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同济大学朱慈勉 结构力学 第10章 结构动..习题答案 10-1 试说明动力荷载与移动荷载的区别。移动荷载是否可能产生动力效应？ 10-2 试说明冲击荷载与突加荷载之间的区别。为何在作厂房动力分析时，吊车水平制动力可视作突加荷载？ 10-3 什么是体系的动力自由度？它与几何构造分析中体系的自由度之间有何区别？如何确定体系的 动力自由度？ 10-4 将无限自由度的振动问题转化为有限自由度有哪些方法？它们分别采用何种坐标？ 10-5 试确定图示各体系的动力自由度，忽略弹性杆自身的质量。 (a) (b) EI 1=∞ EI m y ? 分布质量的刚度为无穷大，由广义坐标法可知，体系仅有两个振动自由度y ，?。 (c) (d) 在集中质量处施加刚性链杆以限制质量运动体系。有四个自由度。 10-6 建立单自由度体系的运动方程有哪些主要方法？它们的基本原理是什么？ 10-7 单自由度体系当动力荷载不作用在质量上时，应如何建立运动方程？ 10-8 图示结构横梁具有无限刚性和均布质量m ，B 处有一弹性支座（刚度系数为k ），C 处有一阻尼器（阻尼系数为c ），梁上受三角形分布动力荷载作用，试用不同的方法建立体系的运动方程。
解：1）刚度法 该体系仅有一个自由度。 可设A 截面转角a 为坐标顺时针为正，此时作用于分布质量m 上的惯性力呈三角形分布。其端部集度为.. ml a 。 取A 点隔离体，A 结点力矩为： (3) 121233I M ml a l l mal =???= 由动力荷载引起的力矩为： ()()2121 233 t t q l l q l ??= 由弹性恢复力所引起的弯矩为：.21 33 la k l c al ? ?+ 根据A 结点力矩平衡条件0I p s M M M ++=可得： ()3 (322) 1393 t q l ka m al l c al ++= 整理得：() . .. 33t q ka c a m a l l l ++= 2）力法 . c α 解：取AC 杆转角为坐标，设在平衡位置附近发生虚位移α。根据几何关系，虚功方程 为：() (20111) 0333 l t q l l k l l l c m x xdx ααααααα-?-?-?=? 则同样有：() . .. 33t q ka c a m a l l l ++=。 10-9 图示结构AD 和DF 杆具有无限刚性和均布质量m ，A 处转动弹簧铰的刚度系数为k θ，C 、E 处弹簧的刚度系数为k ，B 处阻尼器的阻尼系数为c ，试建立体系自由振动时的运动方程。 t )
同济的土木考材料力学加结构力学,复习之前先到同济的官网上把考纲下下来,打印出来。官方说法是材力7结力3,其实个人觉得应该是6比4或者5比5的样子。材力如果是张英世老师教的话,大家基础应该还不错,问题不大。复习方法是先在图书馆借本同济的指定教材,同时借本材力的辅导书,用过一本西安交大的辅导书,觉得不错,一本同济的习题集,稍稍偏难。看完一章就做辅导书上的习题,书后的习题就不用做了,因为没有解析。做题不用钻牛角尖,很难很怪的题就不要做了,要做有普遍意义的题。关键是要学习一般的解题思路,常用的公式熟记。看完书做完辅导书就做同达和求进的辅导班的资料以及真题,这两份资料实际上才是最重要的。 总而言之材力问题不大,大家这样复习然后做历年真题和辅导班的资料,如果感觉做起来问题不大就可以了。做材力还有一个诀窍,先把所有的式子都用字母表示,然后进行运算,最后的结果尽量先用字母表示,总而言之就是能不代数字就不代数字,这样可以有效的减少运算量,提高准确率。 结力才是大家考研路上最大的拦路虎,大家的结力需要从头学起。虽然材力所占的比重比结力大,但实际上在大家在结力上所花的时间会远远大于花在材力上的时间,大约3到4倍的样子。先说说我复习结力的过程吧,最开始复习结力时怎么都找不到感觉,看过觉得啥都没看懂,所以就一直放着,想等他们只考结力的人看完了给我讲,结果发现他们进度也很慢,大概还有三个月的时间觉得不能再拖了,于是放下其他所有科目一心看结力,大概看了一周左右的时间终于找到了感觉,当时真觉得是顿悟了,然后再往后面看都觉得霍然开朗了。大家首先看同济的指导教材,朱慈勉编的两本结构力学,看懂前面的概念和例题,后面的习题不用做了,因为没解析,同时借本结力的参考书,做后面的习题。结力的参考书用了很多本,都是在图书馆借的,也说不出哪本好哪本坏。做完这些之后就做辅导班的资料和历年真题,这两份资料非常重要,做个三遍左右吧。其实像数学和材力结力这种课关键还是在于多做,不要以为题海战术就一定很笨,当然多并不是蜻蜓点水般这个资料也做那个资料也做,泛泛的多,而是要把重要的资料做得精做得熟做得透,自然知识点就会掌握的很牢固,解题技巧,速度和准确度也在做题的过程中培养起来了。
土木工程结构力学 第一次作业 1：[论述题] 简答题 1、简述刚架内力计算步骤。 2、简述计算结构位移的目的。 3、如何确定位移法基本未知量。 4、简述力法的基本思路。 5、简述结构力学研究方法。 6、简述位移法计算超静定刚架的一般步骤。 参考答案： 1、答：（1）求支座反力。简单刚架可由三个整体平衡方程求出支座反力，三铰刚架及主从刚架等，一般要利用整体平衡和局部平衡求支座反力。（2）求控制截面的内力。控制截面一般选在支承点、结点、集中荷载作用点、分布荷载不连续点。控制截面把刚架划分成受力简单的区段。运用截面法或直接由截面一边的外力求出控制截面的内力值。（3）根据每区段内的荷载情况，利用"零平斜弯”及叠加法作出弯矩图。作刚架Q、N图有两种方法，一是通过求控制截面的内力作出；另一种方法是首先作出M图；
然后取杆件为分离体，建立矩平衡方程，由杆端弯矩求杆端剪力；最后取结点为分离体，利用投影平衡由杆端剪力求杆端轴力。当刚架构造较复杂（如有斜杆），计算内力较麻烦事，采用第二种方法。（4）结点处有不同的杆端截面。各截面上的内力用该杆两端字母作为下标来表示，并把该端字母列在前面。（5）注意结点的平衡条件。 2、答：(1) 验算结构的刚度。校核结构的位移是否超过允许限值，以防止构件和结构产生过大的变形而影响结构的正常使用。(2) 为超静定结构的内力分析打基础。超静定结构的计算要同时满足平衡条件和变形连续条件。 (3) 结构制作、施工过程中也常需先知道结构的位移。 3、答：（1）在刚结点处加上刚臂。（2）在结点会发生线位移的方向上加上链杆。（3）附加刚臂与附加链杆数目的总和即为基本未知量数目。确定线位移的方法（1）由两个已知不动点所引出的不共线的两杆交点也是不动点。（2）把刚架所有的刚结点（包括固定支座）都改为铰结点，如此体系是一个几何可变体系，则使它变为几何不变体系所需添加的链杆数目即等于原结构的线位移数目。 4、答：力法的基本思路：将超静定结构的计算转化为静定结构的计算，首先选择基本结构和基本体系，然后利用基本体系与原结构之间在多余约束方向的位移一致性和变形叠加列出力法典型方程，最后求出多余未知力和原结构的内力。第一步：去掉原结构的多余约束，代之以多余未知力，
材料力学练习册答案 第一章 绪论及基本概念 1．C 2．C 3．A 4．D 5．D 6．D 7．02 3==a x M , 20 max 2 3qa M M x = == 8． 011=-N , P Q =-11, 211Pa M =-, 022=-N , P Q =-22, 2 22Pl M =-, Pa M n =-22 第二章 轴向拉伸与压缩 1．略 2．α=30o，MPa 75=ασ，MPa 3.43=ατ α=45o，MPa 50=ασ，MPa 50=ατ α=60o，MPa 25=ασ，MPa 3.43=ατ 3．1 212ln )(b b b b Et Pl l -= ? 4．mm Ay 365.1=?（↓） 5．2576.0m A =上，2665.0m A =下，mm Ay 24.2=?（↓） 6．kN N AB 2.19=，n ≥38.2 ，∴n =39（根） 7．kN N AB 75=，27.468mm A ≥，∴选2∠40?40?3 8．P =236.7kN ，d ≥0.208m ，∴取d =21cm 9．（1）45=θo （2）E a Dy ][4σ=? 10．E =70GPa , μ = 0.32 11．3100.2-?=P ε
12．kN N 6.381=，kN N 14.322= MPa CE 5.96=σ＜[σ] ，MPa BD 161=σ＜[σ] 13．kN N 4.351=，kN N 94.82=，kN N 74.73-= ()MPa 1771=σ，()MPa 8.292=σ，()MPa 4.193-=σ 14．P N N N 278.0321===，P N N 417.054== 15．kN N 60=钢（压），kN N 240=混（压），MPa 4.15-=钢σ，MPa 54.1=混σ 16．MPa 100=螺栓σ，MPa 50-=铜套σ 17．[P ]=12.24kN 18．q =1.55MPa , MPa 5.77=钢筒σ，MPa 4.18-=铜套σ 第三章 剪切 1．MPa b 67.6=τ 2．MPa 132=τ，MPa C 176=σ，MPa 140=σ 3．n =10只（每边5只） 4．n = 4 5．d =12 mm 6．a = 60 mm ， b =12 mm ， d = 40 mm 第四章 应力应变状态分析 1．略 2．(a) 130.6 MPa , -35 MPa ; -450 ; 140 MPa , 0 MPa , 450 ; 70 MPa (b) 34.8 MPa , 11.7 MPa ; 59.80 , -21.20 ; 37 MPa , -27 MPa , 109.30 ; 32 MPa (c) 5 MPa , 25MPa ; 900 , 56.30 ; 57 MPa , -7 MPa , -19.30 ; 32 MPa 3．1点: 0 MPa , 0 MPa , -120MPa ; 2点: 36 MPa , 0 MPa , -36MPa ; 3点: 70.3 MPa , 0 MPa , -10.3MPa ; 4点: 120 MPa , 0 MPa , 0MPa 。 4．略 5．(a) 19.14 MPa , -9.14 MPa , 31.70 (b) 1.18 MPa , -21.8 MPa , -58.30 6．10.66 MPa , -0.06 MPa , 4.730 7．(1) - 48.2 MPa , 10.2 MPa (2) 110 MPa , 0 MPa , - 48.8 MPa 8．(1) 2.13 MPa , 24.3 MPa ;
考研心得 考研是一个枯燥而又艰辛的过程，既然决定考研就应该做好长期作战的准备保持一颗平静的心，坚持到考研结束的那一刻，考研是否成功，实力是一方面更重要的就是选择了。实力加上正确的选择，一定会事半功倍。 1. 2017“广大土木”研究生入学考试专业课(结构力学)真题分析 整体来说学硕较前几年难度相当，专硕较前几年难度提升了，学硕没有大的变化，专硕题型的变化主要体现在以下几个方面①计算量加大，以往的q、Fp用真真切切的数字代替;②图形稍有变化。这就导致很多包括我在内的考生不适应，后面我再一个一个题分析详说。从2013年开始，广大土木研究生入学考试专业课(结构力学)题量定为专硕9道计算题，学硕11道计算题，学硕较专硕多了矩阵位移法和画影响线2道题，没有特别说明题型及题量应该还不会变。由于专硕变化较大，下面以下分析详说以专硕考题为主，学硕考题为辅(学硕考题有变动的地方会在每题后面说明，如无说明即表示和往年差不多，其他都是专硕题目的比较)。 第一题(分析体系的几何组成):图形较前几年稍复杂，需要花点时间分析。 第二题(画结构弯矩图):图形较往年有变化，2017年是画连续梁的弯矩图，前几年考的是刚架。单看这道题是简单，但是对于前期研究了几个月广大结构力学真题的考生来说，图形的突然变化会感到短暂的缺氧[可能你会觉得夸张，但是在考场上就是这个感觉。所以这个时候需要你有扎实的基础和强大的抗压能力，最重要的是扎实的基础，有了扎实的基础，抗压能力自然而然就提升了。 第三题(画结构内力图<弯矩图、剪力图、轴力图>):特别注意两根竖杆长度不一样，可能在看题的时候注意到了，在计算的时候很可能会忘记。我当时就忽略了，后面检查发现错了，超级紧张，因为当时只剩下半个小时了，后面题目还没检查。 第四题(求指定杆件轴力):这道题就是求简单的析架结构中杆件的轴力，较往年不同就是Fp用数值代替。方法不外乎就是截面法和节点法。 第五题(求杆件位移):专硕这道题较往年变化不大，学硕这道题2017年由前几年求刚架结构中某点的位移变成求析架中杆件的位移，所以学弟学妹们复习时不能忽略这个知识点，特别注意求析架中某根杆的转角位移。 第六题(力法画弯矩图):图形稍有变化，力的大小全用数值代替。这道题是由基本部分和附属部分组成，只有基本部分有一个多余约束，
最新版 同济大学朱慈勉 结构力学 第10章 结构动..习题答案 10-1 试说明动力荷载与移动荷载的区别。移动荷载是否可能产生动力效应？ 10-2 试说明冲击荷载与突加荷载之间的区别。为何在作厂房动力分析时，吊车水平制动力可视作突加荷载？ 10-3 什么是体系的动力自由度？它与几何构造分析中体系的自由度之间有何区别？如何确定体系的 动力自由度？ 10-4 将无限自由度的振动问题转化为有限自由度有哪些方法？它们分别采用何种坐标？ 10-5 试确定图示各体系的动力自由度，忽略弹性杆自身的质量。 (a) (b) EI 1=∞ EI m y ? 分布质量的刚度为无穷大，由广义坐标法可知，体系仅有两个振动自由度y ，?。 (c) (d)
在集中质量处施加刚性链杆以限制质量运动体系。有四个自由度。 10-6 建立单自由度体系的运动方程有哪些主要方法？它们的基本原理是什么？ 10-7 单自由度体系当动力荷载不作用在质量上时，应如何建立运动方程？ 10-8 图示结构横梁具有无限刚性和均布质量m，B处有一弹性支座（刚度系数为k），C处有一阻尼器（阻尼系数为c），梁上受三角形分布动力荷载作用，试用不同的方法建立体系的运动方程。 解：1）刚度法 该体系仅有一个自由度。 可设A截面转角a为坐标顺时针为正，此时作用于分布质量m上的惯性力呈三角形分布。其端部集度 为 .. ml a。 取A点隔离体，A结点力矩为： .... 3 121 233 I M ml a l l mal =???= 由动力荷载引起的力矩为： ()() 2 121 233 t t q l l q l ??= 由弹性恢复力所引起的弯矩为： . 2 1 33 la k l c al ??+ 根据A结点力矩平衡条件0 I p s M M M ++=可得： () 3 ... 322 1 393 t q l ka m al l c al ++= 整理得：() . ..3 3 t q ka c a m a l l l ++= 2）力法 t)
结构力学试题及答案 一、填空题。（每空1分 共20分） 1、分析平面杆件体系的几何组成常用的规律是两刚片法则、 和二元体法则。 2、建筑物中用以支承荷载的骨架部分称为 ，分为 、 和 三大类。 3、一个简单铰相当于 个约束。 4、静定多跨梁包括 部分和 部分，内力计算从 部分开始。 5、刚结点的特点是，各杆件在连接处既无相对 也无相对 ，可以传递 和 。 6、平面内一根链杆自由运动时的自由度等于 。 7、在一个体系上增加或去掉____，不改变体系的几何不变性或可变性。（2分） 8、具有基本部分和附属部分的结构，进行受力分析的次序是：先计算____部分，后计算____部分。（2分） 9、若三铰拱的跨度、拱上竖向荷载给定不变，则拱愈扁平，拱的水平推力愈____（大或小）。（2分） 10、图示刚架D 截面的剪力F QDB =____、弯矩M DB =____ (内侧受拉为正)。（6分） 二、判断题。（每题1分 共10分） 1、三刚片用三个铰两两相联必成为几何不变体系。（ ） 2、对静定结构，支座移动或温度改变会产生内力。（ ） 3 、力法的基本体系必须是静定的。（ ） 4、任何三铰拱的合理拱轴都是二次抛物线。（ ） 5、图乘法可以用来计算曲杆。（ ） 6、静定结构的影响线全部都由直线段组成。（ ） 7、多跨静定梁若附属部分受力，则只有附属部分产生内力。（ ） 8、功的互等定理成立的条件是小变形和线弹性。（ ） 9、力法方程中，主系数恒为正，副系数可为正、负或零。（ ） 10、图示结构中DE 杆的轴力F NDE =F P /3。（ ）. a
三、选择题。（每题1分 共10分） 1、图示结构中当改变B 点链杆方向（不能通过A 铰）时，对该梁的影响是（ ） A 、全部内力没有变化 B 、弯矩有变化 C 、剪力有变化 D 、轴力有变化 2、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 。 3、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 . 4、 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) F P a a a a F
808 材料力学与结构力学考试范围 I、材料力学必选题(约占50%) 1. 基本概念：变形固体的物性假设，约束、内力、应力，杆件变形的四个基本形式等。 2. 轴向拉、压问题：内力和应力（横截面及斜截面上）的计算，轴向拉伸与压缩时的变形计算，材料的力学性质，塑性材料与脆性材料力学性能的比较，简单超静定桁架，圆筒形薄壁容器等。 3. 应力状态分析：平面问题任意点的应力状态描述，平面问题任意点任一方向应力的求解（包括数解法、图解法），一点的应力状态识别，空间应力分析及一点的最大应力，广义虎克定律等。 4. 扭转问题：自由扭转的变形特征，自由扭转杆件的内力计算，扭转变形计算，矩形截面杆的自由扭转，薄壁杆件的自由扭转，简单超静定受扭杆件分析等。 5. 梁的内力、应力、变形：内力（剪力、弯矩）的计算及其内力图的绘制，叠加法作弯矩图的合理运用，梁的正应力和剪应力的计算及其强度条件，梁内一点的应力状态识别，主应力轨迹，平面弯曲的充要条件，梁的变形（挠度、转角）计算，叠加法求梁的变形，梁的刚度校核，简单超静定梁分析等。 6. 强度理论与组合变形：四个常用的强度理论，斜弯曲，拉伸（压缩）与弯曲的组合，扭转与拉压以及扭转与弯曲的组合，拉压及扭转与弯曲的组合，偏心拉压问题，强度校核等。 II、结构力学必选题(约占40%) 1. 平面体系的几何组成分析及其应用 2. 静定结构受力分析与特性 3. 静定结构的影响线及其应用 4. 静定结构的位移计算 5. 超静定结构受力分析与特性（力法、位移法等） 6. 结构动力分析（运动方程、频率、振型、自由振动、强迫振动等） III、可选题(约占10%，一道材料力学可选题和一道结构力学可选题中必选做一题) 1. 材料力学可选题：能量法：变形能的计算，卡氏第一、第二定理，运用卡氏第二定理解超静定问题等；压杆稳定：细长压杆临界力的计算，欧拉公式的适用范围，压杆稳定的实用计算，简单结构体系的稳定性分析等。 2. 结构力学可选题：变形体的虚功原理；力矩分配法；结构矩阵分析（单元刚度阵、总刚度阵的集成、支座条件的引入和非结点荷载的处理等）。 Ⅳ、题型 1. 以计算分析题型为主，含基本概念分析、综合概念分析和结构定性分析。 2. 含材料力学-结构力学综合题。
第一章绪论 思考题 1-1-1 结构承载力包括哪三方面的内容？ 1-1-2 什么是刚体和变形体？ 1-1-3 为什么在材料力学中必须把构件看成为变形固体？可变形固体的变形分为哪两类？ 1-1-4 内力和应力两者有何联系、有何区别？为什么在研究构件的强度时要引入应力的概念？ 1-1-5 什么是截面法？应用截面法能否求出截面上内力的分布规律？ 1-1-6 位移和变形两者有何联系、有何区别？有位移的构件是否一定有变形发生？构件内的某一点，若沿任何方向都不产生应变，则该点是否一定没有位移？ 1-1-7 在理论力学中，根据“力或力偶的可移性原理”及“力的分解和合成原理”，可以将图（a）和图(c)中的受力情况分别改变成图(b)和图(d)中的情况。在材料力学中研究构件的内力或变形时，是否也可以这样做？为什么？ 选择题 1-2-1 关于确定截面内力的截面法的适用范围，有下列四种说法： （A）适用于等截面直杆；
（B）适用于直杆承受基本变形； （C）适用于不论基本变形还是组合变形，但限于直杆的横截面； （D）适用于不论等截面或变截面、直杆或曲杆、基本变形或组合变形、横截面或任意截面的普遍情况。 1-2-2 判断下列结论的正确性： （A）杆件某截面上的内力是该截面上应力的代数和； （B）杆件某截面上的应力是该截面上内力的平均值； （C）应力是内力的集度； （D）内力必大于应力。 1-2-3 下列结论中哪个是正确的： （A）若物体产生位移，则必定同时产生变形； （B）若物体各点均无位移，则该物体必定无变形； （C）若物体无变形，则必定物体内各点均无位移； （D）若物体产生变形，则必定物体内各点均有位移。 1-2-4 根据各向同性假设，可认为构件的下列各量中的某一种量在各方面都相同： （A）应力；（B）材料的弹性常数；（C）应变；（D）位移。1-2-5 根据均匀性假设，可认为构件的下列各量中的某个量在各点处都相同： （A）应力；（B）应变；（C）材料的弹性常数；（D）位移。 第二章轴向拉伸与压缩
考研真题同济大学材料力学结构力学
2010年同济大学808材料力学结构力学 第一题：铜管（外径D.内径d）套钢杆（直径d），给出了Gs=2Gb，管长2m，杆长3m，在左边套住，左端固定，右端自由。整个杆件标记为A B C ,AB=2m，BC=1m。其中B截面外扭矩1Me，C端外扭矩1.5Me。（1）求AC全长内最大剪应力相等时，D/d。（2）求AB内管和杆的最大剪应力之比。（本题15分） 第二题：画结构剪力图和弯矩图。很基本材料力学的题型。（本题18分） 第三题：一个两端固定的等直杆。横截面为变长为c的正方形，温度升高t，给出v和 E，求（1）杆中轴力（2）求体积变化量。 第四题：；应力单元的题。（1）求主应力画主应力单元体（2）求最大剪应力。（3）求主应变。 第五题：一个工字型截面的简支梁，上有20KN/m的均布荷载，中间集中荷载为300KN，长4+4米，给出许用正应力和许用剪应力。校核梁内正应力和剪应力。另外用第四强度理论校核腹板与下翼缘的一交点的强度。（跟钢结构的练习题相似） 第六题：组合变形的题。（斜弯曲类的）是一个直杆，两个集中力。矩形截面b*h=9cm*18cm。求（1）求梁内最大正应力所在点及最大正应力（2）梁内最大转角（3）求矩形截面的核心。 第七题：用力法求图示结构弯矩图。互相垂直的交叉刚架，四端固定，中间刚节点，此刚节点处顺时针的弯矩M。（十字架类型的结构，用对称性简化。） 第八题，桁架的影响线，以及影响线的应用（已知支座A的影响线，布置荷载使A点反力最大）。 第九题，矩阵位移法，钢架结构。第一问是填空题，问用位移法解有几个未知量、考虑轴向变形用矩阵位移法有几个未知量。第二问，也是填空，问后处理发解有几个未知量。第三问，是求荷载的编码形式。第四问，是不经计算，直接画出大概的弯矩图。 第十题，压杆稳定问题。一个刚性杆左边接一链杆，从左到右下面分别接三根杆。一个两端铰接，一个上段铰接下端固定，一个上下都固定的。和2000年左右材料力学单独出题时相识。不过本题有三问，都是以填空题形式出现的
第六章 习 题 6-1 试确定图示结构的超静定次数。 (a) (b) (d) (f) (g) 所有结点均为全铰结点 2次超静定 6次超静定 4次超静定 3次超静定 去掉复铰，可减去2（4-1）=6个约束，沿I-I 截面断开，减去三个约束，故为9次超静定 沿图示各截面断开，为21次超静定 刚片I 与大地组成静定结构，刚片II 只需通过一根链杆和一个铰与I 连接即可，故为4次超静定
(h) 6-2 试回答：结构的超静定次数与力法基本结构的选择是否有关力法方程有何物理意义 6-3 试用力法计算图示超静定梁，并绘出M 、F Q 图。 (a) 解： 上图= l 1M p M 其中： EI l l l l l l l EI l l l l EI 81142323326232323332113 11=??? ????+??+???+??? ??????=δEI l F l lF l lF EI l p p p p 8173323222632 31-= ??? ???-??-?=? 0817******* =-EI l F X EI l p p F X 2 1 1= p M X M M +=11 l F p 6 1 l F p 6 1 p Q X Q Q +=11 2l 3 l 3 题目有错误，为可变体系。 + lF 2 1=1 M 图
p F 2 1 p F 2 (b) 解： 基本结构为： l 1M l l 2M l F p 2 1 p M l F p 3 1 ???? ?=?++=?++00 22 221211212111p p X X X X δδδδ p M X M X M M ++=2211 p Q X Q X Q Q ++=2211 6-4 试用力法计算图示结构，并绘其内力图。 (a) 3m 6m 6m l 2 l 2 l 2 l l 2 Q 图 12
中南大学2015年全国硕士研究生入学考试 949《结构力学》考试大纲 本考试大纲由土木工程学院教授委员会于2014年7月3日通过。 I.考试性质 结构力学考试是为中南大学招收硕士研究生而设置的具有选拔性质的全国统一入学考试科目，其目的是科学、公平、有效地测试学生掌握大学本科阶段结构力学课程的基本知识、基本理论，以及运用结构力学的方法进行结构分析和计算的能力，评价的标准是高等学校本科毕业生能达到的及格或及格以上水平，以保证被录取者掌握了杆系结构的计算原理和方法，熟悉各类结构的受力特点和性能。 II.考查目标 结构力学课程考试要求考生： （1）熟练掌握几何不变体系的基本组成原则及其应用。掌握几何构造与结构性质的关系。 （2）熟练掌握静定梁与静定刚架的内力计算与内力图绘制方法。 （3）了解拱的受力特点。掌握三铰拱的反力与内力计算方法。了解合理拱轴线的基本概念及简单荷载作用下合理拱轴的形式。 （4）了解静定平面桁架计算基本假设与受力特点。熟练掌握结点法与截面法。了解梁式桁架内力分布特点。掌握简单静定组合结构内力计算方法。 （5）了解变形体系的虚功原理，掌握用单位荷载法计算静定结构位移的一般公式。熟练掌握用单位荷载法计算梁和刚架的位移。掌握温度变化与支座移动引起的位移计算方法。了解线弹性结构的互等定理。 （6）熟练掌握力法的基本原理。掌握超静定次数的确定方法，熟练掌握用力法计算荷载作用下常用超静定结构的内力。掌握用力法计算温度变化和支座移
动下超静定梁和刚架的内力。掌握对称结构的简化计算方法。掌握超静定结构的位移计算方法，了解超静定结构的受力特点。 （7）掌握位移法的基本原理。熟练掌握用位移法计算荷载作用下超静定梁和刚架的内力。掌握利用对称性进行简化计算。 （8）了解力矩分配法的基本概念，掌握用力矩分配法计算连续梁和无侧移刚架。 （9）了解影响线的概念。熟练掌握用静力法作静定梁和桁架内力、反力的影响线。掌握用机动法作梁反力、内力的影响线。了解最不利荷载位置的概念和最不利荷载位置的确定方法。了解简支梁绝对最大弯矩的计算。了解包络图的概念。 （10）了解矩阵位移法的概念，掌握单元刚度矩阵、单元刚度矩阵的坐标变换、结构的原始刚度矩阵，熟练掌握支承条件的引入、非结点荷载的处理，掌握矩阵位移法的计算步骤，了解总刚的带宽与存储方式。 （11）了解动力学的概念和结构的振动自由度，熟练掌握单自由度结构的自由振动和单自由度结构在简谐荷载作用下的强迫振动，了解单自由度结构在任意荷载作用下的强迫振动，熟练掌握多自由度结构的自由振动，掌握多自由度结构在简谐荷载作用下的强迫振动，了解振型分解法。 Ⅲ.考试形式和试卷结构 1、试卷满分及考试时间 本试卷满分为150分，考试时间为180 分钟 2、答题方式 答题方式为闭卷，笔试。 3、试卷内容结构 机动分析和静定梁、刚架、拱、桁架约21 % 位移计算、力法和位移法约40 % 影响线约13 % 矩阵位移法约13 % 结构动力学约13 %
结构力学自测题1（第二章） 平面体系的机动分析 姓名学号班级 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） 1、图中链杆1 和2 的交点O可视为虚铰。() O 2、两刚片或三刚片组成几何不变体系的规则中，不仅指明了必需的约束数目，而且指明了这些约束必须满足的条件。() 3、在图示体系中，去掉1 —5 ，3 —5 ，4 —5 ，2 —5 ，四根链杆后，得简支梁12 ，故该体系为具有四个多余约束的几何不变体系。() 12 34 5 4、几何瞬变体系产生的运动非常微小并很快就转变成几何不变体系，因而可以用作工程结构。() 5、图示体系为几何可变体系。() 6、图示体系是几何不变体系。() 7、图示体系是几何不变体系。() 题5 题6 题7 二、选择题（将选中答案的字母填入括弧内） 1、图示体系虽有3 个多余约束，但为保证其几何不变，哪两根链杆是不能同时去掉的。 A. a 和e ; B. a 和b ; C. a 和c ; D. c 和e 。() e b d c a 2、欲使图示体系成为无多余约束的几何不变体系，则需在A 端加入： A．固定铰支座；B．固定支座； C．滑动铰支座；D．定向支座。()
A 3、图示体系的几何组成为： A．几何不变，无多余约束； B．几何不变，有多余约束； C．瞬变体系； D．常变体系。() 4、（题同上）() 5、（题同上）() 6、（题同上）() 题4 题5 题6 三、填充题（将答案写在空格内） 1、图示体系是____________________________________ 体系。2．图示体系是____________________________________ 体系。3．图示体系是____________________________________ 体系。
课程名称：结构力学【新】 一、单项选择题（本题共10道小题，每小题2分，共20分）在每小题列出的备选项中只有一个是符合题目要求的，错选、多选或未选均无分 1、如下图对称刚架所示，在反对称荷载作用下，正确的半边结构图号为（） A．图a B．图b C．图c D．图d 2、等直杆件AB的转动刚度S AB（） A．与B端支承条件及杆件刚度有关B．只与B端的支承条件有关 C．与A、B两端的支承条件有关D．只与A端支承条件有关 3、在单自由度体系受迫振动的动位移幅值计算公式y max=βy st中，y st是（） A．质量的重力所引起的静位移B．动荷载的幅值所引起的静位移 C．动荷载引起的动位移D．质量的重力和动荷载共同引起的静位移 4、变形体虚功原理的虚功方程中包含了力系与位移两套物理量，其中（） A．力系必须是虚拟的，位移是实际的B．位移必须是虚拟的，力系是实际的C．力系与位移都必须是虚拟的D．力系与位移都是实际的 5、等直杆件AB的弯矩传递系数C AB（） A．与B端支承条件及杆件刚度有关B．只与B端的支承条件有关 C．与A、B两端的支承条件有关D．只与A端支承条件有关 6、从位移法的计算方法来看，它（） A．只能用于超静定结构 B．主要用于超静定结构，但也可以用于静定结构 C．只能用于超静定结构中的刚架和连续梁 D．只能用于超静定次数小于3的结构 7、如下图两端固定的梁所示，设AB线刚度为i，当A、B两端截面同时发生单位转角时，则杆件A端的弯矩（） A．8i B．6i C．4i D．3i θA=1θB=1 A B 8、力法方程是沿基本未知量方向的（） A．力的平衡方程B．位移为零方程 C．位移协调方程D．力的平衡及位移为零方程 9、静定结构的内力计算与（） A．EI无关B．EI相对值有关C．I绝对值有关D．E无关，I有关 10、刚体体系与变形体体系虚功原理的虚功方程两者的区别在于（） A．前者用于求位移，后者用于求未知力
结构力学教学大纲 英文名称：Structure Mechanics 课程编号：课程类型：学科基础必修课 总学时：90 学分：5.5 适用对象：土木工程专业本科 先修课程：高等数学、线性代数、理论力学、材料力学、计算机程序语言 使用教材：《结构力学》（第一版），文国治，重庆大学出版社，2011.10，高等学校土木工程本科指导性专业规范配套系列教材。 参考书： 1)《结构力学》（第四版上、下册），李廉锟，高教出版社，2004.07，全国优秀教材 2)《结构力学》（上、下册），朱慈勉，高教出版社，2004，全国优秀教材 3)《结构力学》，胡兴国，武汉工业大学出版社，2002。 4)《结构力学》（第二版上、下册），罗固源，重关大学出版社，2003.09，21世纪高等学校本科系 列教材 一、课程性质、目的和任务 本课程是土木工程专业必修的一门主要的专业基础课。本课程的教学目的是使学生在理论力学和材料力学的基础上进一步掌握分析计算杆件体系的基本原理和方法，了解各类结构的受力性能，培养结构分析与计算(包括手算与电算)方面的能力，为学习有关专业课程及进行结构设计和科学研究打下基础。 二、教学基本要求 1）绪论 了解结构计算简图及简化要点，荷载分类，约束和结点的类型和力学特性。 2)几何组成分析 掌握平面几何不变体系的基本组成规律及其应用。 3)静定结构的受力分析 灵活运用截面平衡法，熟练掌握梁和刚架内力图的作法以及桁架内力的计算方法，掌握静定组合结构和拱的内力的计算方法。了解静定结构的力学特性。 4)虚功原理与结构的位移计算
理解变形体虚功原理的内容及其应用，熟练掌握静定结构位移的计算方法，了解互等定理。 5)影响线 理解影响线的概念，掌握作静定梁和桁架内力影响线的静力法，了解机动法。会用影响线求移动荷载下结构的最大内力。 6)力法 掌握力法的基本原理和用力法典型方程计算超静定结构在荷载、支座移动、温变作用下的内力。会计算超静定结构的位移。了解超静定结构的力学特性。 7)位移法 掌握位移法的基本原理和位移法典型方程，梁和刚架结构在荷载作用下的内力计算。 8)力矩分配法 掌握力矩分配法的概念，会用力矩分配法计算连续梁和无侧移刚架。 9)结构矩阵分析 掌握用矩阵位移法计算杆件结构的原理和方法。 10)结构的动力计算 掌握结构动力分析的基本方法，掌握单自由度及两自由度体系的自由振动及其在简谐荷载作用下的受迫振动的计算方法。了解阻尼的作用。了解频率的近似计算方法。 三、教学内容及要求 1）绪论 了解结构计算简图及简化要点，荷载分类，约束和结点的类型和力学特性。 2)几何组成分析 掌握几何不变体系和几何可变体系、自由度和约束、必要约束和多余约束的概念，瞬变体系的概念。 平面几何不变体系的基本组成规律及其应用。 3)静定结构的受力分析 掌握用隔离体平衡法求杆件未知内力的要点。直杆荷载与内力间的微分与增量关系及其在内力图上的反映。分段叠加法作直杆的弯矩图。静定梁和刚架内力图的作法，静定桁架、组合结构和拱的内力的计算方法。静定结构的力学特性以及各类结构的受力特点。 4)虚功原理与结构的位移计算
同济大学朱慈勉 结构力学 第10章 结构动..习题答案 10-1 试说明动力荷载与移动荷载的区别。移动荷载是否可能产生动力效应？ 10-2 试说明冲击荷载与突加荷载之间的区别。为何在作厂房动力分析时，吊车水平制动力可视作突加荷载？ 10-3 什么是体系的动力自由度？它与几何构造分析中体系的自由度之间有何区别？如何确定体系的 动力自由度？ 10-4 将无限自由度的振动问题转化为有限自由度有哪些方法？它们分别采用何种坐标？ 10-5 试确定图示各体系的动力自由度，忽略弹性杆自身的质量。 (a) (b) EI 1=∞ EI m y ? 分布质量的刚度为无穷大，由广义坐标法可知，体系仅有两个振动自由度y ，?。 (c) (d) 在集中质量处施加刚性链杆以限制质量运动体系。有四个自由度。 10-6 建立单自由度体系的运动方程有哪些主要方法？它们的基本原理是什么？ 10-7 单自由度体系当动力荷载不作用在质量上时，应如何建立运动方程？ 10-8 图示结构横梁具有无限刚性和均布质量m ，B 处有一弹性支座（刚度系数为k ），C 处有一阻尼器（阻尼系数为 c ），梁上受三角形分布动力荷载作用，试用不同的方法建立体系的运动方程。
解：1）刚度法 该体系仅有一个自由度。 可设A 截面转角a 为坐标顺时针为正，此时作用于分布质量m 上的惯性力呈三角形分布。其端部集度为.. ml a 。 取A 点隔离体，A 结点力矩为：.... 3121233 I M ml a l l mal =???= 由动力荷载引起的力矩为： ()()2121 233 t t q l l q l ??= 由弹性恢复力所引起的弯矩为：.21 33 la k l c al ? ?+ 根据A 结点力矩平衡条件0I p s M M M ++=可得： () 3 (3221393) t q l ka m al l c al ++= 整理得：() . .. 33t q ka c a m a l l l ++= 2）力法 . c α 解：取AC 杆转角为坐标，设在平衡位置附近发生虚位移α。根据几何关系，虚功方程 为：() (2) 01110333 l t q l l k l l l c m x xdx ααααααα-?-?-?=? 则同样有：() . .. 33t q ka c a m a l l l + +=。 10-9 图示结构AD 和DF 杆具有无限刚性和均布质量m ，A 处转动弹簧铰的刚度系数为k θ，C 、E 处弹簧的刚度系数为k ，B 处阻尼器的阻尼系数为c ，试建立体系自由振动时的运动方程。 t )
西南大学网络与继续教育学院课程考试试题卷类别：网教专业：土木工程 课程名称【编号】：结构力学【0729】 A卷 大作业满分：100分 一、作图示1所示结构的弯矩图：每题10分，共计20分。 m P 2 a/ a34/a34/2 a/ A B C D E 2 a a a a a a P Pa q=4P/a （1）（2） 图1 二、简答题：本大题共3小题，每题10分，共30分。 1．简述刚架内力计算步骤。 2．简述计算结构位移的目的。 3．简述单位荷载法。 三、分析计算题：本大题共3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，每个10分，计20分。 图2 图3 2．结构位移求解：本题共2题，任选1题作答，计10分。 （1）试求图4所示外伸梁C截面的竖向位移C ?。梁的EI为常数。 （2）试求图5所示简支梁A截面的转角位移A?。EI为常数。
图4 图5 3．超静定结构求解：本题共2题，任选1题作答，计20分。 （1）用力法作图6所示结构的弯矩M 图。 EI =常数。 （2）写出图7所示超静定结构位移法典型方程中的各系数，并列出位移法方程。 EI=常数。（不必求解方程） 图6 图7 一 二 1、（1）求支座反力。简单刚架可由三个整体平衡方程求出支座反力，三铰刚架及主从刚架等，一般要利用整体平衡 和局部平衡求支座反力。（2）求控制截面的内力。控制截面一般选在支承点、结点、集中荷载作用点、分布荷载不连续点。控制截面把刚架划分成受力简单的区段。运用截面法或直接由截面一边的外力求出控制截面的内力值。（3）根据每区段内的荷载情况，利用“零平斜弯”及叠加法作出弯矩图。作刚架Q 、N 图有两种方法，一是通过求控制截面的内力作出；另一种方法是首先作出M 图；然后取杆件为分离体，建立矩平衡方程，由杆端弯矩求杆端剪力；最后取结点为分离体，利用投影平衡由杆端剪力求杆端轴力。当刚架构造较复杂（如有斜杆），计算内力较麻烦事，采用第二种方法。（4）结点处有不同的杆端截面。各截面上的内力用该杆两端字母作为下标来表示，并把该端字母列在前面。（5）注意结点的平衡条件。 2、由于在同一结点处，各杆端的转角都是相等的，因此每一个刚结点只有一个独立的角位移未知量。在固定支座处， 其转角等于零为已知量。至于铰结点或铰支座处各杆端的转角，它们不是独立的，可不作为基本未知量。 这样，结构独立角位移数目就等于结构刚结点的数目。 A B D C P L L L
6- 37 同济大学朱慈勉 结构力学 第6章习题答案 6-1 试确定图示结构的超静定次数。 (a) (b) (c) (d) (e) (f) (g) 所有结点均为全铰结点 2次超静定 6次超静定 4次超静定 3次超静定 去掉复铰，可减去2（4-1）=6个约束，沿I-I 截面断开，减去三个约束，故为9次超静定 沿图示各截面断开，为21次超静定 刚片I 与大地组成静定结构，刚片II 只需通过一根链杆和一个铰与I 连接即可，故为4次超静定
6- 38 (h) 6-2 试回答：结构的超静定次数与力法基本结构的选择是否有关？力法方程有何物理意义？ 6-3 试用力法计算图示超静定梁，并绘出M 、F Q 图。 (a) 解： 上图= l 1M p M 01111=?+p X δ 其中： EI l l l l l l l EI l l l l EI 81142323326232323332113 11=??? ????+??+???+??? ??????=δEI l F l lF l lF EI l p p p p 8173323222632 31-=??? ???-??-?=? 0817******* =-EI l F X EI l p p F X 2 1 1= p M X M M +=11 l F p 6 1 l F p 6 1 2l 3 l 3 题目有错误，为可变体系。 + lF 2 1=1 M 图
6- 39 p Q X Q Q +=11 p F 2 1 p F 2 (b) 解： 基本结构为： l 1M l l 2M l F p 2 1 p M l F p 3 1 ???? ?=?++=?++00 22 221211212111p p X X X X δδδδ p M X M X M M ++=2211 p Q X Q X Q Q ++=2211 6-4 试用力法计算图示结构，并绘其内力图。 (a) l 2 l 2 l 2 l l 2 Q 图 12