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结构力学(2)

总分: 100分考试时间:分钟单选题

1. 力法典型方程的物理意义是_____。(6分)

(A) 结构的平衡条件

(B) 结构的变形协调条件

(D) 结构的平衡条件及变形协调条件

参考答案：B

2. 右图所示刚架中支座的反力为_____。(6分)

(A)

(B)

(C)

(D)

参考答案：B

3. 对右图所示的单跨超静定梁，支座A产生逆时针转角，支座B产生竖直沉降，若取简支梁为其基本结构，则力法方程为_____。

(6分)

(A)

(B)

(C)

(D)

参考答案：A

4. 用力法解图4所示结构的未知量个数为_____。(6分)

(A) 5

(B) 6

(D) 12

参考答案：C

5. 图示结构用力法计算时，不能选作基本结构的是_____。(6分)

(A)

(B)

(C)

(D)

参考答案：C

6. 图示连续梁用力法求解时，简便的基本结构是_____。(6分)

(A) 拆去B、C两支座

(B) 将A支座改为固定铰支座，拆去B支座

(D) 将A支座改为固定铰支座，B处改为完全铰

参考答案：D

判断题

7. 力法的基本体系必须是静定的。(6分)

正确错误

参考答案：错误

解题思路：

8. 对图中a图所示桁架用力法计算时，取图b作为基本体系(杆AB被去掉),则其典型方程为：。(6分)正确错误

参考答案：错误

解题思路：

9. 力法方程中，主系数恒为正，副系数可为正、负或零。(6分)

正确错误

参考答案：正确

解题思路：

10. n次超静定结构，任意去掉n个多余约束均可作为力法基本结构。(6分)

正确错误

参考答案：错误

解题思路：

11. 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。(6分)

正确错误

参考答案：错误

解题思路：

12. 图示结构用力法求解时，可选切断杆件2、4后的体系作为基本结构。(6分)正确错误

参考答案：错误

解题思路：

13. 图a所示结构，取b为力法基本结构，则其力法方程为。(6分)正确错误

参考答案：错误

解题思路：

14. 图示结构为对称桁架，各杆EA，l相同，。(6分)

正确错误

参考答案：错误

解题思路：

填空题

(1).

(2).

。(5

(1).

总分: 100分考试时间:分钟单选题

1. 位移法方程的实质是_____。(7分)

(A) 平衡方程

(B) 位移方程

(D) 平衡方程与位移方程。

参考答案：A

2. 图示超静定结构，如果用位移法求解，则基本未知量个数为_____。(7分)

(A) 1

(B) 2

(D) 5

参考答案：B

3. 图示结构位移法最少未知量个数为_____。(7分)

(A) １；

(B) ２；

(D) ４。

参考答案：C

4. 在位移法中，将铰接端的角位移，滑动支撑端的线位移作为基本未知量_____。(7分)

(A) 绝对不可；

(B) 一定条件下可以；

(D) 必须。

参考答案：C

5. 图示刚架用位移法计算时，自由项的值是_____。(6分)

(A) -10

(B) -14

(D) 14

参考答案：A

6. 用位移法求解图示结构时，独立的结点角位移和线位移未知数数目分别是_____。(6分)

(A) 3，3

(B) 4，3

(D) 3，2

参考答案：C

判断题

7. 图示结构用位移法求解时，基本未知量数目为3，用力法求解，则基本未知量数目为5。(6分)

正确错误

参考答案：错误

解题思路：

8. 位移法典型方程的右端项一定为零。(6分)

正确错误

参考答案：正确

解题思路：

9. 位移法以结点力为基本未知量。(6分)

正确错误

参考答案：错误

解题思路：

10. 位移法的典型方程与力法的典型方程一样，都是变形协调方程。(6分)正确错误

参考答案：错误

解题思路：

11. 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。(6分)正确错误

参考答案：正确

解题思路：

12. 位移法未知量的数目与结构的超静定次数有关。(6分)

正确错误

参考答案：错误

解题思路：

13. 结构按位移法计算时，其典型方程的数目与结点位移数目相等。(6分)正确错误

参考答案：错误

解题思路：

14. 位移法的基本结构可以是静定的，也可以是超静定的。(6分)

正确错误

参考答案：错误

解题思路：

的条件下，图示结构各杆弯矩为零。(6 (1).

总分: 100分考试时间:分钟单选题

1. 若图中各杆件线刚度i相同，则各杆A端的转动刚度S分别为_____。(6分)

(A) 4 i , 3 i , -i

(B) 4 i , 3 i , i

(D) 3i , 3 i , -i

参考答案：B

2. 用力矩分配法计算图示结构，各杆l相同，EI =常数。其分配系数，，分别为_____。(6分)

(A) 0.8, 0.2,0

(B) 0.4 , 0.4, 0.2

(D) 0.5, 0.375 , 0.125

参考答案：D

3. 图中不能用力矩分配法计算的是_____。(6分)

(A)

(B)

(C)

(D)

参考答案：D

4. 在力矩分配法中，分配系数表示_____。(6分)

(A) 结点A 有单位转角时，在AB 杆A 端产生的力矩；

(B) 结点A 转动时，在AB杆A 端产生的力矩；

(D) 结点A 上作用外力偶时，在AB杆A 端产生的力矩。

参考答案：A

5. 图示结构用力矩分配法计算时，分配系数为_____。(6分)

(A) 1/4

(B) 12/21

(D) 6/11

参考答案：B

6. 图示结构，EI =常数，杆BC两端的弯矩和的比值是_____。(6分)

(A) -1/4

(B) -1/2

(D) 1/2

参考答案：D

判断题

7. 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。(6分)

正确错误

参考答案：正确

解题思路：

8. 力矩分配法中的分配系数，传递系数与外界因素（荷栽，温度变化等）有关。(6分)

正确错误

参考答案：错误

解题思路：

9. 单结点结构的力矩分配法计算结果是精确的。(6分)

正确错误

参考答案：正确

解题思路：

10. 图示刚架可利用力矩分配法求解。(6分)

正确错误

参考答案：错误

解题思路：

11. 在力矩分配法中反复进行力矩分配及传递，结点不平衡力矩愈来愈小，主要是因为分配系数及传递系数< 1。(6分)正确错误

参考答案：正确

解题思路：

12. 用力矩分配法计算图示结构时，杆端AC 的分配系数=18/29 。(6分)

正确错误

参考答案：正确

解题思路：

13. 图示杆AB与CD 的EI、l 相等，但A 端的转动刚度大于C 端的转动刚度.(6分)

正确错误

参考答案：正确

解题思路：

14. 图示结构EI =常数，用力矩分配法计算时分配系数= 4/11。(6分)

正确错误

参考答案：错误

解题思路：

填空题

15. 力矩分配法经若干轮分配、传递后能逼近真实解答的原因是___(1)___ 。(6分)

(1).

。(5 (1).

(2). 参考答案: 1/8

(3). 参考答案: -1

总分: 100分考试时间:分钟

单选题

1. 图示对称结构在对称荷载作用下取半边结构计算时，其等代结构为图_____。(8分)

(A)

结构力学课程设计

一、课程设计题目一）矩阵方程 1. 利用全选主元的高斯约当（Gauss-Joadan ）消去法求解如下方程组，并给出详细的程序注解和说明： ??? ?????? ? ????????=?????????????????????? ???????? ?? ???1536353424543214019753910862781071567554321x x x x x 2. 利用追赶法求解如下方程组，并给出详细的程序注解和说明。 ?? ? ?? ?? ?? ? ????????-=???????????????????????????????????862031234567891011121354321x x x x x 3. 利用全选主元的高斯约当（Gauss-Joadan ）消去法如下求解大型稀疏矩阵的大型方程组，并给出详细注解及说明。 ???? ?? ??????? ?????????????----=????????????????????????????? ??? ?????????????????????4292728642-0 1 -0 1 00001-0402003-0001050006000102-00034-000200000 6-00060020001-0087654321x x x x x x x x 二）结构力学 1. 试求解图示平面桁架各杆之轴力图，已知各材料性能及截面面积相同， 27.90,210cm A Gpa E ==。（注：在有限元分析中，桁架杆的模拟只能选择Ansys 的Link 单元）。 2. 试求解图示平面刚架内力图（轴力图、剪力图和弯矩图），已知各材料性能及截面面

结构力学第二章几何组成分析(典型例题)

［例题2-1-1］计算图示体系的自由度。，可变体系。（a ）（ b ）解：（a ）几何不变体系，无多余约束（ b ）几何可变体系［例题2-1-2 ］计算图示体系的自由度。桁架几何不变体系，有多余约束。解：几何不变体系，有两个多余约束［例题 2-1-3］计算图示体系的自由度。桁架自由体。解：几何不变体系，无多余约束［例题 2-1-4］计算图示体系的自由度。，几何可变体系。解：几何可变体系［例题 2-1-5］计算图示体系的自由度。刚架自由体。解：几何不变体系，有6个多余约束［例题2-2-1］对图示体系进行几何组成分析。两刚片规则。几何不变体系，且无多余约束［例题2-2-2］对图示体系进行几何组成分析。两刚片规则。几何不变体系，且无多余约束［例题2-2-3］对图示体系进行几何组成分析。两刚片规则。几何不变体系，且无多余约束［例题2-2-4］对图示体系进行几何组成分析。两刚片规则。

几何不变体系，有一个多余约束［例题2-2-5］对图示体系进行几何组成分析。二元体规则。几何不变体系，且无多余约束［例题2-2-6 ］对图示体系进行几何组成分析。两刚片规则，三刚片规则。几何不变体系，且无多余约束［例题2-2-7］对图示体系进行几何组成分析。三刚片规则。几何不变体系，且无多余约束［例题 2-2-8］对图示体系进行几何组成分析。三刚片规则。几何不变体系，且无多余约束［例题2-3-1］对图示体系进行几何组成分析。两刚片规则。几何瞬变体系［例题2-3-2］对图示体系进行几何组成分析。两刚片规则。几何瞬变体系［例题2-3-3］对图示体系进行几何组成分析。三刚片规则。几何瞬变体系［例题2-3-4］对图示体系进行几何组成分析。三刚片规则。

结构力学(二) ( 复习资料汇总 )

第1次作业（结构力学二）一、单项选择题（本大题共40分，共 20 小题，每小题 2 分） 1. 位移法的基本结构是( ) A. 静定刚架； B. 单跨静定梁的组合体； C. 单跨超静定梁的组合体 D. 铰结体系 2. ：以下关于影响线的说法不正确的一项为( ) A. 影响线指的是单位力在结构上移动时所引起的结构的某一内力(或反力)变化规律的图形 B. 利用影响线可以求结构在固定荷载作用下某个截面的内力 C. 利用影响线可以求结构某个截面内力的最不利荷载位置 D. 影响线的横坐标是截面位置，纵坐标为此截面位置处的截面内力值 3. A. B. C. D. 仅由平衡条件不能确定 4. 不计杆的分布质量，图示体系的动力自由度为( ) A. 1； B. 2； C. 3； D. 4 5. 用力法计算超静定结构时，其基本未知量为 A. 杆端弯矩； B. 结构角位移； C. 结点线位移； D. 多余未知力 6. 单元坐标转换矩阵是（） A. 奇异矩阵 B. 对称三对角矩阵 C. 对称非奇异矩阵 D. 正交矩阵 7. 位移法的基本未知量包括（） A. 独立的角位移 B. 独立的线位移 C. 独立未知的结点角位移和线位移 D. 结点位移 8. 图乘法计算位移的公式中( ) A. A和y C 可取自任何图形B. A和y C 必须取自直线图形 C. 仅要求A必须取自直线图形 D. 仅要求y C 必须取自直线图形 9. 已知材料屈服极限 =300MPa,结构截面形状如图所示，则极限弯矩Mu=（）

10. 整体坐标系下单元刚度矩阵与下面的哪一个因素无关 A. 局部坐标与整体坐标的选取 B. 结构的约束信息 C. 单元的几何参数 D. 杆端位移与杆端力之间的变换关系 11. 欲减小图示结构的自振频率，可采取的措施有（） A. 减小质量m B. 增大刚度EI C. 将B支座改为固定端 D. 去掉B支座 12. 图（b）为图（a）所示结构MK影响线，利用该影响线求得图（a）所示固定荷载作用下的MK值为（） A. 4kN?m B. 2kN?m C. -2kN?m D. -4kN?m 13. 图示为三自由度体系的振型，其相应的频率是ω a 、ω b 、ω c ，它们之间的大小关系应是( ) A. B. C. D. 14. 图（a）所示一组移动荷载作用在图（b）所示的梁上，则C截面弯矩的最不利位置为（） A. P 1作用在C点上 B. P 2 作用在C点上 C. P 3 作用在C点上 D. P 3 作用在B点上 15. 平面杆件自由单元(一般单元)的单元刚(劲)度矩阵是( ) A. 非对称、奇异矩阵 B. 对称、奇异矩阵 C. 对称、非奇异矩阵 D. 非对称、非奇异矩阵 16. 对称结构在反对称荷载作用下，内力图中为正对称的是( ) A. 弯矩图 B. 剪力图 C. 轴力图 D. 弯矩图、剪力图和轴力图 17. 由于温度改变，静定结构（） A. 会产生内力，也会产生位移； B. 不产生内力，会产生位

结构力学_习题集(含答案)

《结构力学》课程习题集西南科技大学成人、网络教育学院版权所有习题【说明】：本课程《结构力学》（编号为06014）共有单选题,判断题,计算题1,计算题2,计算题3,计算题4,几何构造分析等多种试题类型，其中，本习题集中有[计算题4]等试题类型未进入。一、单选题 1.弯矩图肯定发生突变的截面是（）。 A.有集中力作用的截面； B.剪力为零的截面； C.荷载为零的截面； D.有集中力偶作用的截面。 2.图示梁中C截面的弯矩是（）。 4m2m 4m 下拉)；上拉)；下拉)；下拉)。 3.静定结构有变温时，（）。 A.无变形，无位移，无内力； B.有变形，有位移，有内力； C.有变形，有位移，无内力； D.无变形，有位移，无内力。 4.图示桁架a杆的内力是（）。； B.－2P；； D.－3P。 5.图示桁架，各杆EA为常数，除支座链杆外，零杆数为（）。

A.四根； B.二根； C.一根； D.零根。 P a l = a P P P 6 6. 图示梁A 点的竖向位移为（向下为正）（）。 A.)24/(3EI Pl ； B.)16/(3EI Pl ； C.)96/(53EI Pl ； D.)48/(53EI Pl 。 P EI EI A l/l/22 2 7. 静定结构的内力计算与（）。无关；相对值有关；绝对值有关；无关，I 有关。 8. 图示桁架，零杆的数目为：（）。；；；。 9. 图示结构的零杆数目为（）。；；；。 10. 图示两结构及其受力状态，它们的内力符合（）。 A.弯矩相同，剪力不同； B.弯矩相同，轴力不同； C.弯矩不同，剪力相同； D.弯矩不同，轴力不同。

结构力学一二三汇总

《结构力学一》模拟卷一填空题 1 几何不变体系的自由度等于零；平面中一个刚片的自由度为三个。 2 结构中某段直杆上作用着垂直于杆轴线方向的均布荷载，其内力图形状为：弯矩图为弧线；剪力图为斜线。 3 静定多跨梁在几何构造上，首先固定的部分为基本部分；接着依次固定的部分为附属部分。 4 静定刚架按几何构造方式不同可分为：悬壁刚架、简支刚架、三铰刚架、复合刚架。 5 三铰拱合理拱轴线形状唯一取决于拱上承受的荷载；在沿跨度方向分布的竖向均布荷载下，合理拱轴线为抛物线。 6 结构位移分为刚体体系位移和变形体体系位移，静定结构在支座移动作用下产生刚体位移；可采用单位荷载法和虚力原理求解位移。 7 静定结构在支座移动与温度改变作用下不产生内力；超静定结构在上述荷载作用下产生内力。（填写产生或不产生） 8 超静定结构在一般荷载作用下产生的内力取决于杆件之间的相对刚度；在支座移动与温度改变作用下下产生的内力取决于杆件之间的绝对刚度。（填写相对或绝对）二对图示体系进行几何组成分析并简单说明理由。将弧形杆分别作为钢片ⅠⅡ，将基础看作链杆了，ⅠⅡ两个钢片用1.2.3三根链杆相连，且链杆不交于同一点，则组成几何不变的整体，且没有多余约束。三计算图示刚架的支座反力，绘制弯矩图。参考答案： q 8A X qa =10A Y qa =2 14A M qa =

弯矩图如图所示：四利用静力法或机动法作A R 、B R 、C M 的影响线。参考答案： B 2I 1B R L .1 A R L I .

五力法分析图示超静定刚架，写出力法方程，计算系数11δ、12δ 参考答案： 1111207 M M dx EI EI δ=∑=? 121221135 M M dx EI EI δδ==∑=-? X

《结构力学》作业2答案

1. 求图示体系的计算自由度，并分析其几何构造。答W=-4，有多余约束的不变体系。 2. 求图示多跨静定梁的弯矩和剪力图。 rm 3. 试作下图所示结构的弯矩图。 lin 2iii lin I Jin

答. 4 . 答. L L L L Bl c d L ni/ L 利用静定结构的一般性质求图示桁架结构的内力。在F P作用下，只有右柱受了压力，而其它杆件的内力均为零。 5.用静力法求作图示多跨连续梁甩、RD M、F QE的影响线。 O D L h 4 C

A 支座往下位移了 b , B 支座往右位移了 a ,求 C 点的竖向位移 A cv 和C 1 , I b a —X b — — — — （向下） 2 4 2 4 下 7.试利用力法求解图示超静定结构，作出弯矩图，并求答. R A 影响线 F D 影响线 M E 影响线 F QE 影响线点的相对转角 2KN/in 6.图示三铰刚架 C 点水平位移。

答. 取BC 杆的轴力为基本未知量 X i , 则 X i =-3/2 M Dc =6KN- m （左侧受拉） C 点水平位移: 用位移法求解图示结构。￥牛1 J U llll II 1 zl t H 确定未制量, (2)尸斓穹範表达式基本方程: II X I IP 0, 求得: 11 128 近T 仃 64 E? " ■ 6x2/ ,也 I 匚片=旳刊 —xA- — … 12J',空尸 3/ 、r M U gH + Al 虻=0 心+討 V F = O 卜g _打眩— 9/ 27/ 、&L L n 句 —H + - X uA — — Fp =0 h h … la If 2 9.试利用弯矩分配法求图示超静定结构，作出弯矩图。 EI=常数。 -m AB =n BA =30KN- m c =-20KN ?m 6麻N JL BC=3/7 2QKN/D] B J I J J I J Jc X 2 in lb 4in 20KN 最终弯矩: M A B =10KN- m (左侧受拉) Xr

《结构力学》课后习题答案

《结构力学》课后习题答案习题 7-1 试确定图示结构的位移法基本未知量数目，并绘出基本结构。 (a) (b) (c) 1个角位移 3个角位移，1个线位移 4个角位移，3个线位移 (d) (e) (f) 3个角位移，1个线位移 2个线位移 3个角位移，2个线位移 (g) (h) (i) 一个角位移，一个线位移一个角位移，一个线位移三个角位移，一个线位移 7-2 试回答：位移法基本未知量选取的原则是什么？为何将这些基本未知位移称为关键位移？是否可以将静定部分的结点位移也选作位移法未知量？ 7-3 试说出位移法方程的物理意义，并说明位移法中是如何运用变形协调条件的。 7-4 试回答：若考虑刚架杆件的轴向变形，位移法基本未知量的数目有无变化？如何变化？ 7-5 试用位移法计算图示结构，并绘出其力图。 (a) 解：（1）确定基本未知量和基本结构有一个角位移未知量，基本结构见图。（2）位移法典型方程 11110p r Z R += （3）确定系数并解方程 i ql Z ql iZ ql R i r p 24031831 ,82 12 12 111= =-∴-== （4）画M 图 l

(b) 解：（1）确定基本未知量 1个角位移未知量，各弯矩图如下（2）位移法典型方程 11110p r Z R += （3）确定系数并解方程 1115 ,352 p r EI R = =- 15 3502 EIZ -= 114Z EI = （4）画M 图 (c) 解：（1）确定基本未知量一个线位移未知量，各种M 图如下 6m 6m 9m 4m 4m 4 m

结构力学-在线作业-2

结构力学_在线作业_2 一、判断（每题5分，共20道小题，总分值100分） 1. 图示结构，要使结点B产生单位转角，则在结点B需施加外力偶为13i。（）（5分）正确答案您的答案是错误回答正确展开 2. 图示对称刚架，在反对称荷载作用下，半边结构图如图（a）所示。（）（5分）正确答案您的答案是错误回答正确展开 3. 图示结构中杆AC由于加热伸长了Δ，则杆AB的变形是缩短。（）

（5分）正确答案您的答案是错误回答正确展开4. 在图示刚架中，M DA=2qa2。（）（5分）正确答案您的答案是正确回答正确展开5. 下图能用力矩分配法计算。（）（5分）正确答案您的答案是正确回答正确展开

图示体系的几何组成为几何不变，无多余约束。（）（5分）正确答案您的答案是正确回答正确展开 7. 图示结构在所示荷载作用下，其A支座的竖向反力与B支座的反力相比为前者小于后者。（）（5分）正确答案您的答案是正确回答正确展开 8. 图示结构（f为柔度）：M A

图示体系为瞬变体系。（）（5分）正确答案您的答案是错误回答正确展开 10. 图示结构EI=常数，在给定荷载作用下，固定端的反力矩为，逆时针旋转。（）（5分）正确答案您的答案是错误回答正确展开 11. 结构及荷载如图所示，当结点不平衡力矩（约束力矩）为0.125ql2时，其荷载应是q1=q，M=-ql2/4。（）

（5分）正确答案您的答案是错误回答正确展开 12. 结构及荷载如图所示，当结点不平衡力矩（约束力矩）为0.125ql2时，其荷载应是q1=q，M=ql2/4。（）（5分）正确答案您的答案是错误回答正确展开 13. 图示为一刚架的力法基本体系，E=常数。其δ12为0。（）

结构力学课后习题答案

习题 7-1 试确定图示结构的位移法基本未知量数目，并绘出基本结构。 (a) (b) (c) 1个角位移3个角位移，1个线位移4个角位移，3个线位移 (d) (e) (f) 3个角位移，1个线位移2个线位移3个角位移，2个线位移 (g) (h) (i) 一个角位移，一个线位移一个角位移，一个线位移三个角位移，一个线位移 7-2 试回答：位移法基本未知量选取的原则是什么？为何将这些基本未知位移称为关键位移？是否可以将静定部分的结点位移也选作位移法未知量？ 7-3 试说出位移法方程的物理意义，并说明位移法中是如何运用变形协调条件的。 7-4 试回答：若考虑刚架杆件的轴向变形，位移法基本未知量的数目

有无变化？如何变化？ 7-5 试用位移法计算图示结构，并绘出其力图。 (a) 解：（1）确定基本未知量和基本结构有一个角位移未知量，基本结构见图。（2）位移法典型方程 111 10p r Z R += （3）确定系数并解方程 i ql Z ql iZ ql R i r p 24031 831 ,82 1212 111= =-∴-== （4）画M 图 (b) l l l

解：（1）确定基本未知量 1个角位移未知量，各弯矩图如下（2）位移法典型方程 111 10p r Z R += （3）确定系数并解方程 1115 ,35 2 p r EI R = =- 15 3502EIZ -= 114Z EI = （4）画M 图 (c) 6m 6m 9m 4m 4m 4m

解：（1）确定基本未知量一个线位移未知量，各种M 图如下 1M 图 243 EI 243 EI 1243 EI （2）位移法典型方程 111 10p r Z R += （3）确定系数并解方程 1114 ,243 p p r EI R F = =- 14 0243p EIZ F -= 12434Z EI = （4）画M 图 (d) a 2a a 2a a F P

结构力学课后习题答案

附录B 部分习题答案 2 平面体系的几何组成分析 2-1 （1）× （2）× （3）√ （4）× （5）× （6）×。 2-2 （1）无多余约束几何不变体系；（2）无多余约束几何不变体系；（3）6个；（4）9个；（5）几何不变体系，0个；（6）几何不变体系，2个。 2-3 几何不变，有1个多余约束。 2-4 几何不变，无多余约束。 2-5 几何可变。 2-6 几何瞬变。 2-7 几何可变。 2-8 几何不变，无多余约束。 2-9几何瞬变。 2-10几何不变，无多余约束。 2-11几何不变，有2个多余约束。 2-12几何不变，无多余约束。 2-13几何不变，无多余约束。 2-14几何不变，无多余约束。 5-15几何不变，无多余约束。 2-16几何不变，无多余约束。 2-17几何不变，有1个多余约束。 2-18几何不变，无多余约束。 2-19几何瞬变。 2-20几何不变，无多余约束。 2-21几何不变，无多余约束。 2-22几何不变，有2个多余约束。 2-23几何不变，有12个多余约束。 2-24几何不变，有2个多余约束。 2-25几何不变，无多余约束。 2-26几何瞬变。 3 静定梁和静定刚架 3-1 (1) √；(2) ×；(3) ×；(4) √；(5) ×；(6) √；(7) √；(8) √。 3-2 (1) 2，下；(2) CDE ，CDE ，CDEF ；(3) 15，上，45，上；(4) 53，-67，105，下； (5) 16，右，128，右；(6) 27，下，93，左。 3-3 (a) 298AC M ql =-，Q 3 2 AC F ql =； (b) M C = 50kN·m ，F Q C = 25kN ，M D = 35kN·m ，F Q D = -35kN ； (c) M CA = 8kN·m ，M CB = 18kN·m ，M B = -4kN·m ，F Q BC = -20kN ，F Q BD = 13kN ； (d) M A = 2F P a ，M C = F P a ，M B = -F P a ，F Q A = -F P ，F Q B 左 = -2F P ，F Q C 左 = -F P 。 3-4 (a) M B = -6kN·m ，F Q B 左 = -8kN ，F Q B 右 = 2kN ； (b) M A = -24kN·m ，F Q AB = 4kN ，F Q BC = F Q CD = 2kN ； (c) M B = -21kN·m ，M E = 28.5kN·m ，F Q A 右 = 13.5kN ，F Q E 右 = -16.5kN ；

结构力学2课后思考题答案

概念题 1.1 结构动力计算与静力计算的主要区别是什么？答：主要区别表现在：(1) 在动力分析中要计入惯性力，静力分析中无惯性力；(2) 在动力分析中，结构的内力、位移等是时间的函数，静力分析中则是不随时间变化的量；(3) 动力分析方法常与荷载类型有关，而静力分析方法一般与荷载类型无关。 1.2 什么是动力自由度，确定体系动力自由度的目的是什么？答：确定体系在振动过程中任一时刻体系全部质量位置或变形形态所需要的独立参数的个数，称为体系的动力自由度（质点处的基本位移未知量）。确定动力自由度的目的是：(1) 根据自由度的数目确定所需建立的方程个数（运动方程数=自由度数），自由度不同所用的分析方法也不同；(2) 因为结构的动力响应（动力内力和动位移）与结构的动力特性有密切关系，而动力特性又与质量的可能位置有关。 1.3 结构动力自由度与体系几何分析中的自由度有何区别？答：二者的区别是：几何组成分析中的自由度是确定刚体系位置所需独立参数的数目，分析的目的是要确定体系能否发生刚体运动。结构动力分析自由度是确定结构上各质量位置所需的独立参数数目，分析的目的是要确定结构振动形状。 1.4 结构的动力特性一般指什么？答：结构的动力特性是指：频率（周期）、振型和阻尼。动力特性是结构固有的，这是因为它们是由体系的基本参数（质量、刚度）所确定的、表征结构动力响应特性的量。动力特性不同，在振动中的响应特点亦不同。 1.5 什么是阻尼、阻尼力，产生阻尼的原因一般有哪些？什么是等效粘滞阻尼？答：振动过程的能量耗散称为阻尼。产生阻尼的原因主要有：材料的内摩擦、构件间接触面的摩擦、介质的阻力等等。当然，也包括结构中安装的各种阻尼器、耗能器。阻尼力是根据所假设的阻尼理论作用于质量上用于代替能量耗散的一种假想力。粘滞阻尼理论假定阻尼力与质量的速度成比例。粘滞阻尼理论的优点是便于求解，但其缺点是与往往实际不符，为扬长避短，按能量等效原则将实际的阻尼耗能换算成粘滞阻尼理论的相关参数，这种阻尼假设称为等效粘滞阻尼。 1.6 采用集中质量法、广义位移法（坐标法）和有限元法都可使无限自由度体系简化为有限自由度体系，它们采用的手法有何不同？答：集中质量法：将结构的分布质量按一定规则集中到结构的某个或某些位置上，认为其他地方没有质量。质量集中后，结构杆件仍具有可变形性质，称为“无重杆”。广义坐标法：在数学中常采用级数展开法求解微分方程，在结构动力分析中，也可采用相同的方法求解，这就是广义坐标法的理论依据。所假设的形状曲线数目代表在这个理想化形式中所考虑的自由度个数。考虑了质点间均匀分布质量的影响（形状函数），一般来说，对于一个给定自由度数目的动力分析，用理想化的形状函数法比用集中质量法更为精确。有限元法：有限元法可以看成是广义坐标法的一种特殊的应用。一般的广义坐标中，广义坐标是形函数的幅值，有时没有明确的物理意义，并且在广义坐标中，形状函数是针对整个结构定义的。而有限元法则采用具有明确物理意义的参数作为广义坐标，且形函数是定义在分片区域的。在有限元分析中，形函数被称为插值函数。综上所述，有限元法综合了集中质量法和广义坐标法的特点：(l) 与广义坐标法相似，有限元法采用了形函数的概念。但不同于广义坐标法在整体结构上插值（即定义形函数），而是采用了分片的插值，因此形函数的表达式（形状）可以相对简单。(2) 与集中质量法相比，有限元法中的广义坐标也采用了真实的物理量，具有直接、直观的优点，这与集中质量法相同。

《结构力学》参考资料

现代远程教育《结构力学》课程学习指导书作者：樊友景

结构力学课程学习指导书第一章绪论（一）本章学习目标： 1、了解结构力学的任务，与其他课程间的关系及常见杆件结构的类型。 2、掌握结构计算简图的概念和确定计算简图的原则。 3、掌握杆件结构的支座分类及结点分类。（二）本章重点、要点： 1、识记：各种支座能产生的反力，全铰与半铰的区别，计算简图的含义，确定计算简图的原则。 2、领会：铰结点、刚结点和组合结电的特点。第二章平面体系的几何组成分析（一）本章学习目标： 1、理解几何不变体系、几何可变体系、刚片、自由度和计算自由度、约束等概念并理解瞬变体系和常变体系的区别。 2、掌握无多余约束的几何不变体系的几何组成规则，并能运用这些规则正确地判断体系是否属于几何不变的。 3、熟练掌握常见的简单体系的几何组成分析。 4、理解体系的几何特性与静力特性。（二）本章重点、要点： 1、识记：几何不变体系、几何可变体系的概念；常变体系、瞬变体系的概念；可用作建筑结构的体系；自由度、刚片、约束的概念；把复铰折算成单铰的算式；无多余约束的几何不变体系的组成规则；二元体的概念。 2、领会：点与刚片的自由度；连杆、单铰的约束作用；虚铰的概念及其约束作用。静定结构的几何特性和静力特性。 3、简单应用：体系的几何组成分析。（三）本章练习题或思考题： 1、单项选择题 1-1、已知某体系的计算自由度W=－３，则体系的（） A 多余约束数≥3 B 自由度=0 C 多余约束数=3 D 自由度=3 1-2、将三刚片组成无多余约束的几何不变体系，必要的约束数目是几个（） A 2 B 3 C 4 D 6 1-3、三刚片组成无多余约束的几何不变体系，其联结方式是（） A 以任意的三个铰相联 B 以不在一条线上三个铰相联 C 以三对平行链杆相联 D 以三个无穷远处的虚铰相联 1-4、瞬变体系在一般荷载作用下（） A 产生很小的内力 B 不产生内力 C 产生很大的内力 D 不存在静力解答 1-5、从一个无多余约束的几何不变体系上去除二元体后得到的新体系是（）

结构力学-2

1、确定体系运动过程中任一时刻全部质量位置所需的独立几何参数数目，称为体系的（） A自由度 B未知数 C节点数 2、不同的结构，如果它们具有相同的阻尼、频率和振型，则在相同的荷载下具有（）的反应 A相同 B不相同 3、在单位移动荷载作用下，结构的某指定截面k上的某一量值Z的变化规律图叫z的（） A影响线 B内力图 C包络图 4、当一组移动荷载移动到结构上的某一位置时，使结构的某指定截面上的某量值z有最大值zmax （或最小值zmin），该荷载位置即是量值z的（）。 A最不利荷载位置 B控制截面 C重要位置 5、（）某量值z的影响线，是原结构去掉与z相应的约束后的机构，沿z的正方向发生单位虚位移的刚体虚位移图。 A静定结构 B超静定结构 C机构 2、在动荷载作用下，结构的动力反应（动内力、动位移等）都随时间变化，它的规律除与动荷载的变化规律有关外，还与结构的固有特性（自振频率、振型和阻尼）有关。 A对 B错

4、用静力平衡条件作影响线的方法叫（）。 A机动法 B静力法 C能量法 2、静定结构的反力、内力影响线是由直线构成的图形。 A对 B错 3、静荷载只与作用位置有关，而动荷载是坐标和时间的函数。 A对 B错 4、结构在某一确定的恒载或静力荷载作用下，内力图是唯一确定的 A对 B错 5、体系在一般动荷载作用下的动力反应，可看成是连续作用的一系列冲量对体系产生的动力反应之和。 A对 B错 1、对于单自由度体系，当干扰力作用在质量上时，位移的动力系数和内力的动力系数是（）的A不同的 B相同的 2、主振型的（）为在多自由度体系中，任意两个不同的主振型之间存在着相互正交的性质。 A正交性 B振动规律 C特点 1、若一多自由度体系具有对称性，它的主振型便可区分为对称形式及反对称形式两类。 A对

《结构力学》课后习题答案

《结构力学》课后习题答案习题 7-1 试确定图示结构的位移法基本未知量数目，并绘出基本结构。 (a) (b) (c) 1个角位移3个角位移，1个线位移4个角位移，3个线位移 (d) (e) (f) < 3个角位移，1个线位移2个线位移3个角位移，2个线位移 (g) (h) (i) 一个角位移，一个线位移一个角位移，一个线位移三个角位移，一个线位移7-2 试回答：位移法基本未知量选取的原则是什么为何将这些基本未知位移称为关键位移是否可以将静定部分的结点位移也选作位移法未知量 7-3 试说出位移法方程的物理意义，并说明位移法中是如何运用变形协调条件的。 7-4 试回答：若考虑刚架杆件的轴向变形，位移法基本未知量的数目有无变化如何变化 7-5 试用位移法计算图示结构，并绘出其内力图。 (a) 《 l（ l

解：（1）确定基本未知量和基本结构有一个角位移未知量，基本结构见图。 Z 1M 图 ~ （2）位移法典型方程 11110p r Z R += （3）确定系数并解方程 i ql Z ql iZ ql R i r p 24031831 ,82 12 12 111= =-∴-== （4）画M 图 M 图 (b) 、解：（1）确定基本未知量 1个角位移未知量，各弯矩图如下 4m 4m | 4m

1Z =1M 图 3 EI p M 图 - （2）位移法典型方程 11110p r Z R += （3）确定系数并解方程 1115 ,352 p r EI R = =- 15 3502 EIZ -= 114Z EI = （4）画M 图 () KN m M ?图 (c) ` 解：（1）确定基本未知量一个线位移未知量，各种M 图如下 6m 【 9m

结构力学课程作业

结构力学课程作业 ——多层多跨框架结构内力计算一、要求 1、计算框架结构在荷载作用下的弯矩和结点位移。 2、计算方法：（1）用迭代法、D 值法、反弯点法及求解器计算水平荷载作用下的框架弯矩；（2）用迭代法、分层法、二次力矩分配法及求解器计算竖向荷载作用下框架弯矩。 3、分析近似法产生误差的原因。二、计算简图及基本数据本组计算的结构其计算简图如图一所示，基本数据如下。混凝土弹性模量：72 3.010/h E kN m =? 图一构件尺寸：柱：底层：2 3040b h cm ?=? 其它层：23030b h cm ?=?

梁：边梁：2 2560b h cm ?=? 中间梁：2 2530b h cm ?=? 水平荷载： 15P kN 顶＝，30P kN 其他＝（见图二）竖向均布恒载： 17/q kN m 顶＝ 21/q k N m 其它＝（见图八）各构件的线刚度： EI i L = ，其中312b h I ?= 边梁：3 34 10.250.6 4.51012I m -?==? 73 11 3.010 4.510225006EI i kN m L -???===? 中间梁： 344 20.250.3 5.6251012I m -?==? 74 22 3.010 5.6251067502.5EI i kN m L -???===? 底层柱： 3 34 40.30.4 1.61012I m -?==? 73 44 3.010 1.61096005EI i kN m L -???===? 其它层柱：3 44 30.30.3 6.751012I m -?==? 74 33 3.010 6.75106136.43.3EI i kN m L -???===? 三、水平荷载作用下的计算（一）用迭代法计算 1、计算各杆的转角分配系数ik μ'

结构力学第二章结构的几何组成分析

第二章结构的几何组成分析李亚智航空学院·航空结构工程系

2.1 概述结构要能承受各种可能的载荷，其几何组成要稳固。即受力结构各元件之间不发生相对刚体移动，以维持原来的几何形状。在任意载荷作用下，若不考虑元件变形，结构保持其原有几何形状不变的特性称为几何不变性。在载荷作用下的系统可分为三类。 2.1.1 几何可变系统特点：不能承载，只能称作“机构”。 2 1 3 4 P 2’3’

2.1.2 几何不变系统特点：能承载，元件变形引起几何形状的微小变化，可以称为结构。 2.1.3 瞬时几何可变系统特点：先发生明显的几何变形，而后几何不变。 P 213 4 2’ 3’ 2’3’ P 2 1 34 5 ∞ →=2321N N 1 2 3 P 内力巨大，不能作为结构。 N 21 N 23 P 2

由以上分析可见，只有几何不变的系统才能承力和传力，作为“结构”。系统几何组成分析的目的：（1）判断系统是否几何不变，以决定是否能作为结构使用；（2）掌握几何不变结构的组成规律，便于设计出合理的结构；（3）区分静定结构和静不定结构，以确定不同的计算方法。

2.2 几何不变性的判断 2.2.1 运动学方法将结构中的某些元件看成自由体，拥有一定数量的自由度；将结构中的另一些元件看成约束。如果没有足够多的约束去消除自由度，系统就无法保持原有形状。所谓运动学方法，就是指这种引用“约束”和“自由度”的概念来判断系统几何不变性的方法。

1、自由度与约束（1）自由度的定义决定一物体在某一坐标系中的位置所需要的独立变量的数目称为自由度，用n 表示。平面一个点有2个独立坐标，故n =2空间一个点有3个独立坐标，故n =3 x y y ?x ?A A ' x y A y A x A z A z A ' O

新版结构力学一二三汇总-新版-精选.pdf

《结构力学一》模拟卷一填空题 1 几何不变体系的自由度等于零；平面中一个刚片的自由度为三个。 2 结构中某段直杆上作用着垂直于杆轴线方向的均布荷载，其内力图形状为：弯矩图为弧线；剪力图为斜线。 3 静定多跨梁在几何构造上，首先固定的部分为基本部分；接着依次固定的部分为附属部分。 4 静定刚架按几何构造方式不同可分为：悬壁刚架、简支刚架、三铰刚架、复合刚架。 5 三铰拱合理拱轴线形状唯一取决于拱上承受的荷载；在沿跨度方向分布的竖向均布荷载下，合理拱轴线为抛物线。 6 结构位移分为刚体体系位移和变形体体系位移，静定结构在支座移动作用下产生刚体位移；可采用单位荷载法和虚力原理求解位移。 7 静定结构在支座移动与温度改变作用下不产生内力；超静定结构在上述荷载作用下产生内力。（填写产生或不产生） 8 超静定结构在一般荷载作用下产生的内力取决于杆件之间的相对刚度；在支座移动与温度改变作用下下产生的内力取决于杆件之间的绝对刚度。（填写相对或绝对）二对图示体系进行几何组成分析并简单说明理由。将弧形杆分别作为钢片ⅠⅡ，将基础看作链杆了，ⅠⅡ两个钢片用 1.2.3三根链杆相连，且链杆不交于同一点，则组成几何不变的整体，且没有多余约束。三计算图示刚架的支座反力，绘制弯矩图。参考答案： 2qa 2a 2a 4a 4 a 3 a q 6qa 2q 2 A B C D E 8A X qa 10A Y qa 2 14A M qa

弯矩图如图所示：四利用静力法或机动法作 A R 、 B R 、 C M 的影响线。参考答案： C P=1x l A B B R A R a b 2 2qa 2 10qa 2 6qa 2q 2 8qa I 1 B R L .1 A R L I .ab b a l

郑州大学结构力学课程试题(卷)

2005级结构力学课程试题（A 卷）合分人：复查人：一、单选题：（每题2分，共20分）（说明：将认为正确答案的字母填写在每小题后面的括号内） 1．图示体系能形成虚铰的是链杆（） A 1和2 B 2和3 C 1和4 D 都能 2．图示结构有多少根零杆（） A 4根 B 5根 C 6根 D 7根 3．图示结构弯矩图形状正确的是（） 4．为了减小三铰拱的水平推力，应采取下列哪种措施（） A 不改变三铰的位置调整拱轴线形状 B 增大跨度 C 增大拱的截面尺寸 D 增大矢高 5．图示同一结构的两种状态，根据位移互等定理下列式子正确的是（） A θ3=Δ2 B θ3 =θ4 C Δ1=θ4 D Δ1=Δ2 题一.3图题一.1图题一.2图题一.6图题一.5图

6．图（a ）结构如选图（b ）为力法基本体系，其力法方程为（） 11111111111111111101///P P P P A X B X k C X X k D X X k δδδδ+?=+?=+?=-+?= 7．图示结构横梁刚度为无穷大，柱子弯矩图形状正确的是（） 8．在图示约束情况下，用先处理法集成的结构的刚度矩阵[K ]= ( ) 3 3333333120121212012201212120EA EI EA l l l A B EA EI EI EA EI l l l l l EA EI EA l l l C D EA EI EI EI l l l l ?? ?? ???? ? ???????++???????? ???? ???? ???? ????+????? ? ?? 9．单自由度体系在简谐荷载作用下，若荷载频率远远大于体系的自振频率时，则体系的动力反映（） A 接近于荷载幅值引起的静力反映 B 接近于零 C 很大，但是有限值 D 接近无限大 10．图示为两个自由度体系的两个主振型，其中Y 22等于（） A －1 B －6.2435 C 1 D 6.2435 C D A B 题一.7图题一-10图题一.8图

结构力学试题及参考答案

《结构力学》作业参考答案一、判断题（将判断结果填入括弧，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ql2。(×) l l 3．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。（√） 4．一般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力的结构是静定结构。（√） 6．求桁架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，杆件力不是只有轴力。（×） 9．超静定结构由于支座位移可以产生力。（√） 10．超静定结构的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 AB 3 时，杆件的B 端为定向支座。 (×) 二、单项选择题（在每小题的四个备选答案中选出一个正确答案，并将其代号填在题干后面的括号。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 ） q l A ．82ql B ．42ql C ．22 ql D ．2ql 2．超静定结构在荷载作用下产生的力与刚度（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 ）。 A ．结构的平衡条件 B ．结构的物理条件 C ．多余约束处的位移协调条件 D ．同时满足A 、B 两个条件 5．图示对称结构作用反对称荷载，杆件EI 为常量，利用对称性简化后的一半结构为（A ）。

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结构力学 第二章 几何组成分析(典型例题)

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