西北工业大学结构力学试卷及其答案
一、单项选择题(每小题2分，共20分)
1. 下图中的哪一个不是二元体（或二杆节点）（）
A. B. C. D.
2. 图1所示体系，铰K相当的约束个数为（）
图1 图 2 图3
A. 4
B. 5
C. 6
D. 7
3. 不考虑轴向变形，图2所示结构用先处理法建立的结构刚度矩阵阶数是 ( )
A. 3×3
B. 4×4
C. 5×5
D. 6×6
4. 静定结构的支座反力或内力，可以通过解除相应的约束并使其产生虚位移，利用
刚体虚功方程即可求解，虚功方程相当于（）
A. 几何方程
B. 物理方程
C. 平衡方程
D. 位移方程
5. 图3所示结构，用力法求解时最少未知个数为（）
A. 2
B. 3
C. 4
D. 5
6. 图示结构中，不能直接用力矩分配法计算的结构是( )
A. B. C. D.
7. 根据影响线，使跨中截面K产生最大弯矩的均布活荷载最不利分布是( )
A. B.
C. D.
8. 图示三单跨梁的自振频率分别为ωa，ωb，ωc，它们之间的关系是( )
(a) (b) (c)
A. c
b
a
ω
ω
ω>
> B.
b
c
a
ω
ω
ω>
> C.
b
a
c
ω
ω
ω>
> D.
c
a
b
ω
ω
ω>
>
9. 静定结构在支座移动时，会产生：（）
A. 内力
B. 应力
C. 刚体位移
D. 变形
10. 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。
二、填空题(每空2分，共20分)
1. 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. 图4所示桁架中杆a、b的轴力分别为F Na=____，F Nb=____。
图4 图5 图6
3. 图5所示静定梁在移动荷载作用下，截面C的弯矩影响线方程为MC=___________
（0≤x≤2m）；MC=_____（2m≤x≤6m）。
年
级
、
专
业
:
层
次
：
学
习
形
式
：
姓
名
:
学
装
订
密
封
4. 用位移法计算有侧移刚架时，基本未知量包括结点____位移和____位移。
5. 图6所示桁架杆1的内力为。
6．力法方程中柔度系数代表。
三、计算题(每小题12分，共60分)
1. 求出图7所示静定梁的支座反力，并画出其内力图（包括弯矩图和剪力图）
图 7 2. 求图8所示桁架中指定杆件的内力。
图 8
3. 作图9所示悬臂梁A 支座反力A Y 、A M 、C 截面内力C Q 的影响线。
图 9
4. 用力法计算图10所示刚架，并绘其M图，EI为常数。
图 10
5. 图11所示伸臂梁端部支承一发动机m=5t，不计梁的质量,计算梁圆频率，并绘共振时梁的最大弯矩图。EI=1.6×108N.m2，FP=10kN，ξ=0.05。
图 11
标准答案
一、单项选择题(本大题共10小题，每小题2分，共20分)
1-5：BCDCA 6-10：CBDCC
二、填空题(每空2分，共20分)
1、附属部分基本部分
2、FNa=FP FNb=-P
F
4
5
3、2m 4-x
4、角位移独立结点线位移
5、0
6、基本结构在
1
=
j
X
作用下产生的沿i X的位移
三、计算题(本大题共5小题，每小题12分，共60分)
1．解：先求支座反力，再作M、Q图，如下图所示。
2．解：以整体为研究对象求支座反力，如图（b ）所示，再以1-1截面左边部分为隔离体，由0Y =∑得160
sin 4003
b N θ+-
= 将sin 0.555θ=代入上式解得24.04b N kN = 以2-2截面左边部分为隔离体，由平衡条件
3． 解：按静力法求解。利用平衡条件可求得各量的影响线方程为：
由此可作出各量的影响线分别如图（b ）(c)(d)所示。
4. 解： ①选取力法基本结构如图
②力法方程：
01111=?+P X δ
③求系数和自由项：
EI 36011=
δ，EI P 9360
1-=?
④求X1: X1= 26kN ⑤作Ｍ图
X 1 X 1=1
基本结构 M1图(m) MP 图(kN.m) M 图(kN.m)
5. 解：（1）体系自振频率
EI EI EI 8232224323
=?+=δ 13
8
25.631058106.181-=???===s m EI m δ
ω （2）计算放大系数1021
==
ξ
β （3）最大弯矩
m kN F W M P .2982149)(2max =?=+=β
、选择题（每小题3分，共18分） 1?图示体系的几何组成为： （ ） A. 几何不变，无多余联系； B. 几何不变，有多余联系； C.瞬 变； 4?图示桁架的零杆数目为：（ ） A. 6； B. 7 ； C. 8 ； D. 9。 5?图a 结构的最后弯矩图为：（ ） A.图 b ； B .图 c ； C .图 d ; B. 动 C. 会产生 体位 移； D. 3?在径向均布荷载作用下， 三铰拱的合理轴线为: A.圆弧线； B ?抛物线； C ?悬链线；D.正弦曲 D .都不 支 A.内力；
6.力法方程是沿基本未 A .力的平衡方程； C. 位移协调方程；D ?力的平衡及位 移为零方程。 :■、填空题（每题 3分，共9分） 1. 从几何组成上讲，静定和超静定结构都是 _______________________________ 体系， 前者 ___________ 多余约束而后者 ______________________ 多余约束。 2. 图b 是图a 结构 _______________ 截面的 ____________ 影响线。 3. __________________________________________________ 图示结构AB 杆B 端的转动 刚度为 ____________________________________________________ ,分配系数为 ________ , 传递系数为 ___________ 。 灯订，衷 i 三、简答题（每题 5分，共10分） 1. 静定结构内力分析情况与杆件截面的几何性质、材料物理性质是否相关? 为什么？ 2. 影响线横坐标和纵坐标的物理意义是什么？ 四、计算分析题，写出主要解题步骤 （4小题,共63分） 1?作图示体系的几何组成分析（说明理由） ，并求指定杆1和2的轴力。（本题16分） M/4 SI El M/4 3M4 量方向 移为零 知 B .位
诚信保证 本人知晓我校考场规则和违纪处分条例的有关规定，保证遵守考场规则，诚实做人。 本人签字： 编号： 2005 － 2006学年第 1 学期 开课学院 航空学院 课程 飞行器结构力学基础 学时 50 考试日期 2005-12-7 考试时间 2 小时 考试形式（闭开）（A ）卷 所示平面结构的几何不变性，并计算其静不定次数f 。
所示结构的最简静不定次数，并给出
状态和 M
图1-10
图5
2005—2006学年第一学期考试试题答案及评分标准 第一题(30分) 本题有10个小题，每小题3分，答案及简要运算写在试题空白处。 1.1 几何不变系统，f ＝2。（各1.5分） 1.2 几何瞬时可变系统，f ＝1。（各1.5分） 1.3 几何不变系统，f ＝3。（各1.5分） 1.4 几何不变的可移动系统，f ＝3。（各1.5分） 1.5 最简静不定次数等于1（1分），并给出
状态和状态分别为 < P > （1分） < 1 >（1分） 1.6 f ＝4。（3分，若基本分析过程正确，但答案错，可给1.5分） 1.7 f ＝6。（3分，若基本分析过程正确，但答案错，可给1.5分） 1.8 判断零力杆：2－6、3－6，4－7，然后用I －I 剖面将结构剖开，取右半部分， 如图示（1分）。利用条件05=∑M ，可得 0238=?+?a P a N （1分） 即得 238P N -=（1分） 1.9 利用白雷特公式Ω =T M q （1分），可得闭剖 面剪流为2 2a M q T =（2分）。 M /4 1
第1题第2题 2.图示外伸梁，跨中截面C的弯矩为（ ? m D．17kN m .
题7图图（a）图（b）图（c）图（d）位移法典型方程中系数k ij=k ji反映了（） A.位移互等定理 B.反力互等定理 第9题第10题 10.FP=1在图示梁AE上移动，K截面弯矩影响线上竖标等于零的部分为（） ．DE、AB段B．、DE段C．AB、BC段D．BC、CD段 二、填空题：（共10题，每题2分，共20分） 两刚片用一个铰和_________________相联，组成无多余约束的几何不变体系。 所示三铰拱的水平推力 .
. 3.图示结构，当支座A 发生转角 时，引起C 点的竖向位移为_____________。 a a a P F 第2题 第3题 4.机动法作静定结构内力影响线依据的是_____________。 5．静定结构在荷截作用下，当杆件截面增大时，其内力____________。 6.图示梁截面C 的剪力影响线在杆端D 处的纵标值y D 为_________。 第6题 第7题 7.图示结构，各杆EI=常数，用位移法计算，基本未知量最少是_________个。 8.图示结构用力法计算时，不能选作基本结构的是______。 第8题 (a) (b) (c) (d) 9. 对称结构在对称荷载作用下，若取对称基本结构并取对称与反对称未知力， 则其中_____________未知力等于零。 10.力矩分配法适用于_____________结构。 三、问答题：（共2题，每题5分，共10分） 1．图乘法的应用条件是什么？求变截面梁和拱的位移时可否用图乘法？ 2．超静定结构的内力只与各杆件的刚度相对值有关，而与它们的刚度绝对值无关，对吗？为什么？ 四、计算题：（1、2题8分，3题10分，4、5题12分,4题共计50分） 1．图示桁架，求1、2杆的轴力。 2．图示刚架，求支座反力，并绘弯矩图。
本人知晓我校考场规则和违纪处分条例的有关规定，保证遵守考场规则，诚实做人。 本人签字： 编号： 西北工业大学考试试题（卷） 2005 － 2006学年第 1 学期 开课学院 航空学院 课程 飞行器结构力学基础 学时 50 考试日期 2005-12-7 考试时间 2 小时 考试形式（闭开）（A ）卷 考生班级 学 号 姓 名 成 绩
图1-1 图1-3 图1-2 第一题(30分) 本题有10个小题，每小题3分，答案及简要运算写在试题空白处。 试分析图1-1所示平面桁架的几何不变性，并计算其静不定次数f 。 解： 几何特性为： =f 试分析图1-2所示平面桁架的几何不变性，并计算其静不定次数f 。 解： 几何特性为： =f 试分析图1-3所示平面结构的几何不变性，并计算其静不定次数f 。 解： 几何特性为： =f 西北工业大学命题专用纸
图1-4 试分析图1-4所示平面刚架的几何不变性，并计算其静不定次数f 。 解： 几何特性为： =f 利用对称性，判断图1-5所示结构的最简静不定次数，并给出
状态和状态（不必计算相应的内力）。 解： 试分析图1-6所示平面薄壁结构的静不定次数f 。 解： =f 试分析图1-7所示空间薄壁结构 的静不定次数f 。 解： =f 图1-7 图1-6 图1-5 M
共5页第2页西北工业大学命题专用纸
求图1-8所示平面桁架中杆3-8的轴力38N 。 解： 棱柱壳体剖面为正方形，壁厚均为t ，受扭矩T M 作用，如图1-9所示。绘出剖面剪流分布图，标出剪流大小和方向。 解： 求图1-10所示二缘条开剖面棱柱壳体的弯心位置CR x ，假设壁不受正应力。 解： 图1-8 M T a a 1 2 3 4 图1-6 图1-9 图1-10
西工大2020 年4 月《结构力学（续）》作业机考参考答案 试卷总分:100 得分:100 要答案：wangjiaofudao 一、单选题(共30 道试题,共60 分) 1．长度为l 的悬臂梁AB ，其上作用有均布荷载q，则其弯矩图的面积为（）。A．ql3/3 B．ql3/4 C．ql3/2 D．ql3/6 正确答案:D 2．长度为l 的简支梁AB，其上作用有均布荷载q，则其弯矩图的面积为（）。A．ql3/12 B．ql3/4 C．ql3/2 D．ql3/6 正确答案:A 3．把可动铰支座改为固定铰支座，相当于增加（）个约束。 A．1 B．2 C．3 D．4
正确答案:A 4．平衡是指物体相对地球（）的状态。A．静止 B．匀速运动 C．加速运动 D．静止或匀速直线运动 正确答案:D 5．拱可以采用（）的材料建造。 A．抗压性能差 B．抗弯性能好 C．抗拉性能好 D．抗压性能好 正确答案: 6．下列物理量（）不具方向性。 A．力 B．分力 C．力的投影 D．合力 正确答案:
7．合力在某轴上的投影，等于各分力在同一轴上投影的（）和。 A．向量 B．代数 C．几何 D．乘积 正确答案: 8．长度为l 的悬臂梁AB，自由端B 处作用有集中力偶M，则其弯矩图的面积为（）。A．Ml B．Ml/2 C．Ml/3 D．Ml/4 正确答案: 9．结构中杆件横截面位置的改变，称为结构的（）。 A．变形 B．位移 C．挠度 D．侧移 正确答案:
西工大19春《结构力学》在线作业 试卷总分:100 得分:100 一、判断题(共20 道试题,共60 分) 1.拱结构由拱圈及其支座组成。 答案:正确 2.拱截面分实腹式和桁架式两种，一般为等截面。拱身所受弯矩较小，因而截面高度不大，实腹式可取l /50~ l /80，桁架式可取l /30~ l /60。 答案:正确 3.对于方向已知的内力应该按照实际方向画出，对于方向未知的内力，通常假设为拉力，如果计算结果为正值，则说明此内力为压力。 答案:错误 4.位移就是结构在荷载、温度变化、支座移动与制造误差等各种因素作用下发生变形，因而结构上个点的位置会有变动。 答案:正确 5.拱截面可采用H型钢、双角钢、T型钢、槽钢、圆钢管和方钢管等。 答案:正确 6.桁架结构在桥梁和房屋建筑中应用较为广泛，如南京长江大桥、钢木屋架等。 答案:正确 7.没有荷载就没有内力这个说法对任何结构都是成立的( ) 。 答案:错误 8.用力法解超静定结构时，可以取超静定结构为基本体系( )。 答案:正确 9.计算位移时，对称静定结构是：杆件几何尺寸、约束、刚度均对称的结构（）。 答案:正确 10.桁架的杆件只在两端受力。因此，桁架中的所有杆件均为二力杆。在杆的截面上只有轴力。 答案:正确 11.形式有两铰拱、三铰拱和无铰拱。使用最多的是三铰拱，优点是安装和制造较简单，铰处可自由转动，温度应力也较低。无铰拱跨中弯矩分布最有利，但需要较强的基础，温度应力也较大。 答案:错误 12.产生位移的原因是荷载作用；温度变化和材料胀缩；支座的沉降和制造误差。 答案:正确
13.把超静定结构的基本未知力求出后，画最后内力图时，实际上是画静定结构的内力图( )。答案:正确 14.结构力学(Structural Mechanics)是固体力学的一个分支，研究材料在各种外力作用下产生的应变、应力、强度、刚度、稳定和导致各种材料破坏的极限。 答案:错误 15.两个弯矩图的叠加不是指图形的简单拼合，而是指两图对应的弯矩纵矩叠加（）。 答案:正确 16.桁架结构是指若干直杆在两端铰接组成的静定结构。 答案:正确 17.拱身主要承受轴力，当跨度较大时，较梁式结构和框架式结构更经济。 答案:正确 18.用图乘法计算梁和刚架的位移时，其适用条件为等截面直杆；图至少有一个是直线图。答案:正确 19.按照杆轴线和外力的空间位置，结构可分为平面结构，空间结构。 答案:正确 20.静定结构在支座移动、变温及荷载作用下，均产生位移和内力（）。 答案:错误 二、多选题(共8 道试题,共40 分) 21.结点单杆具有的性质： A.结点单杆的内力，可以由该结点的平衡条件直接求出 B.当结点单杆上无荷载作用时，单杆的内力必为零 C.如果依靠拆除单杆的方法可以将整个桁架拆完，则此桁架可以应用结点法将各杆的内力求出，计算顺序应按照拆除单杆的顺序 答案:ABC 22.荷载的分类有： A.永久荷载 B.可变荷载 C.偶然荷载 答案:ABC 23.拱的常用形式 A.三铰拱 B.两铰拱 C.无铰拱
西北工业大学结构力学试卷及其答案 一、单项选择题(每小题2分，共20分) 1. 下图中的哪一个不是二元体（或二杆节点）（ ） A. B. C. D. 2. 图1所示体系，铰K 相当的约束个数为（ ） 图1 图 2 图3 A. 4 B. 5 C. 6 D. 7 年级、专业: 层次： 学习形式： 姓名: 学号: 装 订 线 密 封 线
3. 不考虑轴向变形，图2所示结构用先处理法建立的结构刚度矩阵阶数是 ( ) A. 3×3 B. 4×4 C. 5×5 D. 6×6 4. 静定结构的支座反力或内力，可以通过解除相应的约束并使其产生虚位移，利用刚体虚功方程即可求解，虚功方程相当于（ ） A. 几何方程 B. 物理方程 C. 平衡方程 D. 位移方程 5. 图3所示结构，用力法求解时最少未知个数为（ ） A. 2 B. 3 C. 4 D. 5 6. 图示结构中，不能直接用力矩分配法计算的结构是( ) A. B. C. D. 7. 根据影响线，使跨中截面K 产生最大弯矩的均布活荷载最不利分布是( ) A. B. C. D. 8. 图示三单跨梁的自振频率分别为ωa ，ωb ，ωc ， 它们之间的关系是( ) (a) (b) (c) A. c b a ωωω>> B. b c a ωωω>> C. b a c ωωω>> D. c a b ωωω>>
9. 静定结构在支座移动时，会产生：（） A. 内力 B. 应力 C. 刚体位移 D. 变形 10. 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。 二、填空题(每空2分，共20分) 1. 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. 图4所示桁架中杆a、b的轴力分别为F Na=____，F Nb=____。 图4 图5 图6 3. 图5所示静定梁在移动荷载作用下，截面C的弯矩影响线方程为MC=___________ （0≤x≤2m）；MC=_____（2m≤x≤6m）。 4. 用位移法计算有侧移刚架时，基本未知量包括结点____位移和____位移。 5. 图6所示桁架杆1的内力为。
西工大19秋《结构力学（续）》在线作业 试卷总分:100 得分:100 一、判断题(共25 道试题,共100 分) 1.1{图} 答案:正确 2.结点的不平衡力矩等于汇交于该结点的各杆近端的固端弯矩之和。结点力矩为结点不平衡力矩乘以（-1）。 答案:正确 3.局部坐标下典型单元刚度矩阵中的第3行、第5列元素k35，是由于单元末端发生单位竖向位移时引起的在单元始端弯矩的大小。 答案:正确 4.汇交于同一刚结点上的各杆端的力矩分配系数之和等于1。 答案:正确 5.1{图} 答案:正确 6.若某荷载是某量值z有最大值的临界荷载，则该荷载在影响线的某顶点位置时，是z有最大值的最不利荷载位置。 答案:正确 7.无侧移结构中的每一个自由刚结点和它所连的各杆件都构成力矩分配法中的一个分配单元。 答案:正确 8.力（荷载）的三要素（大小、方向和作用线）或其中任一要素若随时间变化，该荷载就称为动力荷载。 答案:错误
9.可接受荷载是极限荷载的上限，极限荷载是可接受荷载中的最大值。 答案:错误 10.可破坏荷载是极限荷载的上限。可破坏荷载大于等于可接受荷载。 答案:错误 11.结构上出现足够多的塑性铰，致使结构的整体或某一局部成为机构时，结构即丧失了承载能力达到塑性极限状态。 答案:正确 12.全部由直线组成的影响线图是静定结构的影响线。超静定结构的影响线是曲线图形。 答案:正确 13.结构达到塑性极限状态时应同时满足的两个条件是单向机构条件和静力平衡条件。 答案:错误 14.力矩分配法对杆端弯矩的正负号规定与位移法相同，即杆端弯矩使杆件有逆时针转动趋势为正。那麽，正的杆端弯矩反作用到结点或支座上则为顺时针转向。 答案:错误
第四章 力法 4-1 利用对称与反对称条件，简化图4-15所示各平面刚架结构，要求画出简化图及其位移 边界条件。 P P (a) (a)解：对称结构，在对称载荷作用下，在对称轴上反对称内力为零。 由静力平衡条件∑=0X 可得2 3P N = 再由两个静力平衡条件，剩余4个未知力，为二次静不定。 本题中通过对称性条件的使用，将6次静不定的问题转化为2次静不定。 1 P P (b)
(b)解：对称结构，在反对称载荷作用下，在对称轴上对称的内力为零。受力分析如图所示 有2根对称轴，结合平衡方程，剩下三个未知数，为3次静不定。 本题中通过对称性条件的使用，将6次静不定问题转化为3次静不定。 (c) (c)解：对称结构，在对称载荷作用下，在对称轴上反对称内力为零。 有一根对称轴，减少了两个静不定度 本题中通过对称性条件的使用，将3次静不定问题转化为1次静不定。 4-2图4-16所示桁架各杆的EA均相同，求桁架各杆的内力。
(a) (a)解：1、分析结构静不定次数。结构有4个结点8个自由度，6根杆6个约束，3个外部 约束。因此结构静不定次数为1，f=1。 2、取基本状态。切开2-4杆，取
,<1>状态，各杆内力如图。 1 2 3 4 P -P √2P
1 2 3 4 P <1> 11 √22 √22√22 √22 计算影响系数 ∑ = ?EA l N N i p P 11 () 2422222+=??? ? ???+?=EA Pa P P EA a ∑=EA l N i 1211δ () 222221422 22+=??? ? ????+??=EA a EA a 列正则方程： () ()02 242221=++ +P X
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. 2
3. (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
第三章 受剪板式薄壁结构内力和位移计算 3-1分析下图所示各平面薄壁结构的几何不变性，并计算多余约束数f 。 1 (a) (b) (c) (d) (e) (f) 分析：平面四边形板f=1，三角板f=0；一个“内十字”结点增加一次静不定。结构分析有：增加元件法，去掉约束法。 解：(a)几何不变系统，有多余约束f=8. 增加元件法：将开洞处的一块板补全，则系统有9个“内十字”结点。因而f=9-1=8. (b)几何不变系统，有多余f=5.
增加元件法：将开洞处的一块板补全，切开端口杆的杆端处连上，则系统有4个“内十字”结点，外部多余约束数为3，对于端口切开的杆：丁字节点6处为零力杆端切开与否对静不定次数无影响，而处于“内十字”结点处的5处，则解除一次静不定。因而f=4+3-1-1=5. (c)几何不变系统，有多余约束f=4. 有4个“内十字”结点。因而f=4. (d)几何不变系统，有多余约束f=3. 增加元件法：将开洞处的一块板补全，则系统有4个“内十字”结点。因而f=4-1=3. (e)几何不变系统，有多余约束f=21. 有21个“内十字”结点。因而f=21. (f)几何不变系统，有多余约束f=12. 有12个“内十字”结点。因而f=12. 3-2分析下图所示空间薄壁结构的几何不变性，并计算多余约束数f。 (a)(b) (c) (d)
(e)(f) (g) (h) 6 (i)(j) 6 7 (k)(l)
7 8 (m)(n) (o) 分析：三缘条盒段若以四边形面与基础连接则有1次静不定（进行结构分析：视结点为自由体有3个自由度，板和杆各自起一个约束作用），若以三边与基础相连则为无多余约束的静定结构；对于一端固定的一段空心薄壁结构，端框有n个结点，其静不定次数为(n-3),故单边连接的四缘条盒段有1次静不定；对于四缘条盒段若以相邻两面和基础相连则由结构分析可知有3次静不定；对于三缘条盒段若以一边为三角形另一边为四边形和基础相连则由结构分析可知有2次静不定，若以双边四边形形式连接三缘条盒段则静不定次数为3。 解：(a)几何不变系统，多余约束数f=4。 增加元件法：将开洞处的板1-2-3-4补全，为5个单边连接的四缘条盒段。因而f=5-1=4。 (b)几何不变系统，多余约束数f=3. 增加元件法：将开洞处的板1-2-5-6、2-3-4-5补全，依次为一个三缘条盒段以四边形面与基础连接有1次静不定和四个四缘条盒段单边连接有1次静不定。因而f=1+4-2=3. (c) 几何不变系统，多余约束数f=4. 一个单边连接四缘条盒段，一个双边连接四缘条盒段。因而f=1+3=4.
结构力学复习题 一、填空题。 1、在梁、刚架、拱、桁架四种常见结构中，主要受弯的是 和 ，主要承受轴力的是 和 。 2、选取结构计算简图时，一般要进行杆件简化、 简化、 简化和 简化。 3、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。 4、建筑物中用以支承荷载的骨架部分称为 ，分为 、 和 三大类。 5、一个简单铰相当于 个约束。 6、静定多跨梁包括 部分和 部分，内力计算从 部分开始。 7、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 。 8、平面内一根链杆自由运动时的自由度等于 。 二、判断改错题。 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。（ ） 三、选择题。 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、图示桁架中的零杆为（ ） A 、DC, EC, DE, DF , EF B 、DE, DF , EF C 、AF , BF , DE, DF , EF D 、DC, EC, AF, BF 3、右图所示刚架中A A 、P B 、2P - C 、P -
试卷总分:100 得分:98 一、单选题(共35 道试题,共70 分) 1.下列说法错误的是（）。 A.图乘法适用于所有的梁和刚架结构 B.虚功原理包括平衡条件和几何条件 C.单位荷载法求位移时有位移状态和力状态两个状态 D.单位荷载法计算位移的公式是根据虚功原理 正确答案:A 2. 图示结构EI等于常数，截面A右侧弯矩为（）。 A.M/2 B.M C.0 D.M/2EI 正确答案:A 3.在结构中增加一个链杆相当于增加（）个约束。 A.1 B.2 C.3 D.4 正确答案:A 4.静定结构因支座移动（）。 A.会产生内力，但无位移 B.会产生位移，但无内力 C.内力和位移均不会产生 D.内力和位移均会产生 正确答案:B 5.位移法的基本未知量是（）。 A.多余未知力 B.结点角位移 C.结点线位移 D.结点位移
正确答案:D 6.撤掉一个链杆，相当于去掉（）个约束。 A.1 B.2 C.3 D.4 正确答案:A 7.影响线是表示（）。 A.各个截面内力值的图形 B.单位力1F移动时指定截面内力值变化的图形 C.各截面的内力最大值和最小值连成的曲线 D.研究对象所受全部主动力和约束反力的简图 正确答案:B 8.图乘法计算结构的位移时，形心取自（）的弯矩图。 A.直线图形 B.曲线图形 C.任意图形 D.不确定 正确答案:B 9.长度为l的悬臂梁AB ，自由端B处作用有集中荷载P，则A端弯矩为（）。 A.Pl B.Pl/2 C.Pl2/2 D.Pl2/4 正确答案:A 10.弯曲梁，当某截面的剪力Q=0时，（）。 A.截面上弯矩有突变 B.此截面上弯矩有极值 C.此截面上弯矩一定为该梁的最大值 D.此截面上的弯矩一定为零 正确答案:B 11.力法基本方程中，副系数δij等于（）。
4 图示刚架D 截面的剪力F QDB =____、弯矩M DB =____ (内侧受拉为正)。（6分） 5 图示桁架中杆a 、b 的轴力分别为F Na =____，F Nb =____。（6分） 1 C =____ 。（5分） (A) )(4下拉a F P (B) )(下拉2a F P (C) )(下拉43a F P (D) )(上拉4 a F P 三 分析计算题（4小题，共计50分） 1 分析图示体系的几何组成，说明分析过程并作出结论。(5分) 2 作图示简支梁M C 、F QC 影响线，并求图示移动荷载作用下截面Ｃ的最大弯 矩值。（13分） 40kN 60kN 20kN 30kN
3 用力法计算图示刚架，并绘其M 图，EI 为常数。（18分） 20kN/m 4 用位移法计算图示结构D 点水平位移Δ，EI 为常数。（14分） 一 填空题（9小题，共计32分） 1、二元体（2分） 2、附属部分，基本部分（1+1分） 3、大（2分） 4、50kN ，-125kN.m （3+3分） 5、F Na =F P ，F Nb =-P F 4 5（3+3分） 6、①等截面直 ②直线（2+2分） 7、2m,4-x （2+2分） 8、最不利（2分） 9、角位移，独立结点线位移（2+2分） 二 选择题（4小题，共计18分） 1、A （5分） 2、D （5分） 3、C （4分） 4、A （4分）
三 分析计算题（4小题，共计50分） 1 分析图示体系的几何组成，说明分析过程并作出结论。(5分) 常变体系（5分） 作图示简支梁M C 、F QC 影响线，求移动荷载作用下截面C 最大弯矩值。 （13分） ①作梁M C 、F QC 影响线（6分） ②判断移动荷载的最不利位置（2分） ③求移动荷载作用下M CMAX （5分） 9/4m + M C 影响线 3/4 (+) F QC 影响线 1/4 3 用力法计算图示刚架,并绘其M 图，EI 为常数。（18分） ①选取力法基本结构如图（１分） ②力法方程（1分） 01111=?+P X δ ③求系数和自由项（3＋3分） EI 36011=δ，EI P 93601-=? m kN M C .5.2424330452047604940max =?+?+?+?=m kN M C .5.2374530472049604340=?+?+?+?=
西工大2020年4月《结构力学（续）》作业机考参考答案 试卷总分:100 得分:100 要答案：wangjiaofudao 一、单选题(共30 道试题,共60 分) 1.长度为l的悬臂梁AB ，其上作用有均布荷载q，则其弯矩图的面积为（）。 A.ql3/3 B.ql3/4 C.ql3/2 D.ql3/6 正确答案:D 2.长度为l的简支梁AB，其上作用有均布荷载q，则其弯矩图的面积为（）。 A.ql3/12 B.ql3/4 C.ql3/2 D.ql3/6 正确答案:A 3.把可动铰支座改为固定铰支座，相当于增加（）个约束。
正确答案:A 4.平衡是指物体相对地球（）的状态。 A.静止 B.匀速运动 C.加速运动 D.静止或匀速直线运动 正确答案:D 5.拱可以采用（）的材料建造。 A.抗压性能差 B.抗弯性能好 C.抗拉性能好 D.抗压性能好 正确答案: 6.下列物理量（）不具方向性。 A.力 B.分力 C.力的投影 D.合力 正确答案:
7. 合力在某轴上的投影，等于各分力在同一轴上投影的（）和。 A.向量 B.代数 C.几何 D.乘积 正确答案: 8.长度为l的悬臂梁AB，自由端B处作用有集中力偶M，则其弯矩图的面积为（）。 A.Ml B.Ml/2 C.Ml/3 D.Ml/4 正确答案: 9.结构中杆件横截面位置的改变，称为结构的（）。 A.变形 B.位移 C.挠度 D.侧移 正确答案:
第三章受剪板式薄壁结构内力和位移计算 3-1分析下图所示各平面薄壁结构的几何不变性，并计算多余约束数f。 (a) (b) (c) (d) (e) (f) 分析：平面四边形板f=1，三角板f=0；一个“内十字”结点增加一次静不定。结构分析有：增加元件法，去掉约束法。 解：(a)几何不变系统，有多余约束f=8. 增加元件法：将开洞处的一块板补全，则系统有9个“内十字”结点。因而f=9-1=8. (b)几何不变系统，有多余f=5. 增加元件法：将开洞处的一块板补全，切开端口杆的杆端处连上，则系统有4个“内十字”结点，外部多余约束数为3，对于端口切开的杆：丁字节点6处为零力杆端切开与否对静不定次数无影响，而处于“内十字”结点处的5处，则解除一次静不定。因而f=4+3-1-1=5. (c)几何不变系统，有多余约束f=4. 有4个“内十字”结点。因而f=4. (d)几何不变系统，有多余约束f=3. 增加元件法：将开洞处的一块板补全，则系统有4个“内十字”结点。因而f=4-1=3. (e)几何不变系统，有多余约束f=21. 有21个“内十字”结点。因而f=21.
(f)几何不变系统，有多余约束f=12. 有12个“内十字”结点。因而f=12. 3-2分析下图所示空间薄壁结构的几何不变性，并计算多余约束数f。 (a) (b) (c) (d) (e) (f) (g) (h) (i) (j) (k) (l) (m) (n) (o) 分析：三缘条盒段若以四边形面与基础连接则有1次静不定（进行结构分析：视结点为自由体有3个自由度，板和杆各自起一个约束作用），若以三边与基础相连则为无多余约束的静定结构；对于一端固定的一段空心薄壁结构，端框有n个结点，其静不定次数为(n-3),故单边连
结构力学复习题 一、填空题。 1、在梁、刚架、拱、桁架四种常见结构中，主要受弯的是和，主要承受轴力的是和。 2、选取结构计算简图时，一般要进行杆件简化、简化、简化和简化。 3、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。 4、建筑物中用以支承荷载的骨架部分称为，分为、和三大类。 5、一个简单铰相当于个约束。 6、静定多跨梁包括部分和部分，内力计算从部分开始。 7、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。 8、平面内一根链杆自由运动时的自由度等于。 二、判断改错题。 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。（） 三、选择题。 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、图示桁架中的零杆为（） A、DC, EC, DE, DF, EF B、DE, DF, EF C、AF, BF, DE, DF, EF D、DC, EC, AF, BF
3、右图所示刚架中A 支座的反力A H 为（ ） A 、P B 、2P - C 、P - D 、2 P 4、右图所示桁架中的零杆为（ A 、CH BI DG ,, B 、DE , C 、AJ BI BG ,, D 、BG CF ,, 5、静定结构因支座移动，（ ）A 、会产生内力，但无位移 B 、会产生位移，但无内力 C 、内力和位移均不会产生 D 、内力和位移均会产生 6A 、θδ=+ a c X B 、θδ=-a c X C 、θδ-=+a c X D 、θδ-=-a c X 7、下图所示平面杆件体系为（ ） A 、几何不变，无多余联系 B 、几何不变，有多余联系 C 、瞬变体系 D 、常变体系
西工大2020年4月《结构力学(续)》作业机考参考答 案 标准化文件发布号：（9312-EUATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-
西工大2020年4月《结构力学（续）》作业机考参考答案 试卷总分:100 得分:100 要答案：wangjiaofudao 一、单选题 (共 30 道试题,共 60 分) 1.长度为l的悬臂梁AB ，其上作用有均布荷载q，则其弯矩图的面积为（）。 A.ql3/3 B.ql3/4 C.ql3/2 D.ql3/6 正确答案:D 2.长度为l的简支梁AB，其上作用有均布荷载q，则其弯矩图的面积为（）。 A.ql3/12 B.ql3/4 C.ql3/2 D.ql3/6 正确答案:A 3.把可动铰支座改为固定铰支座，相当于增加（）个约束。 正确答案:A 4.平衡是指物体相对地球（）的状态。 A.静止 B.匀速运动 C.加速运动 D.静止或匀速直线运动 正确答案:D 5.拱可以采用（）的材料建造。 A.抗压性能差 B.抗弯性能好 C.抗拉性能好 D.抗压性能好 正确答案:
6.下列物理量（）不具方向性。 A.力 B.分力 C.力的投影 D.合力 正确答案: 7. 合力在某轴上的投影，等于各分力在同一轴上投影的（）和。 A.向量 B.代数 C.几何 D.乘积 正确答案: 8.长度为l的悬臂梁AB，自由端B处作用有集中力偶M，则其弯矩图的面积为（）。 A.Ml B.Ml/2 C.Ml/3 D.Ml/4 正确答案: 9.结构中杆件横截面位置的改变，称为结构的（）。 A.变形 B.位移 C.挠度 D.侧移 正确答案: 10.位移计算的图乘法可用于计算的结构为（）。 A.截面形状连续变化的梁 B.曲梁和拱 C.任意平面结构或空间结构 D.由等截面直杆组成的梁与刚架结构 正确答案: 11.几何可变体系的自由度（）。
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ (判断题) 1: 桁架结构在桥梁和房屋建筑中应用较为广泛，如南京长江大桥、钢木屋架等。A: 错误 B: 正确 正确答案: (判断题) 2: 用力法解超静定结构时，可以取超静定结构为基本体系 ( )。 A: 错误 B: 正确 正确答案: (判断题) 3: 按照内力是否静定，结构可分为静定结构，超静定结构。 A: 错误 B: 正确 正确答案: (判断题) 4: 拱截面可采用H型钢、双角钢、T型钢、槽钢、圆钢管和方钢管等。 A: 错误 B: 正确 正确答案: (判断题) 5: 没有荷载就没有内力这个说法对任何结构都是成立的 ( ) 。 A: 错误 B: 正确 正确答案: (判断题) 6: 静定结构在支座移动、变温及荷载作用下，均产生位移和内力（）。 A: 错误 B: 正确 正确答案: (判断题) 7: 计算位移时，对称静定结构是：杆件几何尺寸、约束、刚度均对称的结构（）。A: 错误 B: 正确 正确答案: (判断题) 8: 拱的水平推力较大，对支座的要求较高。为减轻水平推力，可设置水平拉杆或采用橡胶支座。 A: 错误 B: 正确 正确答案: (判断题) 9: 把超静定结构的基本未知力求出后，画最后内力图时，实际上是画静定结构的内力图 ( )。 A: 错误 B: 正确 正确答案: (判断题) 10: 按照杆轴线和外力的空间位置，结构可分为平面结构，空间结构。 A: 错误 B: 正确 正确答案: (判断题) 11: 桁架的杆件只在两端受力。因此，桁架中的所有杆件均为二力杆。在杆的截面
《结构力学》作业参考答案 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，杆件内力不是只有轴力。（×） 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 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 ） 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 ）。 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 ）。
第1题第2题2.图示外伸梁，跨中截面C的弯矩为（ ? m D．17kN m
题7图图（a）图（b）图（c）图（d）位移法典型方程中系数k ij=k ji反映了（） A.位移互等定理 B.反力互等定理 第9题第10题 10.FP=1在图示梁AE上移动，K截面弯矩影响线上竖标等于零的部分为（）．DE、AB段B．、DE段C．AB、BC段D．BC、CD段 二、填空题：（共10题，每题2分，共20分） 两刚片用一个铰和_________________相联，组成无多余约束的几何不变体系。 所示三铰拱的水平推力
3.图示结构，当支座A发生转角 时，引起C点的竖向位移为_____________。 a a a P F 第2题第3题 4.机动法作静定结构内力影响线依据的是_____________。 5．静定结构在荷截作用下，当杆件截面增大时，其内力____________。 6.图示梁截面C的剪力影响线在杆端D处的纵标值y D为_________。 第6题第7题 7.图示结构，各杆EI=常数，用位移法计算，基本未知量最少是_________个。 8.图示结构用力法计算时，不能选作基本结构的是______。 第8题 (a) (b) (c) (d) 9.对称结构在对称荷载作用下，若取对称基本结构并取对称与反对称未知力， 则其中_____________未知力等于零。 10.力矩分配法适用于_____________结构。 三、问答题：（共2题，每题5分，共10分） 1．图乘法的应用条件是什么？求变截面梁和拱的位移时可否用图乘法？ 2．超静定结构的内力只与各杆件的刚度相对值有关，而与它们的刚度绝对值无关，对吗？为什么？ 四、计算题：（1、2题8分，3题10分，4、5题12分,4题共计50分） 1．图示桁架，求1、2杆的轴力。 2．图示刚架，求支座反力，并绘弯矩图。