度总和)－(全部约束数))
(a) 刚片数M：5
铰结数H：5 支杆约束数S：5
3M－2H－S = 3×5 - 2×5 - 5=15 - 10 – 5 = 0
(b) 刚片数M：5
铰结数H：6 支杆约束数S：3
超静定结构力法
<2>去掉一个单铰，相对于去掉两个约束：
超静定结构力法
<3>将刚结改成单铰联结，相对于去掉一个约束：
超静定结构力法
<4>在刚性联结处剪开，相对于去掉三个约束：
超静定结构力法 § 4.1超静定结构的基本概念和计算方法 2. 力法的基本概念
力法是计算超静定结构的最基本的方法
超静定结构力法 § 4.1超静定结构的基本概念和计算方法 2. 力法的基本概念
3M－2H－S = 3×5 - 2×6 - 3=15 - 12 – 3 = 0
题2. 试作图示结构中 横梁ABC的内力图 ( M, Q, N图 )
支座反力
支座反力 竖向分量
轴力N图
由Y方向的平衡条件：竖向载荷与竖向支座力平衡 处于水平位置的轴力，需分析支座反力的竖向分量。
剪力Q图
弯矩M图
题3：
过小时B处下陷
1 0 时，基本体系中的变力 X1 ＝超静定结构中常量
超静定结构力法
基本体系转化原来超静定结构的条件： 基本体系沿多余未知力，X1 方向的位移 1 与原结构相同， 即：1 0 这个转化条件是一个变形条件， 计算未知力需补充方程。称力法的基本方程。
超静定结构力法
讨论：线性变形体系
XA, XB, MA
结构力学课后习题答案
结构力学课后习题答案(总23页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--习题及参考答案【习题2】【习题3】【习题4】【习题5】【习题6】【习题8】【习题9】【习题10】【习题11】【习题12】【习题13】【习题14】【参考答案】习题22-1～2-14试对图示体系进行几何组成分析，如果是具有多余联系的几何不变体系，则应指出多余联系的数目。
题2-1图题2-2图题2-3图题2-4图题2-5图题2-6图题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图习题33-1 试作图示多跨静定梁的M 及Q 图。
(b)(a)20kN10kN40kN20kN/m40kN题3-1图3-2 试不计算反力而绘出梁的M 图。
(b)5kN/m40kN(a)题3-2图习题44-1 作图示刚架的M 、Q 、N 图。
(c)(b)(a)/20kN /m2kN /m题4-1图4-2 作图示刚架的M 图。
P(e)(d)(a)(b)(c)20k N /m4kN题4-2图4-3 作图示三铰刚架的M 图。
(b)(a)题4-3图4-4 作图示刚架的M 图。
(a)题4-4图4-5 已知结构的M 图，试绘出荷载。
(b)(a)题4-5图4-6 检查下列刚架的M 图，并予以改正。
(e)(g)(h)P(d)(c)(a)(b)(f)题4-6图习题55-1 图示抛物线三铰拱轴线方程x x l lfy )(42-=，试求D 截面的内力。
题5-1图5-2 带拉杆拱，拱轴线方程x x l lf y )(42-=，求截面K 的弯矩。
C题5-2图 题5-3图5-3 试求图示带拉杆的半圆三铰拱截面K 的内力。
习题66-1 判定图示桁架中的零杆。
(c)(b)题6-1图6-2 用结点法计算图示桁架中各杆内力。
(b)题6-2 图6-3 用截面法计算图示桁架中指定各杆的内力。
(b)题6-3图6-4 试求图示组合结构中各链杆的轴力并作受弯杆件的M 、Q 图。
《结构力学》习题解答(内含解答图)
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。
习题2-7试对图示体系进行几何组成分析。
习题2-7图习题2-7解答图
解：将题中的折杆用直杆代替，如图（b）所示。杆CD和链杆1由铰D联结构成二元体可以去掉；同理，去掉二元体杆CE和链杆2，去掉二元体ACB,则只剩下基础，故整个体系为几何不变体系，且无多余约束。
另外也可用基础与杆AC、杆BC是由不共线的三个铰联结，组成几何不变体，在此几何不变体上增加二元体杆CD和链杆1、杆CE和链杆2的方法分析。，
习题2-8试对图示体系进行几何组成分析。
习题2-8图习题2-8解答图
解：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。
习题2-18试对图示体系进行几何组成分析。
解：将原图结点进行编号，并将固定铰支座换为单铰，如图（b）。折杆AD上联结杆EF，从几何组成来说是多余约束；同理，折杆CD上联结杆EF也是多余约束。取基础为刚片Ⅰ，折杆AD为刚片Ⅱ，折杆CD为刚片Ⅲ。刚片Ⅰ与刚片Ⅱ是由链杆A和杆BD相连，刚片Ⅰ与刚片Ⅲ是由链杆C相连，注意，杆BD只能使用一次。由规则二知，体系为几何可变体系。
《结构力学》典型习题与解答-知识归纳整理
《结构力学》经典习题及详解一、判断题（将判断结果填入括弧内，以 √表示正确 ，以 × 表示错误。
）1．图示桁架结构中有3个杆件轴力为0 。
（×）2．图示悬臂梁截面A 的弯矩值是ql 2。
(×)l lqA3．静定多跨梁中基本部分、附属部分的划分与所承受的荷载无关。
（√ ） 4．普通来说静定多跨梁的计算是先计算基本部分后计算附属部分。
（× ） 5．用平衡条件能求出全部内力的结构是静定结构。
（ √ ）6．求桁架内力时截面法所截取的隔离体包含两个或两个以上的结点。
（√ ） 7．超静定结构的力法基本结构不是唯一的。
（√）8．在桁架结构中，杆件内力不是惟独轴力。
（×） 9．超静定结构由于支座位移可以产生内力。
（√ ） 10．超静定结构的内力与材料的性质无关。
（× ） 11．力法典型方程的等号右端项不一定为0。
（√ ）12．计算超静定结构的位移时，虚设力状态可以在力法的基本结构上设。
（√）13．用力矩分配法计算结构时，汇交于每一结点各杆端分配系数总和为1，则表明分配系数的计算无错误。
（× ）14．力矩分配法适用于所有超静定结构的计算。
（×） 15．当AB 杆件刚度系数i S AB3 时，杆件的B 端为定向支座。
(×)F P知识归纳整理二、单项挑选题（在每小题的四个备选答案中选出一具正确答案，并将其代号填在题干后面的括号内。
不选、错选或多选者，该题无分。
） 1．图示简支梁中间截面的弯矩为（ A ）qlA ． 82qlB ． 42ql C ． 22ql D ． 2ql2．超静定结构在荷载作用下产生的内力与刚度（B ）A ． 无关B ． 相对值有关C ． 绝对值有关D ． 相对值绝对值都有关 3．超静定结构的超静定次数等于结构中（B ）A ．约束的数目B ．多余约束的数目C ．结点数D ．杆件数4．力法典型方程是根据以下哪个条件得到的（C ）。
(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 ）
由
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）
由
Fx
0
得
FyA
FP 2
（
）（1
分）
三、计算题 1 61. 解：
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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
结构力学章节习题及参考答案
第1章绪论（无习题）第2章平面体系的机动分析习题解答习题2.1是非判断题(1) 若平面体系的实际自由度为零，则该体系一定为几何不变体系。
( )(2) 若平面体系的计算自由度W=0，则该体系一定为无多余约束的几何不变体系。
( )(3) 若平面体系的计算自由度W＜0，则该体系为有多余约束的几何不变体系。
( )(4) 由三个铰两两相连的三刚片组成几何不变体系且无多余约束。
( )(5) 习题2.1(5) 图所示体系去掉二元体CEF后，剩余部分为简支刚架，所以原体系为无多余约束的几何不变体系。
( )习题2.1(5)图(6) 习题2.1(6)(a)图所示体系去掉二元体ABC后，成为习题2.1(6) (b)图，故原体系是几何可变体系。
( )(7) 习题2.1(6)(a)图所示体系去掉二元体EDF后，成为习题2.1(6) (c)图，故原体系是几何可变体系。
()(a)(b)(c)习题2.1(6)图习题2.2填空(1) 习题2.2(1)图所示体系为_________体系。
习题2.2(1)图(2) 习题2.2(2)图所示体系为__________体系。
习题2-2(2)图(3) 习题 2.2(3)图所示4个体系的多余约束数目分别为_______、________、__________、__________。
习题2.2(3)图(4) 习题2.2(4)图所示体系的多余约束个数为___________。
习题2.2(4)图(5) 习题2.2(5)图所示体系的多余约束个数为___________。
习题2.2(5)图(6) 习题2.2(6)图所示体系为_________体系，有_________个多余约束。
习题2.2(6)图(7) 习题2.2(7)图所示体系为_________体系，有_________个多余约束。
习题2.2(7)图习题2.3对习题2.3图所示各体系进行几何组成分析。
(a)(b)(c)(d)(e)(f)(h)(g)(i)(j)(k)(l)习题2.3图第3章 静定梁与静定刚架习题解答习题3.1 是非判断题(1) 在使用内力图特征绘制某受弯杆段的弯矩图时，必须先求出该杆段两端的端弯矩。
结构力学书本后答案解析
依次去用掉二元体FHG、CFD、 DGE以及三个支座链杆。
在依次去用掉二元体CAE和 CBE剩下CDE
CDE可以相对转动。结论是几 何可变体系。
习题2.2a
AB与基础用1、2、3杆，组成几何不变体系成为 刚片Ⅰ，DG与刚片Ⅱ用BD、4、5杆组成几何不 变体系。用掉二元体GH、6杆。 结论：无多余约束的几何不变体系。
习题2.2b
AB与基础用组成几何不变体系成为刚片Ⅱ 和Ⅰ 用BC、1杆组成几何不变体系。用掉二元体EF、 2杆。 结论：无多余约束的几何不变体系。
习题2.2c
BD与基础用AB、3、4杆组成几何不变体系。用 掉二元体EF、5杆。
结论：无多余约束的几何不变体系。Fra bibliotek 习题2.3a
Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ用A、B、C相连组成几何不变体系。 结论：无多余约束的几何不变体系。
习题2.3b
与上题相比多一杆 结论：有一个多余约束的几何不变体系。
习题2.3c
去掉1、2、3杆。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ用A、B、C相连组 成几何不变体系。 结论：无多余约束的几何不变体系。
习题2.4
去掉1、2、3杆。铰接三角形ACF上增加两个二元 体CDF、DGA形成刚片Ⅰ，铰接三角形DEH上增加 一个二元体EBH形成刚片Ⅱ，两刚片用D铰和链 杆BG相连组成几何不变体系。 结论：无多余约束的几何不变体系。
习题2.1a 依次去掉二元体FIH、 CFG、GHE、CGE、 ACD、DEB最后剩下 AB与基础用四根杆连 接多一杆，有一个多 余约束的几何不变体 系。
依次去用掉二元体FHG、Ⅰ和ⅡC铰，Ⅰ和 习题2.1b Ⅲ用A铰，Ⅱ和Ⅲ用B角连接，多1、2两个杆， 结论：有两个多余约束的几何不变体系。
习题2.1c
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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-W=2-5 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。
（a ）习题4-1图4-2 试用结点法求习题4-2图所示桁架各杆的内力。
（a ） （b ）F =30kNy 120kN 20kN20kN 6×3m=18m4m3246577F =0x 1F =30kNy 1（c ）习题4-2图4-3 试用截面法计算习题4-3图所示桁架中指GJ 、GH 和EH 杆件的内力。
习题4-3图4-4 试用比较简便的方法计算习题4-4图所示桁架中指定杆件的内力。
（a ）（b）（c）习题4-4图4-5 试作习题4-5图所示组合结构中梁式杆件的弯矩图，并求桁架杆的轴力。
（a）（b）习题4-5图部分习题答案4-1 （a ）杆JK 、JE 、FE 、HE 、HG 、EG 、GB 为零杆 4-2 （a ）KN F N 451= (b)KNF NAB 45-=KN F NAC 120-=KN F NBC 75=KN F NBD 60= KN F NCE 50-=KNF NCD 0=KN F NCF 20-=KN F NDE 60=KN F NEF 15=KN F NEG 25= KN F NFG 20-=(c)KN F N 5.3712-=KN F N 5.2213=KN F N 5.1223=KN F N 3024-=KN F N 5.1234-= KN F N 5.3735= 由于结构和荷载的对称性右半部分中桁架杆的轴力与左半部分一样。
4-3 KN F NGJ 30-= KN F NGH 5.22-= KN F EH 30= 4-4 （a ）KN F Na 62.45-= KN F Nb 53.19-= KN F Nc 60=（b ）KN F N 451= KN F N 36.352-= KN F N 28.283= （c ）KN F Na 40= KN F Na 20= KN F Na 89.17-=4-5 （a ）KN F N 21.2121-= KN F C N 21.212-= KN F N 023= KN F C N 5.73= 由于结构和荷载的对称性右半部分中桁架杆的轴力与左半部分一样。
第五章 三铰拱的内力分析5-1 图示三铰拱的轴线方程为)(42x l x lfy -= (1)试求支座反力(2)试求集中荷载作用处截面D 的内力习题5-1图5-2 利用三铰拱的内力和反力计算公式，试计算如下图所示三铰刚架的支座反力及截面E 的内力。
习题5-2图5-3试求图示圆弧三铰拱，求支座反力及截面D 的内力。
习题5-3图5-4 已知图示三铰拱的拱轴线方程为()x l x lfy -=24(1)求水平推力(2)求C 铰处的剪力和轴力(3)求集中力作用处轴线切线与水平轴的夹角。
习题5-4图5-5试求习题5-5图所示三铰拱的合理拱轴线方程，并绘出合理拱轴线图形。
x y4m4m4mF P 12kN==3kN/m4mABC习题5-5图答案5-1 KN F VA 5.9= KN F VB 5.8= m KN M D .11=KN F QD 47.4=左 KN F QD 47.4=右 KN F ND 29.12=左 KN F ND 82.7=右 5-2 KN F VA 21= KN F VB 29= m KN M D .6=KN F QD 1=左 KN F QD 88.0-=右KN F ND 20-=左 KN F ND 22.35-=右5-3 KN F F VB VA 100== m KN M D .29-= KN F QD 3.18=KN F ND 3.68-=5-4 (1)KN F H 6=(2)KN F QC 1-= KN F NC 6-= (3) -26.34º5-5 250441648413224881282x x m y x m x m x x m x m ⎧≤≤⎪⎪⎪=-+≤≤⎨⎪⎪⎛⎫-+-≤≤ ⎪⎪⎝⎭⎩第6章 静定结构的位移计算6-1～6-6 试用位移计算公式计算图示结构中指定截面的位移。
设EI 、EA 为常数。
习题 6-1求图A CV θ∆、习题 6-2图求A CV θ∆、l/2Aq习题 6.3图 求CV ∆F P习题 6.4图 求A CV θ∆、R1.5R RFP习题 6-5图 求A CV θ∆、习题 6-6图 求CV ∆6-7~6-10 试用图乘法计算图示结构中指定截面的位移。
a习题 6-7图-求C CH DH θ∆∆、、q3m3m3m习题 6-8图求B DH θ∆、习题 6-9图 求BH EV ∆∆、习题 6-10图 求CV ∆6-11 试用图乘法计算图示梁C 截面的竖向位移ΔCV 。
已知 。
习题 6-11图6-12 试求图示结构C 截面的竖向位移和铰D 两侧截面的相对角位移。
设EI 为常数。
习题 6-12图6-13 试求图示结构C 截面的竖向位移。
，，22412/101.2cm A cm kN E =⨯=。
43600cm I =25105.1mkN EI ⋅⨯=10kN/m习题 6-13图6-14 梁AB 下面加热t ℃，其它部分温度不变，试求C 、D 两点的水平相对位移。
设梁截面 为矩形，高为h ，材料的线膨胀系数为α。
l/3l/3l/3习题 6-14图6-15 图示刚架各杆截面为矩形，截面高度为h 。
设其内部温度增加20℃，外部增加10℃，材料的线膨胀系数为α。
试求B 点的水平位移。
+10℃习题 6-15图6-16 图示桁架其支座B 有竖向沉降c ，试求杆BC 的转角。
习题 6-16图6.17 图示梁，支座B 下沉c ，试求E 端的竖向线位移EV ∆和角位移E θ。
ll/2l/2l/4习题 6-17图部分习题答案6-16-26-36-46-56-6)(48(1632↓=∆=EIl F EIlF P CVP A θ)(16)(32↓=∆=EIMl EI Ml CVA θ)(384174↓=∆EIql CV)(8)1232↓=∆=EIl F EI l F P CVP A θ))(234()(2532↓+=∆=πθEI R F EI R F P CVP A )()246(↓+=∆PCV F EA6-76-86-96-106-116-126-136-146-156-166-17第7章 力法)(6)(3)(622→=∆→=∆=EIMa EIMa EIMa DHCHA θ)(123)(8153→=∆=EIqEI qBH B θ)(4860)(11340↓=∆←=∆EIEI EV BH )(61985↓=∆EIBV 0.0013()CV m ∆=↓)(432748543'↑=∆=EIql EIql CVDDθ)(0247.0↓=∆m CV 1)()2H C D l tl h α-∆=-→←)(360→=∆h BH α)(2a cBC =θ33(()4E EV c c lθ=∆=↑7-1 试确定下列结构的超静定次数。
(a)(b)(c)(d)(e)(f)习题 7-1图7-2 试用力法计算图示超静定梁，并绘出M、F Q图。
l/2l/2（a）qAl l l（b）习题7-2图7-3 试用力法计算图示刚架结构，并绘M图。
Bl l（a）（b）qC10m2.5m2.5ml（c）EI=常数（d）EI=常数A（e）EI=常数习题7-3图7-4 试用力法计算图（a）桁架的轴力以及图（b）指定杆件1、2杆的轴力，各杆EA=常数。