《结构力学》教学大纲
一、本课程的性质与任务
本课程为土木工程专业本科生的一门主要技术基础课。
通过本课程的教学，使学生了解杆件体系的组成规律，了解各类结构的受力性能，撑握杆件结构的计算原理和方法，培养分析与解决工程实际中杆系结构力学问题的能力，为学习后续有关专业课程以及将来进行结构设计和科学研究打下力学基础。
二、本课程的教学内容、基本要求及学时分配
1．绪论（4学时）
（1）教学内容
1.1结构力学的学科内容和教学要求。
1.2结构力学计算简图及简化要点。
1.3杆件结构的分类。
1.4荷载的分类。
（2）教学要求
了解结构力学的任务以及与其它课程的关系，正确理解结构计算简图的概念、简化要点和条件，了解荷载的分类。
2.几何构造分析（6学时）
（1）教学内容
2.1几何构造分析中的几个基本概念。
2.2平面几何不变体系的组成规律。
2.3平面杆件体系的计算自由度。
（2）教学要求
理解几何不变体系、几何可变体系、几何瞬变体系、自由度（静力自由度）约束及其类型等基本概念。正确理解和应用几何不变体系的组成规则（两刚片法则、三刚片法则、二元体法则），会计算平面杆件体系的计算自由度。
3.静定结构的内力计算（14学时）
（1）教学内容
3.1梁的内力计算的回顾。
3.2静定多跨梁的组成、计算和内力图的绘制。
3.3静定平面刚架的内力计算和内力图的绘制。
3.4三铰拱的特点和内力计算。三铰拱的合理拱轴曲线。
3.5静定平面桁架的特点、组成及分类。用结点及截面法计算桁架的内力，结点法和截面法的联合应用。
3.6静定组合结构的特点、计算和内力图的绘制。
3.7静定结构的一般性质。
（2）教学要求
巩固在材料力学中已经建立的截面法的概念与方法，并把它推广应用在结构计算上。熟练掌握杆件上的荷载与内力的微分关系、增量关系，并用以定性分析内力图的形状。熟练掌握分段叠加法作弯矩图的方法。
正确、灵活选取和画出隔离体图，熟练掌握应用隔离体图和平衡条件计算结构支反力、内力的方法；熟练掌握静定梁、静定刚架内力计算和内力图的绘制以及静定平面桁架内力的求解方法；掌握静定组合结构、三铰拱的内力计算和内力图的绘制方法；了解静定结构的力学特征。
4.影响线（8学时）
（1）教学内容
4.1移动荷载与影响线的概念。
4.2用静力法作静定梁的影响线。
4.3用机动法作静定梁的影响线。
4.4结点荷载作用下的影响线。
4.5静力法作桁架的影响线。
4.6影响线的应用。
（2）教学要求
正确理解影响线的概念以及与内力图的区别；熟练掌握静力法作静定梁、刚架和桁架的内力影响线；了解用机动法作影响线；会用影响线求移动荷载作用下结构的最大内力。
5.虚功原理和结构的位移计算（12学时）
（1）教学内容
5.1刚体体系的虚功原理及其应用。虚位移原理与单位位移法；虚力原理与单位荷载法。
5.2结构位移计算的一般公式。
5.3荷载下结构的位移计算（积分法和图乘法）。
5.4广义位移的概念和计算。
5.5温度改度和支座移动下结构的位移计算。
5.6互等定理。
（2）教学要求
理解变形体虚功原理的内容及其应用；熟练掌握荷载作用下静定结构的位移计算方法（主要是图乘法）；掌握静定结构由于温度改变和支座移动所引起的位移计算方法；了解互等定理。
6.力法（14学时）
（1）教学内容
6.1超静定结构的概念和超静定次数的确定。
6.2力法的基本原理、基本体系、基本未知量和基本方程及其物理意义。
6.3用力法计算超静定梁和刚架、超静定桁架和排架、超静定组合结构以及两铰拱的计算。利用对称性简化计算。温度改变和支座移动下超静定结构的计算。
6.4超静定结构的位移计算。
6.5超静定结构内力图的校核和特性。
（2）教学要求
充分理解和掌握力法的基本原理，能够熟练用力法计算超静定结构（梁、刚架、桁架、排架、组合结构和两铰拱）在荷载作用、温度改变和支座移动影响下的内力；会计算超静定结构的位移；了解超静定结构内力图的校核方法和力学特征。
7.位移法（10学时）
（1）教学内容
7.1位移法的基本原理、基本未知量和基本方程。
7.2等截面杆件的转角位移方程。
7.3用位移法计算无侧移刚架和有侧移刚架。
7.4 支座移动下的计算。
7.5 利用对称性简化计算。
（2）教学要求
充分理解和掌握位移法的基本原理，充分理解转角位移方程中每一项的力学意义，正确判断结构的未知位移的数量，能够用位移法熟练计算无侧移刚架和有侧移刚架在荷载作用下及支座移动下的内力计算，会用对称性简化结构计算。
8.渐近法（10学时）
（1）教学内容
8.1力矩分配法的转动刚度、分配系数和传递系数。
8.2用力矩分配法计算单结点无侧移刚架。
8.3用力矩分配法计算多结连续梁和无侧移刚架。
8.4支座移动下的计算。
8.5对称性的利用。
（2）教学要求
正确理解力矩分配法和位移法的关系及力矩分配法的适用条件，能够正确计算转动刚度和分配系数，用力矩分配法熟练计算多结点连续梁和无侧移刚架在荷载作用下及支座移动下的内力，会用对称性简化结构计算。
9 矩阵位移法（10学时）
（1）教学内容
9.1矩阵位移法的基本概念
9.2单元局部坐标系和整体坐标系中的单元刚度矩阵。坐标转换。
9.3单元集成法，整体刚度矩阵的集成。
9.4等效结点荷载。
9.5平面刚架计算实例。
（2）教学要求
理解矩阵位移法的基本概念；掌握梁单元、桁架单元、平面架单元在局部坐标系和整体坐标系中的刚度矩阵及其转换公式；理解结点位移分量编号的意义；熟练掌握利用单元定位向量集成整体刚度矩阵和形成等效结点荷载向量的方法。
10. 结构动力计算基础（20学时）
10.1 绪论
（1）教学内容
10.1.1 结构动力学的任务。
10.1.2 动力计算中结构的自由度。
10.1.3 动力荷载的分类。
（2）教学要求
理解动荷载和静荷载、动力计算和静力计算的区别与联系，掌握达朗伯原理、动荷载的分类及其特点和动力计算自由度的判断与确定。
10.2 无阻尼的单自由度体系自由振动
（1）教学内容
10.2.1 自由振动微分方程的建立（刚度法和柔度法）。
10.2.2 自由振动微分方程的解。
10.2.3 结构的自振频率和周期。
（2）教学要求
掌握刚度法和柔度法建立振动微分方程的基本原理原理及方法。正确理解单自由度体系自由振动的动力特性（自振频率、自振周期、位移、振幅等）的基本概念和特点，熟练掌握这些动力特性的计算。
10.3无阻尼的单自由度体系强迫振动
（1）教学内容
10.3.1 简谐荷载作用下的强迫振动（微分方程的建立及方程求解、动力系数及其特性）。
10.3.2 一般荷载作用下的强迫振动（Duhamel积分、突加荷载、短时荷载）。
（2）教学要求
理解自由振动和强迫振动的概念及其本质区别。正确理解单自由度体系在简谐荷载作用下强迫振动的特点和一些动力特性（动力反应、过渡阶段、平稳阶段、动力系数、共振、相位角、振幅等）概念，熟练掌握这些动力特性（动位移、动力系数和动内力等）的计算。会应用Duhamel积分公式计算一般荷载作用下结构动力特性（动位移、动力系数和动内力等）。
10.4 有阻尼的单自由度体系自由振动
（1）教学内容
10.4.1 阻尼的来源和类型。
10.4.2 有阻尼的单自由度体系自由振动（微分方程的建立及方程求解、阻尼对振动的影响、阻尼比的计算）。
（2）教学要求
了解阻尼的来源、种类和特点，了解有阻尼振动和无阻尼振动的区别与联系。掌握阻尼对动力特性（自振频率、振幅等）的影响，掌握动力特性（动位移、振幅）和阻尼比的计算。
10.5 有阻尼的单自由度体系强迫振动
（1）教学内容
10.5.1 简谐荷载作用下的强迫振动（微分方程的建立及方程求解、动力位移、动力系数及其特性）。
10.5.2 一般荷载作用下的强迫振动（Duhamel积分）
10.5.3 突加荷载作用下的强迫振动（动力位移）
（2）教学要求
正确理解有阻尼的单自由度体系在简谐荷载作用下强迫振动的特点和动力反应时的一些基本概念，掌握结构动力反应的计算方法。了解Duhamel积分公式和突加荷载作用下结构动力特性。
10.6 多自由度体系的自由振动
（1）教学内容
10.6.1 刚度法（微分方程的建立及方程求解、频率方程和主振型）
10.6.2 柔度法（微分方程的建立及方程求解、频率方程和主振型）
（2）教学要求
掌握用刚度法和柔度法建立多个自由度体系的自由振动微分方程的方法，深刻理解频率方程和主振型等概念及其不同表达形式，熟练掌握多自由度体系自由振动时的动力特性（自振频率、主振型）的计算。
10.7 多自由度体系在简谐荷载作用下的强迫振动
（1）教学内容
10.7.1 两个由度体系的强迫振动。
10.7.2 n个由度体系的强迫振动。
（2）教学要求
理解多自由度体系在发生强迫振动时微分方程的建立方法以及和自由振动时的区别与联系，熟练掌握多自由度体系在简谐荷载作用下的强迫振动的特点和动力反应（动位移、动内力等）的计算。
11. 定性力学概念及课程总复习
上册：4学时；下册：2学时。
课程名称2008~2009年度本科结构力学上（ A 卷）
一、分析图1和图2示结构的几何特性，如为几何不变体系，指出有几个多余约束。（简要写出分析过
程）（6分×2＝12分）
图1 图2 二、定性画出图3~图5示结构弯矩图的大致形状。（5分×3＝15分）
A支座发生向下的位移Δ
图3 图4 图5 三、定性画出图6~图7示结构的变形曲线。（5分×2＝10分）
q
图6 图7 四、计算题（共四小题，合计63分） 1. 图8示刚架结构，求：
（1）作出弯矩M DA 、剪力Q DA 的影响线，假定DA 杆右侧受拉为正。（8分）
（2）利用影响线计算在均布荷载q 作用下（分布长度不限，且连续分布）M DA 、Q DA 的最大负值。（6分）
2.（1）利用结构和荷载的特性，力法作出图9示结构的弯矩图。各杆EI ＝常数，忽略杆件的轴向变形。（13分）
（2）若CE 、DF 的抗弯刚度为EI 1，CD 、EF 的抗弯刚度为EI 2。当EI 1>> EI 2时的M CD 相对EI 1= EI 2时的是变大还是变小；反之，当EI 1<< EI 2时的M CD 又如何变化。（4分）
图8 图9
3. 位移法计算图10示超静定结构，各杆i＝常数。
（1）判断图示结构位移法的独立基本未知量。（2分）
（2）写出杆端弯矩表达式。（6分）
（3）列出位移法基本方程（不需求解）。（8分）
(备注：也可采用位移法基本体系进行求解。)
4.力矩分配法计算图11示结构，各杆i=常数。内力值保留到小数点后一位。
（1）绘出弯矩图（12分）
（2）求出C支座反力。（4分）
图10 图11
试题标准答案课程名称2008~2009年度本科结构力学上（ A 卷）
一、分析图1和图2示结构的几何特性，如为几何不变体系，指出有几个多余约束。（简要写出分析过程）
图1. 无多余约束的几何不变体系；
分析过程如下，此处仅给出一种分析方法，只要说明合理均给分。
对象：刚片（1）和（2）；
联系：铰A和链杆1，链杆的延长线不通过铰；
结论：无多余约束的几何不变体系（3）。
刚片（3）与大地连接同理。
图2. 瞬变体系；
分析过程如下，此处仅给出一种分析方法，只要说明合理均给分。
对象：刚片（1）、（2）和（3）；
联系：铰A、B和C，三铰共线；
结论：瞬变体系。
图1 图2
二、定性画出图3~图5示结构弯矩图的大致形状。
图3 图4 图5 三、定性画出图6~图7示结构的变形曲线。
q
图6 图7 四、计算题 1． （1）
D
C
E
E
C
D
弯矩M DA 的影响线 剪力Q DA 的影响线
（2）均布荷载布满DE 跨时，M DA 取最大负值：
2
1
20.50.52DA M qA q a a qa ==-???=-最大负值
均布荷载布满DE 段时，Q DA 取最大负值：
1
20.50.52DA Q qA q a qa
==-???=-最大负值
2．
（1）依据对称性可得下图，并作荷载和单位荷载作用下的弯矩图：
2分
1分
基本体系P
11110P X δ+?= 1112112a a
EI EI δ??=
???= ???
2
11Pa 1Pa 3112422416P a a Pa EI EI ???=-??+???=-
???
1111
316P
X Pa δ?=-
=
11P M M X M =+
弯矩图：
（2）根据变形协调，C 点转角相同。弯矩值的大小与转动刚度有关，转动刚度大，需要的转动弯矩大。因此，当EI 1>> EI 2时的M CD 相对EI 1= EI 2时的是变小；反之，当EI 1<< EI 2时的M CD 变大。 32．合计16分
（1）图示结构位移法的独立基本未知量为：B θ、?（竖向位移）
（2）杆端弯矩表达式：
0334AB BA B M M i i
θ?
==+
14684464264
4844BC B B CB B M i i i i M i i θθθ???
=+-??=+-=++
21
0384316
8DB
BD B B M M i i θθ==-??=-
（3）
334416BA B BA M Q i i θ
???=-
=-+ ??? 461244416BC CB B BC M M Q i i θ
+???=-
+=-++ ???
位移法基本方程为：
0:0B
BA BC BD M
M M M =++=∑
3
1.75800
8B EI EI θ-?+= 0BA BC Q Q -=
3940
416B
i
i
θ?
+-=
备注：利用位移法基本体系计算时，评分可参照上述标准。
4．
（1）转动刚度：
43BA BC CB CD S S S i
S i ====
分配系数：
M
0.53/7
4/7BA BC CD CB μμμμ====
固端弯矩：
21
648121
8448BA AB CB BC
m m kN m m m kN m =-=??=?=-=??=?
分配及传递过程：
-10
-8-6-40
弯矩图（kN ·m ）：
（2） 支座C 的支座反力
474CB BC
CB M M Q kN +=-+= 1.54CD CD
M
Q kN
=-=
()1.57 5.5C C D C B R Q Q k N =-=-=-↓
课程名称 2008~2009年度 本科结构力学下 A 卷）
一、Translation （中文译成英文，英文译成中文）（2分×5＝10分） 1. 整体刚度矩阵 2. 柔度法 3. 强迫振动 4. coordinate transformation 5. harmonic load 二、简答题（25分）
1. 判断图1结构动力自由度的个数，忽略杆件的轴向变形，除特殊注明外忽略分布质量。（6分）
(1)
(2)
图1
2. 定性画出图2结构的主振型形状。（8分）
图2
3. 写出图3单元在整体坐标系下的单元刚度矩阵，忽略杆件的轴向变形。（6分）
y
图3
4. 定性分析图4（a ）和（b ）结构的自振频率ω之间的关系，EI 1＝常数，忽略杆件的轴向变形。（5分）
2
2(b)
图4
三、计算题（65分）
1. 图5结构受到简谐荷载()F t FSin t θ=，其中23EI
mb θ=
。EI ＝常数，忽略杆件的轴向变形。求：（1）结
构的自振频率；（7分）；
（2）动力系数；（2分）；
（3）B截面处的最大弯矩M B和最大竖向位移ΔBV。（6分）
图5 图6
2. 图6结构质量忽略不计，EI＝常数。列出其振动频率方程（15分）。
3. 图7排架，横梁EI=∞，质量m集中在横梁上。设柱顶产生初始侧移y0=8mm，此时突然释放，排架自由振动。测得2个周期后柱顶的侧移为y2=4mm。求：
（1）排架的阻尼比；（6分）
（2）振幅衰减到y0的5%以下至少所需要的时间（以整周期计）。（5分）
（3）求简谐荷载作用下，发生共振时的动力系数和最大动力系数。（4分）
图7 图8
4. 矩阵位移法计算图8刚架结构，考虑轴向变形。
（1）结构整体刚度矩阵有几阶？（3分）
（2）写出单元①的单元定位向量{}①
λ；（3分）
（3）说明在单元②的[]②k中的元素k
62
集合到整体刚度矩阵
[]K后所在的位置；（3分）
（4）写出③单元的坐标转换矩阵；（4分）（5）写出等效节点荷载向量
{}P。（4分）
（6）说明整体刚度矩阵[]K中的元素
63
K的物理意义。（3分）
试题标准答案 课程名称 2008~2009年度 本科结构力学下（ A 卷）
一、Translation （中文翻译英文，英文翻译中文）
1. assembled stiffness matrix
2. flexibility method
3. forced vibration
4. 坐标转换
5. 简谐荷载 二、简答题
1. （1）1个； （2）2个
2.
第一振型 第二振型 3.
[]?
??
???=????
??=42244224L EI i i i i K
4. b a ωω<
理由：刚度比较：b a k k < 或柔度比较：a b δδ> 三、计算题
1. （1）单位荷载下的弯矩图：
23
3
11222122242233323339b b b b b b b EI EI δ??=????+????=
???
ω=
=
（2）
22
1
1
1.8
14/9
1βθω
=
=
=--
（3）
()
()max 22
1.833B b M F mg b F mg β=+=+
()()
3
m a x 41.89BH b F mg F mg EI βδ?=+=+ 2. （1）单位荷载下的弯矩图：
322
111121222323b b b b b EI EI δ=??+??=
3
2221222326b b b b EI EI δ=????=
3
1221
1122224b b b b EI EI δδ==???= 33
1112122
2
3
3
121
2222
2
1
1
20011
43mb mb m m EI EI
mb mb m m EI
EI δδωωδδωω-
-
=?=--
3. （1）假定0.2ξ<，
02118
ln ln 0.05522224y y ξππ=
==??
0.0550.ξ=<
符合基本假定。
（2）
0118ln
ln 8.67220.05580.05n y n n y πξ
π=
?==??
取n=9。
（3）动力系数：
11
9.09220.055βξ=
==?
最大动力系数：
max 9.10
β=
=
=
4. （1）6阶 （2）{}
{}001234T
λ①
＝
（3）62k 集合到整体刚度矩阵中在第六行第三列 （4） sin 0.6
cos 0.8αα=-=
0.80.60
00.60.800000.80.6000.60.8T -?????
?=??-??
?? 或 0.80.60
000.60.80000000000
0000.80.600000.60.800
00000T -??
??????=??-????????
（5）
1
1
12424121616212??=??=
{}{}
241602416T
P
F =-
{}
{}001602416T
P =--①
{}{}16
0241600T
P =--
（6）K 63的物理意义是：B 点产生单位竖向位移时，C 点产生的杆端力。
课程名称 2009~2010年度 本科结构力学上（ A 卷）
五、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。（简要写出分析过程）
（5分×2＝10分）
图1 图2
六、定性画出图3~图6结构弯矩图的大致形状。（5分×4＝20分）
A支座发生向上的位移Δ
图3 图4 图5 图6
七、定性画出图7~图8结构变形图的大致形状。（3分×2＝6分）
图7 图8 八、计算题（14分+15分×3+5分＝64分） 1. 图9桁架结构：
（1）单位荷载F P =1方向向下，沿A 、B 、C 、D 运动，作F NBE 和F NBC 的影响线。（10分） （2）利用影响线计算图示荷载下F NBE 和F NBC 。（4分）
图9 图10
2. 力法求解图10结构。各杆EI ＝常数，忽略杆件的轴向变形。 （1）绘弯矩图。（10分） （2）求B 点的转角。（5分）
3. 位移法计算图11超静定结构。各杆EI ＝常数，忽略杆件的轴向变形。 （1）判断图示结构位移法的独立基本未知量。（2分） （2）写出杆端弯矩表达式。（5分）
（3）列出位移法基本方程（不需求解）。（8分） (备注：也可采用位移法基本体系进行求解。)
4. 力矩分配法计算图12结构。各杆EI ＝常数，忽略杆件的轴向变形。 （3） 绘制弯矩图（10分） （4） 求F QDA 。（5分）
5. 图13结构是否有水平位移，请说明原因。如有水平位移，请指明位移方向。各杆EI ＝常数，忽略
杆件的轴向变形。（5分）
7kN/m
图11 图12 图13
试题标准答案课程名称2009~2010年度本科结构力学上（ A 卷）
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。（简要写出分析过程）
（5分×2＝10分）
图1. 几何不变体系，且有一个多余约束（2分）；分析过程略（3分）。
图2. 常变体系（2分）；分析过程略（3分）。
二、定性画出图3~图6示结构弯矩图的大致形状。（5分×4＝20分）
每图5分。
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。（3分×2＝6分）
每图3分。
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 (5分)： F NBC的影响线 (5分)：
kN kN
D
（2）10110
NBE
F kN
=-?=-（压力）（2分）
()
2110
1010
333
N B C
F k N
????
=?-+-?-=-
? ?
????（压力）（2分）
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+?= （1分）
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。
11643EI δ= (0.5分) 164
P EI ?=-
(0.5分) ()11113P X kN δ?=-=←（1分）
11P M M X M =+（见下图）（2分）
（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。
()8
3B MM ds EI EI θ==∑?
逆 （2分）
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分） （2）杆端弯矩表达式： AB ：B 0
1.54.AB BA M M EI kN m θ==+ (2分)
BC ：B 1.50BC CB M EI M θ== （1分）
BD ：B 2 1.5BD M EI EI θ=-?（1分） B 1.5DB M EI EI
θ=-?（1分） （3）位移法的基本方程
结点B 的合力矩平衡方程：
0:0
B
BA BC BD M
M M M =++=∑（1分）
代入化简得：5 1.54.0B EI EI kN m θ-?+=（2分）
图示的截面平衡方程：
X =∑：
0QBD F =（1分）
B B 33 1.5 1.52QBD
EI EI F EI EI θθ-?=-=-+?
（1分）
代入可得基本方程：B B 1.5 1.50EI EI θθ-+?=??=（2分）
备注：使用基本体系求解可酌情给分。
4. （1）利用对称性，选择图a 所示半边结构（2分）。
转动刚度：0.5DA S EI = 0.37
5DE S EI =（1分） 分配系数：
47DA μ=
3
7DE μ=（1分）
传递系数：0.5DA C = 0DE C =（1分）
固端弯矩：56.F
DE M kN m =-（1分）
分配及传递 图b （2分）；弯矩图 图c （2分）。
7kN/m
（2）取DA 杆件为脱离体，受力如图所示。
由平衡条件可得：
3216
68QDA F kN
+=-
=- （3分）
5. 答：图示结构有水平位移（2分），且位移方向向右（2分）。说明原因略（1分）。
（2分）
课程名称2009~2010年度本科结构力学下（ A 卷）
一、判断题： 1、力矩分配法中的分配系数、传递系数与外来因素（荷载、温度变化等）有关。（ ） 2、若图示各杆件线刚度i 相同，则各杆A 端的转动刚度S 分别为：4 i , 3 i , i 。（√ ） A A A 3、图示结构EI =常数，用力矩分配法计算时分配系数4 A μ= 4 / 11。（ ） 1 2 3 4 A l l l l 4、图示结构用力矩分配法计算时分配系数μAB =12/，μAD =18/。（√ ） B C A D E =1i =1 i =1i =1 i 5、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μBA =0.8，μBC =0.2， μBD =0。（√ ） A B C D 6、单元刚度矩阵反映了该单元杆端位移与杆端力之间的关系。（√ ） 7、单元刚度矩阵均具有对称性和奇异性。（ X ） 8、局部坐标系与整体坐标系之间的坐标变换矩阵T 是正交矩阵。（√ ） 9、结构刚度方程矩阵形式为：[]{}{}K P ?=，它是整个结构所应满足的变形条件。（ X ） 10、矩阵位移法中，等效结点荷载的“等效原则”是指与非结点荷载的结点位移相等。（√ ）
二．选择题 (1)欲使图2－1所示体系的自振频率增大，在下述办法中可采用：（ D ） A．增大质量 m； B．将质量 m 移至梁的跨中位置；C．减小梁的 EI； D．将铰支座改为固定支座。 图2－1 (2)平面杆件结构一般情况下的单元刚度矩阵[]66? k，就其性质而言，是：（ B ） 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。 (3)已知图2－3所示刚架各杆 EI = 常数，当只考虑弯曲变形，且各杆单元类型相同时，采用先处理法进行结点位移编号，其正确编号是：（A ） 图2－3
试卷1 一、是非题（每题2分，共10分） 1．功的互等定理仅适用于线性变形体系。? ( ????? ) 2. 对图2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：。（） 图2 图3 3．图3所示梁在一组移动荷载组作用下，使截面K产生最大弯矩的最不利荷载 位置如图（a）所示。（） 4. 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。（） 5.位移法典型方程的右端项一定为零。（） 二、填空题（共18分） 1．图1所示体系是________________体系，它有______个多余约束。（4分） 图1 图2 2．图2所示桁架杆1的内力为。（4分） 3．力法方程中柔度系数代表，自由项代 表。（4分） 4．已知荷载作用下结构的M图如图所示，画出其剪力图。（6分） 图4 M图 Q图 三、作图示结构的M、Q图。d=2m。（20分） 四、用力法计算，并作图示对称结构M图。EI=常数。（20分） 五、用位移法计算图示刚架，并画出M图。（20分） 六、作图示梁的的影响线，并利用影响线求给定荷载作用下的值。(12 分) 课程名称：结构力学I（样卷解答）考试班级：土木02（1、2、3、水建）一、是非题（每题2分，共10分）
1．( √ ) 2. ( ? ) 3． ( ? ) 4． ( ? ) 5． ( √ ) 二、填空题（共18分） 1．_几何不变体系（3分）， 0 （1分） 2． 0 （4分） 3． 基本结构在1=j X 作用下产生的沿i X 的位移（2分） 基本结构在仅荷载作用下产生的沿i X 的位移（2分） 4． 5ql/ 8 （6分） 正负号各1分 三、（20分） 支座反力20KN →, 10KN ↑, 20KN ↓, 10KN ↑ 每个图形10分，每根杆2分 每根杆符号错扣1分 四、． （20分） 2分） （3分） 力法方程 0 IP 111=?+X δ（2分） （2分） （2分） 系数： ;3/23 11EI l =δ （2 分） ;24/4 IP EI ql -=? （2分） 解得： 16/1ql X = （1分） 最后弯矩图
结构力学期末试题及答案 一、 选择题：（共10题，每题2分，共20分） 如图所示体系的几何组成为 。 （A ）几何不变体系，无多余约束 （B ）几何不变体系，有多余约束 （C ）几何瞬变体系 （D ）几何常变体系 第1题 2.图示外伸梁，跨中截面C 的弯矩为（ ） A.7kN m ? B.10kN m ? C ．14kN m ? D ．17kN m ? 第2题 3.在竖向荷载作用下，三铰拱（ ） A.有水平推力 B.无水平推力 C.受力与同跨度、同荷载作用下的简支梁完全相同 D.截面弯矩比同跨度、同荷载作用下的简支梁的弯矩要大 4.在线弹性体系的四个互等定理中，最基本的是（ ） A.位移互等定理 B.反力互等定理 C.位移反力互等定理 D.虚功互等定理 5.比较图(a)与图(b)所示结构的内力与变形，叙述正确的为（ ） A.内力相同，变形不相同 B.内力相同，变形相同 C.内力不相同，变形不相同 D.内力不相同，变形相同
第5题 6.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 。 7.图示对称刚架，在反对称荷载作用下，求解时取半刚架为（ ） A.图（a ） B.图（b ） C.图（c ） D.图（d ） 题7图 图（a ） 图（b ） 图（c ） 图（d ） 8.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 C.变形协调 D.位移反力互等定理 9.图示结构，各柱EI=常数，用位移法计算时，基本未知量数目是（ ） A .2 B .4 C .6 D .8 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（ ） A ．DE 、AB 段 B ．CD 、DE 段 C ．AB 、BC 段 D ．BC 、CD 段 二、填空题：（共10题，每题2分，共20分） 1.两刚片用一个铰和_________________相联，组成无多余约束的几何不变体系。 2.所示三铰拱的水平推力FH 等于_______________。 q q (a) (b)
判断题（将判断结果填入括弧：以√表示正确，以×表示错误 ) 1. 图示拱K 截面弯矩值M q l K =2 32，上侧受拉。 （ ） 2. 当体系同时满足两刚片或三刚片规则中要求的刚片数目及约束方式时，即是无多余约束 的几何不变体系。 ( ) 3. 在图示体系中，去掉上部体系的四根链杆后，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。 ( ) K 2 l /q 4 l /16l /4 l /16 l / 1 2 3 4 5 A B C 题1 题3 题4 4. 图示体系中的ABC 是二元体，因而可先从体系中拆除，然后再由组成规则分析。 () 5. 几何瞬变体系产生微小位移后即转变成几何不变体系，因而可以用作工程结构。 () 6. 图示桁架AB 、AC 杆的内力不为零 。 （ ） a a 题6 题8 题9 7. 在静定刚架中，只要已知杆件两端弯矩和该杆所受外力，则该杆内力分布就可完全确定。 （ ） 8. 图示结构 B 支座反力等于P /2 () ↑。 （ ） 9. 图示结构的支座反力是正确的。 （ ） 10. 图示结构||M C =0 。 （ ） a a 题10 题11 题12 M 图
11.图示两相同的对称三铰刚架，承受的荷载不同，但二者的支座反力是相同的。（） 12.图示结构M图的形状是正确的。（） 13.当体系同时满足两刚片或三刚片规则中要求的刚片数目及约束方式时，即是无多余约束 的几何不变体系。（） 14.在图示体系中，去掉下部体系的四根链杆后，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 A B C A B 题14 题15 题16 15.图示体系中的ABC是二元体，因而可先从体系中拆除，然后再由组成规则分析。 () 16.图示桁架由于制造误差AB杆长了3cm，装配后AB杆将被压缩。（） 17.几何瞬变体系产生微小位移后即转变成几何不变体系，因而可以用作工程结构。 () 18.当外荷载作用在结构的基本部分时,结构的附属部分不受力;当外荷载作用在某一附属部 分时,结构的全部必定都受力。（） 19.图示结构B支座反力等于P/2()↑。（） 12345 题19 题20 题21 20.图示结构的支座反力是正确的。（） 21.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。() 22.图示结构中，梁AB的截面EI为常数，各链杆的E A1相同，当EI增大时，则梁截面D 弯矩代数值M D 增大。 () l o +2t 1 (a)(b) 题22 题23 23.图a所示结构，取图b为力法基本体系，线胀系数为α，则?1= t t l h -32 2 α)。()
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
. ... . 院（系） 建筑工程系 学号 三 明 学院 姓名 . 密封 线 内 不 要 答 题 密封……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………结构力学试题答案汇总 一、选择题(每小题3分,共18分) 1. 图 示 体 系 的 几 何 组 成 为 ： （ A ） A. 几 何 不 变 ， 无 多 余 联 系 ； B. 几 何 不 变 ， 有 多 余 联 系 ； C. 瞬 变 ； D. 常 变 。 （第1题） （第4题） 2. 静 定 结 构 在 支 座 移 动 时 ， 会 产 生 ： （ C ） A. 力 ； B. 应 力 ； C. 刚 体 位 移 ； D. 变 形 。 3. 在 径 向 均 布 荷 载 作 用 下 ， 三 铰 拱 的 合 理 轴 线 为： （ B ） A ．圆 弧 线 ； B ．抛 物 线 ； C ．悬 链 线 ； D ．正 弦 曲 线 。 4. 图 示 桁 架 的 零 杆 数 目 为 ： （ D ） A. 6； B. 7； C. 8； D. 9。 5. 图 a 结 构 的 最 后 弯 矩 图 为 ： （ A ） A ．图 b ； B ．图 c ； C ．图 d ； D ．都不 对 。 6. 力 法 方 程 是 沿 基 本 未 知 量 方 向 的 ： （ C ） 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（每题3分,共9分） 1.从 几 何 组 成 上 讲 ， 静 定 和 超 静 定 结 构 都 是___几何不变____ 体 系 ， 前 者___无__多 余 约 束 而 后 者____有___多 余 约 束 。 2. 图 b 是 图 a 结 构 ___B__ 截 面 的 __剪力__ 影 响 线 。 3. 图 示 结 构 AB 杆 B 端 的 转 动 刚 度 为 ___i___, 分 配 系 数 为 ____1/8 ____, 传 递 系 数 为 ___-1__。 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？ 答：因为静定结构内力可仅由平衡方程求得，因此与杆件截面的几何性质无关， 与材料物理性质也无关。 2.影响线横坐标和纵坐标的物理意义是什么？ 答：横坐标是单位移动荷载作用位置，纵坐标是单位移动荷载作用在此位置时物 理量的影响系数值。 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） （本题16分）1.因为w=0 所以本体系为无多约束的几何不变体系。（4分） F N1=- F P （6分）； F N2=P F 3 10（6分）。 2.作 图 示 结 构 的 M 图 。（本题15分）
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。
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
《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ql 2。 (×) 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 ）。 6．超静定结构产生内力的原因有（D ） A ．荷载作用与温度变化 B ．支座位移 C ．制造误差 D ．以上四种原因
一、判断题(共223小题） 1。结构的类型若按几何特征可分为平面结构和空间结构。(A) 2、狭义结构力学的研究对象是板、壳结构(B)。 3 单铰相当于两个约束。(A) 4、单刚节点相当于三个约束。(A) 5、静定结构可由静力平衡方程确定全部约束力和内力。A 6、超静定结构可由静力平衡方程确定全部约束力和内力B。 7 无多余约束的几何不变体系是静定结构。A 8 三刚片规则中三铰共线为可变体系。B 9 两刚片用一个单铰和一个不通过该铰的链杆组成的体系为静定结构。A 10 两刚片用一个单铰和一个不通过该铰的链杆组成的体系为超静定结构B。 11链杆相当于两个约束。B 12 平面上的自由点的自由度为2 A 13 平面上的自由刚体的自由度为3 A 14 铰结点的特征是所联结各杆可以绕结点中心自由转动。A 15 有多余约束的几何不变体系是超静定结构。A 16 无多余约束的几何可变体系是超静定结构。B 17、无多余约束的几何可变体系是静定结构。B 18刚结点的特征是当结构发生变形时汇交于该点的各杆端间相对转角为零。A 19 三刚片规则中三铰共线为瞬变体系。A 20三个本身无多余约束的刚片用三个不共线的单铰两两相连，则组成的体系为静定结构。A 21 一个刚结点相当于3个约束。 22 一个连接3个刚片的复铰相当于2个单铰。A 23 一个铰结三角形可以作为一个刚片。A 24 一个铰结平行四边形可以作为一个刚片。B 25 一根曲杆可以作为一个刚片。A 26 一个连接４个刚片的复铰相当于2个单铰．B 27 任意体系加上或减去二元体，改变体系原有几何组成性质。B 28 平面几何不变体系的计算自由度一定等于零。B 29 平面几何可变体系的计算自由度一定等于零。B 30 三刚片体系中若有1对平行链杆，其他2铰的连线与该对链杆不平行，则该体系为几何不变体系。A 31 三刚片体系中，若有三对平行链杆，那么该体系仍有可能是几何不变的。B 32 三刚片体系中，若有２对平行链杆，那么该体系仍有可能是几何不变的。A 33 一个单铰相当于一个约束。B 34 进行体系的几何组成分析时，若体系通过三根支座链杆与基础相连，可以只分析体系内部。B 35 三刚片体系中，若有两个虚铰在无穷远处，则该体系一定为几何可变。B 36 有多余约束的体系为静定结构。B 37 静定结构一定几何不变。A 38 超静定结构一定几何不变．A 39 几何不变体系一定是静定结构。B 40几何不变体系一定是超静定结构。B 41力是物体间相互的机械作用。A 42 力的合成遵循平行四边形法则。A 43 力的合成遵循三角形法则。A 44 力偶没有合力。A 45 力偶只能用力偶来平衡。A 46 力偶可以和一个力平衡。B 47 力偶对物体既有转动效应，又有移动效应。B 48 固定铰支座使结构在支承处不能移动也不能转动。B 49 可动铰支座使结构在支承处能够转动，但不能沿链杆方向移动。A 50 结点法求解桁架内力应按照结构几何组成相反顺序来求解。A 51 将一个已知力分解为两个力可得到无数解答。A 52 作用力和反作用力是作用在同一物体上的两个力。B 53 作用力和反作用力是作用在不同物体上的两个力。A 54 两个力在同一轴上的投影相等，此两力必相等 B 55 力偶对平面内任一点的矩等于力偶矩A 56 力偶在坐标轴上的投影的代数和等于零A 57 一个固定铰支座相当于两个约束。A 58三个本身无多余约束的刚片用三个不共线的单铰两两相连，则组成的体系为超静定结构B 59 桁架是“只受结点荷载作用的直杆、铰结体系”。A 60桁架结构的内力有轴力。A 61 拱的合理拱轴线均为二次抛物线。B 62无铰拱属于超静定结构。A 63 三铰刚架和三铰拱都属于推力结构。A 64 简支刚架属于推力结构。B 65 三铰拱属于静定结构。A 66 相同竖向载荷作用下，同跨度拱的弯矩比代梁的弯矩大得多。B 67 桁架结构中，杆的内力有轴力和剪力。B 68 竖向载荷作用下，简支梁不会产生水平支反力．A 69 竖向载荷作用下，拱不会产生水平支反力。B 70 竖向载荷作用下，拱的水平推力与拱高成正比。B
总计 100 分 结构力学期中试卷专业班级学号姓名得分 (试卷编号：365472)上海海事大学试卷 选择题 (12分)一. 常变体系和瞬变体系都不能用作结构，其中瞬变体系不能用作结构的原 因是 （ ）。 A. 体系有初始速度。 B. 瞬变体系在很小外力作用下会产生很大的内力和位移。 C. 瞬变体系给人们一种不安全感。 D. 结构设计中容易满足强度和刚度条件。 1 .(3分)图示两结构及其受载状态，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 2.(3分)图示结构支座A的反力（向上为正）是（ ） A．－P B．－2P/3 C．－P/3 D．0 3.(3分)用图乘法求位移的必要条件之一是（ ） A．单位载荷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．结构必须为静定的 4.(3分)填充题 (24分)二. 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。 1.(9分) 对称结构在反对称载荷作用下，若取对称基本结构和对称及反对称未知 力，则其中____________未知力等于零。 2.(3分) 对称结构在正对称载荷作用下，其内力和位移都是_________的；在反对 3.(6分)
称载荷租用下，其内力和位移都是_________的。 4.(6分) 对桁架进行内力分析时，若所取隔离体包含一个节点，则称为 __________法; 若所取隔离体不止包含一个节点，则称为___________法。三. 计算题 (64分) 1.(5分) 对图示体系进行机动分析。 2.(5分) 对图示体系进行机动分析。 3.(15分 试作如图所示简支单体刚架的内力图。 4.(12分 求图示半圆拱截面K的内力。
全国2010年4月高等教育自学考试 结构力学（二）试题及其答案 、单项选择题（本大题共 10小题，每小题 2分，共20分） 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的, 号内。错选、多选或未选均无分。 1 ?图示结构，K 截面弯矩值为（内侧受拉为正）（ A. 0 B. 丄 F p l 4 1 C. 丄 F P I 2 D . F p l 2. 三铰拱在图示荷载作用 下，合理轴线为（ ） A .二次抛物线 B .圆弧线 C .折线 D .悬链线 3. 用矩阵位移法求解图示结构时，结构荷载矩阵中元素 P 1=（ ） A. 55kN ? m B. 15kN ? m C. — 15kN ? m D . — 55kN ? m 4. 图示桁架中1杆的轴力等于( 请将其代码填写在题后的括
A.0 B.立 2 .2 C.-^F p 题3图 T ± 题4图
D . F P 5?用位移法计算图示结构（EI =常数）时，基本未知量的个数最少为 （ B . C . 6.在线弹性体系的四个互等定理中，最基本的是（ 7.图示结构中，BD 杆B 端截面弯矩值为（ ） 0.3M 0.6M F P =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 BC 、CD 段 9.图示结构，各杆El 、EA 为常数，结构刚度矩阵元素 K 33等于（ A . El l B . 2EI l C . 4EI l A .位移互等定理 B .反力互等定理 C .位移反力互等定理 D .虚功互等定理 B . 0.4M C . 0.5M 8. B . CD 、DE 段 C . AB 、BC 段
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。
结构力学复习题及答案 3：[判断题]1、(本小题2分)在竖向均布 荷载作用下，三铰拱的合理轴线为圆弧 线。 参考 答案：错误 4：[判断题]2、(本小题2分)几何可变体 系 在任何荷载作用下都不能平衡。 考参答案：错误 5：[判断题]3、(本小题2分)在温度变化与支座移动因素作用下静定与超静定结构都有内力。参考答案：错误 6：[判断题]4、(本小题2分)静定结构受外界因素影响均产生内力，内力大小与杆件截面尺寸无关。 参考答案：错误 7：[判断题]5、(本小题2分) 按虚荷载原理所建立的虚功方程等价于几何方程。 参考答案：正确 8：[单选题]1、(本小题3分）力法的基本未知量是 A：结点角位移和线位移 B：多余约束力 C：广义位移 D：广义力 参考答案：B 9：[单选题]2、（本小题3分）静定结构有温度变化时 A：无变形，无位移，无内力 B：有变形，有位移．无内力 C：有变形．有位移，有内力 D：无变形．有位移，无内力 参考答案：B 10：[单选题]3、（本小题3分）变形体虚功原理
A：只适用于静定结构 B：只适用于线弹性体 C：只适用于超静定结构 D：适用于任何变形体系 参考答案：D 11：[单选题]4、（本小题3分）由于静定结构内力仅由平衡条件决定,故在温度改变作用下静定结构将 A：产生内力 B：不产生内力 C：产生内力和位移 D：不产生内力和位移 参考答案：B 12：[单选题]5、（本小题3分）常用的杆件结构类型包括 A：梁、拱、排架等 B：梁、拱、刚架等 C：梁、拱、悬索结构等 D：梁、刚架、悬索结构等 参考答案：B 1：[判断题]1、（本小题2分）有多余约束的体系一定是几何不变体系。 参考答案：错误 2：[判断题]2、（本小题2分）静定结构的内力与荷载有关，而与材料的性质、截面的形状及大小无关。 参考答案：正确 3：[判断题]3、（本小题2分）三个刚片由三个铰相联的体系一定是静定结构。 参考答案：错误 4：[判断题]4、（本小题2分）位移法未知量的数目与结构的超静定次数有关。 参考答案：错误 5：[判断题]5、（本小题2分）力矩分配法中的分配系数、传递系数与外来因素（荷载、
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
第3题机动法作静定结构内力影响线依据的是_____________。 ．静定结构在荷截作用下，当杆件截面增大时，其内力____________。 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______。
3．用力法计算图示刚架，并绘其M 图，EI D 4m N/m EI 10kN/m A B C D 2EI EI 4m 2m 4m G F EI 10k N /m C F l ql 12 2 G A
一、选择题:（共10题，每小题2分，共20分） 1.A 2.D 3. A 4.D 5.A 6.C 7.D 8.B 9.C 10.C 二、填空题（共10空，每空2分，共20分） 1.不通过此铰的链杆 2. FP/2（→） 3.l θ（↓） 4. 刚体体系虚功原理 5.不变 6.-1/2 7.6 8.（c ） 9.反对称 10.无侧移的超静定结构 三、问答题：（共2题，每小题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？ 答.图乘法的应用条件：1）杆轴线为直线，2）杆端的EI 为常数3）MP 和M 图中至少有一个为直线图形。否。（7分） 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？ 答：不对。仅受荷载作用的超静定结构，其内力分布与该结构中的各杆刚度相对值有关；而受非荷载因素作用的超静定结构，其内力则与各杆刚度的绝对值有关。（7分） 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。 解：F N1=75KN ，F N2=2 13 5 KN 2．图示刚架，求支座反力，并绘弯矩图。 解：F Ay =22KN （↓）F Ax =48KN （←）F By =42KN （↑） 最终的弯矩图为： 3．用力法计算图示刚架，并绘其M 图，EI 为常数。
《结构力学》综合练习题 一、概念解释题 1?结构（第1章）在土木工程中，由建筑材料构成，能承受荷载而起骨架作用的构筑物称为工程结构，简称结构。 2?支座（第 1章）结构与基础的连接装置称为支座。 3?超静定结构（第 1章）凡不能用静力平衡条件确定全部支座反力和内力的结构称为超静定结构。 4?自由度（第2章）一个体系的自由度表示该体系独立运动的数目。 5?必要约束（第 2章）在杆件体系中能限制体系自由度的约束称为必要约束。 6?内力图（第3章）内力图是表示杆件上各截面内力沿杆长度变化规律的图形。 7?高跨比（第5章）拱高与跨度之比称为高跨比。 8.合理拱线（第5章）在固定荷载作用下使拱各截面的弯矩恒等于零的拱的轴线称为合理拱线。 9.二力杆（第6章）桁架的杆件都只在两端受力，称为二力杆。 10 ?影响线（第8章）当一个单位集中荷载P=1沿结构移动时，表示结构上某量Z变化规律的曲线，称为Z的影响线 11.刚体体系的虚功原理（第8章）刚体体系在任意平衡力系作用下，体系上所有主动力在任一与约束条件相符合的无限小刚体位移上所做的虚功总和恒等于零。 12.刚度系数（第 10章）刚度系数等于使支座产生单位位移时所需施加的力。 13.动力荷载（第15章）动力荷载是指荷载的大小、方向、作用位置随时间迅速变化的荷 载。 14.自振周期（第15章）自振周期表示结构出现前后同一运动状态所需的时间间隔 15.强迫振动（第15章）结构在动力荷载作用下的振动，称为强迫振动。 二、填空题 1.结构按其几何特征分为三类：杆件结构；板壳结构、实体结构。（第1章） 2.超静定问题，必须满足力系的平衡条件；变形的连续条件、物理条件等三个基本条件方能求解。（第 1章） 3.常见的静定单跨梁有三种类
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
结构力学模拟试题及答案 Prepared on 22 November 2020
《结构力学(1)》模拟试题二 一填空题（9小题，共计32分） 1 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） 2 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） 3 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） 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） 6 图乘法的应用条件是：①杆段是________杆段；②两个弯矩图中至少有一个是____图形。 （4分） 7 图示静定梁在移动荷载作用下，截面C的弯矩影响线方程为M C=_______（0≤x≤2m）；M C=_____（2m≤x≤6m）。（4分） 8 荷载移动到某个位置使研究量达到最大值，则此荷载位置称为移动荷载的____位置。（2 分） 9 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。 （4分）
二 选择题（4小题，共计18分） 1 图示多跨静定梁截面C 的弯矩M C =____ 。（5分） 4P 2P )(下拉43a F P (D) )(上拉4a F P 2 图示桁架中K 型结点处，杆b 轴力为F Nb =____。（5分） (A) 0 (B) P F 22- (C) P F 2 (D) P F 2- (E) P F 22 3 图示结构用力法计算时，不能选作基本结构的是______。 (A) (B) (C) (D) 4 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____。 (A) (B) (C) (D) 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）
学院 专业 班级 学号 姓名 密封线内不要答题 密封线内不要答题 江 苏 科 技 大 学 2008－2009学年一学期 结构力学 课程试题 ( B )卷 考 试 成 绩 一、 填空题（每题3分，共15分） 1.杆件结构通常分为以下几类：（ ）、（ ）、（ ）拱、组合结构等。 2.下列体系的计算自由度为：（ ）。 3. 设下列结构下方温度改变了C t +，则由此在梁的左端引起的弯矩为（ ）。 4.支座反力影响线的含义是（ ）。 5.对图示结构，力矩分配系数AB μ=（ ），固端弯矩F AC M =（ ）。 题号 一 二 三 四 总分 得分
二、选择题（每题3分，共18分） 1.图示铰接体系是： ( ) （A ）无多余约束的几何不变体系； （B ）常变体系； （C ）有多余约束的几何不变体系； （D ）瞬变体系； 2.图示桁架零杆的个数为 （ ） （A ） 5根； （B ） 6根； （C ） 7根； （D ） 8根。 3.静力法作静定结构内力影响线时，其影响线方程是：（ ） （A ）变形条件； （B ）平衡条件； （C ）虚功方程； （D ）反力互等定理。 4. 图示（a ）对称结构的等代结构为以下（A ）、（B ）、（C ）、（D ）图中的哪一个？（ ） 5.位移法典型方程中，系数ij r 的物理意义为： （ ） （A ）约束i 发生单位位移时产生的约束j 的反力； （B ）约束j 发生单位位移时产生的约束i 的反力； （C ）荷载1=j x 时引起的i x 方向的位移； （D ）荷载1=i x 时引起的j x 方向的位移。
6. 图（b ）为图（a ）的力法基本体系，11 为：（ ） （A ）;3/203 EI l （B ）;3/53 EI l （C ）;3/163 EI l （D ）;3/133EI l 三、判断题 正确打√错误打×（共10分） 1.（本题3分）图示体系为几何瞬变体系。( ) 2. （本题4分）图示桁架结构杆 1的轴力 0。 （ ） P P P P a a a 81 3. （本题3分）支座移动和制造误差等因素在静定结构中不引起内 力 。 （ ） 四、计算题（共57分） 1. 求下列桁架指定杆内力。（本题18分）