2014-2015结构力学试卷(A卷答案)河海大学
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石家庄铁道大学2017年春季学期2015 级本科期末考试试卷(A )课程名称: 结构力学(A )(闭卷) 任课教师: 考试时间: 120 分钟学号: 姓名: 班级: 考试性质(学生填写):正常考试( )缓考( )补考( )重修( )提前修读( )一.是非题(将判断结果写在答题纸上,正确的画“○”,错误的画“×”)(共8分) 1.(2分)图(a )所示梁在温度变化时的M 图形状为图(b )所示的M 图形状。
( ) 2.(2分)力法和位移法的基本未知量数目都与结构的超静定次数有关。
( ) 3.(2分)在工程中,瞬变体系不能作为结构的原因是会发生微小位移。
( ) 4.(2分)图示带拉杆的三铰拱中,a 杆的轴力为8 kN 。
( )二.选择题(将选中答案的字母写在答题纸上)(共9分) 1. (3分)图示结构中,杆AB 在A 端的弯矩M AB 为( )A. 10 kN ﹒m (右侧受拉);B. 20 kN ﹒m (右侧受拉);C. 10 kN ﹒m (左侧受拉);D. 20 kN ﹒m (左侧受拉)。
2.(3分) 图示两个超静定刚架结构中的EI 均为常数,这两个刚架的弯矩M 之间的关系为( )A. M 图相同;B. M 图不同;C.图(a )刚架各截面弯矩小于图(b )刚架各相应截面弯矩;D.图(a )刚架各截面弯矩大于图(b )刚架各相应截面弯矩。
3.(3分) 图示体系为( )A .几何不变无多余约束;B .几何不变有多余约束;C .几何常变;D .几何瞬变。
三.填充题(将答案写在答题纸上)(共12分 )1.(4分)图示刚架结构中,支座A 发生顺时针的角位移φ,则M AB = kN ﹒m ,截面C 的角位移θC = ,为 方向。
2.(4分) 图示桁架中,a 杆的轴力F N a = kN ,b 杆的轴力F N b =kN 。
3.(4分) 图示结构中各杆的抗弯刚度均为EI =常数,采用力矩分配法计算时,分配系数BA μ= ,不平衡力矩为 kN ﹒m 。
大工15春《船舶与海洋工程结构力学》在线测试一、单选题(共20 道试题,共20 分。
)1. 下面描述错误的是()。
A. 恒载的作用位置是固定不变的,它引起的结构上的任一量值也是不变的B. 在进行结构设计时,需要计算出结构在恒载和活载共同作用下各量值的最大值C. 移动活荷载或可动活荷载的共同特点是大小会发生改变D. 移动活荷载或可动活荷载的共同特点是方向是固定不变的正确答案:C2. 题面见图片A.B.C.D.正确答案:A3.题面见图A.B.C.D.正确答案:A4. 力矩分配法计算得出的结果()A. 可能是近似解,也可能使精确解B. 一定是近似解C. 是精确解D. 不是精确解正确答案:A5. 机动法作影响线是以()为依据的。
A. 刚体虚位移原理B. 静力平衡方程C. 变形协调方程D. 以上均不对正确答案:A6.对下图所示的简支梁中心的竖向位移计算,正确的是()。
A.B.C.D.正确答案:B7.题面见图A.B.C.D.正确答案:A8. 下面选项中,不属于静定结构特性的是()。
A. 结构是无多余约束的几何不变体系B. 结构的内力与结构截面的刚度有关C. 支座位移不会使结构产生内力D. 温度改变不会使结构产生内力正确答案:B9. 杆件杆端转动刚度的大小取决于()A. 力B. i和远端支承情况C. 杆件形状正确答案:B10. 在求桁架的内力时,截取桁架的结点为隔离体,利用各结点的静力平衡条件来计算各杆内力,这种方法为()。
A. 结点法B. 截面法C. 力矩法D. 以上均不对正确答案:A11. 长度、材料均相同,但截面积不同的两根简支梁,在相同荷载作用下,试指出下列哪一种说法是正确的()。
A. 截面大的内力较大,变形较小B. 截面小的内力较小,变形较大C. 内力一样大,但变形不同D. 变形一样,但内力不同正确答案:C12. 题面见图示A.B.C.D.正确答案:D13. 题面见图示A.B.C.D.正确答案:D14.内容如下所示A.B.C.D.正确答案:D15. 刚体体系和变形体系虚位移原理的虚功方程两者的区别在于()A. 前者用于求解位移,后者用于求未知力B. 前者用于求解未知力,后者用于求位移C. 前者的外力总虚功等于零,后者的外力总虚功等于其总虚应变能D. 前者的外力总虚功不等于零,后者的外力总虚功等于其总虚应变能正确答案:C16.关于下图等截面直杆的转动刚度、传度系数、侧移刚度正确的是()A.B.C.D.正确答案:A17. 三个刚片用在一条直线上的三个铰两两相连,组成()。
学号 姓名2-1 求以下结构中指定杆内的应力。
已知(a)图中杆的横截面面积A 1=A 2=1150mm 2。
2-2 求以下各杆内的最大正应力。
(3)图(c)为变截面拉杆,上段AB 的横截面积为40mm 2,下段BC 的横截面积为30mm 2,杆材料的ρg =78kN/m 3。
A E C D B2-4一直径为15mm,标距为200mm 的合金钢杆,比例极限内进行拉伸实验,当轴向荷载从零缓慢地增加时,杆伸长了0.9mm,直径缩小了0.022mm,确信材料的弹性模量E、泊松比ν。
2-6图示短柱,上段为钢制,长200mm,截面尺寸为100×100mm2;下段为铝制,长300mm,截面尺寸为200×200mm2。
当柱顶受F力作历时,柱子总长度减少了0.4mm,试求F值。
已知E钢=200GPa,E铝=70GPa。
2-7图示等直杆AC,材料的容重为ρg,弹性模量为E,横截面积为A。
求直杆B截面的位移ΔB。
学号姓名2-8图示结构中,AB可视为刚性杆,AD为钢杆,面积A1=500mm2,弹性模量E1=200GPa;CG为铜杆,面积A2=1500mm2,弹性模量E2=100GPa;BE为木杆,面积A3=3000mm2,弹性模量E3=10GPa。
当G点处作用有F=60kN时,求该点的竖直位移ΔG。
2-11图示一挡水墙示用意,其中AB杆支承着挡水墙,各部份尺寸均已示于图中。
假设AB杆为圆截面,材料为松木,其允许应力[σ]=11MPa,试求AB杆所需的直径。
2-12图示结构中的CD杆为刚性杆,AB杆为钢杆,直径d=30mm,允许应力[σ]=160MPa,弹性模量E=×105MPa。
试求结构的允许荷载F。
2-14图示AB为刚性杆,长为3a。
A端铰接于墙壁上,在C、B两处别离用同材料、同面积的①、②两杆拉住,使AB杆维持水平。
在D点作用荷载F后,求两杆内产生的应力。
设弹性模量为E,横截面面积为A。
河海大学2014-2015学年硕士生《数值分析》试题(A)任课教师姓名姓名专业学号成绩一、填空题 (每小题3分, 共24分)1、已知方程的根是二重根,则求此根的具有二阶收敛的牛顿迭代格式是。
2. 作为的近似值,有 位有效数字。
3、是以为插值区域,为插值节点的插值函数,满足哪些条件会成为三次样条插值函数:。
4、给定矩阵,则_________, _________, _________,条件数____________.5、解常微分方程初值问题数值解的改进欧拉预测-校正公式是:预测:校正: 。
6、设矩阵,的杜利特尔()分解为: , 则; 。
7、给定方程,写出求解此方程的牛顿迭代格式___________________________以及弦截法迭代格式____________________________________.8、写出求解的复化辛普森求积公式______________________________________,该公式的误差阶为_____________.《数值分析》2014级(A) 第1页共5页二、(本题10分)已知,且有x0.10.20.3f (x) 2.1 3.0 3.4(1).求f (x)的二次拉格朗日插值多项式;(2).用二次拉格朗日插值多项式,求f(2.4)的近似值(取小数点后三位),并估计误差。
三、(本题10分)用最小二乘法求一个形如的经验公式,使它与下列数据相拟合。
x-10123f (x)-0.50.20.51 1.8《数值分析》2014级(A) 第2页共5页四、(本题8分)用追赶法求解三对角方程组五、(本题10分)写出方程组的雅科比和高斯-赛德尔迭代格式,确保对任意初始向量都收敛,并取初始向量,分别计算出迭代2次后的结果(取小数点后四位)。
《数值分析》2014级(A) 第3页共5页六、(本题8分)确定求积公式中的待定参数,使其代数精度尽量高,并指出所得公式的代数精度。
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。
题3-1图3-2 试不计算反力而绘出梁的M 图。
题3-2图习题44-1 作图示刚架的M 、Q 、N 图。
题4-1图4-2 作图示刚架的M 图。
(b)(a)20kN40kN20kN/m40kN(b)5kN/m40kN(a)(c)(b)(a)题4-2图4-3 作图示三铰刚架的M 图。
题4-3图4-4 作图示刚架的M 图。
题4-4图4-5 已知结构的M 图,试绘出荷载。
P(e)(d)(a)(b)(c)/4kN(b)(a)(a)(b)(a)题4-5图4-6 检查下列刚架的M 图,并予以改正。
题4-6图习题55-1 图示抛物线三铰拱轴线方程,试求D 截面的内力。
题5-1图5-2 带拉杆拱,拱轴线方程,求截面K 的弯矩。
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。
(e)(g)(h)P(d)(c)(a)(b)(f)x x l l fy )(42-=x x l lfy )(42-=C题6-1图6-2 用结点法计算图示桁架中各杆内力。
题6-2 图6-3 用截面法计算图示桁架中指定各杆的内力。
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。
题6-4图6-5 用适宜方法求桁架中指定杆内力。
(c)(b)(b)(b)(a)题6-6图习题88-1 试作图示悬臂梁的反力V B 、M B 及内力Q C 、M C 的影响线。
长沙理工大学土木与建筑学院2014-2015学年二学期材料力学期末考试试卷(A卷)班级:___________学号:___________姓名:___________得分:___________题号一二三四五六七八九十成绩复核得分阅卷题目部分,(卷面共有20题,100分,各大题标有题量和总分)一、选择题(14小题,共42分)1.开有小圆孔的矩形截面拉杆如图所示。
通过圆孔中心的m-m横截面上的正应力分布应为______所示2. 1、2两杆材料的弹性模量为E,横截面面积为A,受力如图所示。
若使节点C没有竖直方向的位移,则集中力和应满足的条件是______A、 B、 C、 D、3.在板状试件的表面上,沿纵向和横向粘贴两个应变片、。
在P力作用下,若测得,则该试件材料的泊松比为_________。
A、 B、 C、 D、4.简支梁极其弯矩图如图所示。
梁的受载情况是_____。
5.矩形截面的简支梁受均布荷载作用,如图.以下结论中_______是错误的(分别表示横截面上的正应力和剪应力).A、在点A处,,.B、在点B处.,.C、在点C处,,.D、在点D处.,.6.图所示铆钉连接,铆钉直径为d,铜板厚度分别为和,材料的许用剪应力为,许用挤压应力为.若荷载为P,铆钉数为n,则n值应由条件______确定.A、.B、,C、,.D、,,.7.在下列说法中,_________是正确的。
A、在有正应力作用的方向,必有线应变;B、在无正应力作用的方向,必无线应变;C、在线应变为零的方向,正应力也一定为零;D、在正应力最大的方向,线应变也一定最大。
8.在厂房建筑中使用的“鱼腹梁”实质上是根据简支梁上_______而设计的等强度梁。
A、受集中力、截面宽度不变;B、受集中力、截面高度不变;C、受均布截荷、截面宽度不变;D、受均布载荷、截面高度不变。
9.图示等直杆分别在自由状态(图(a))和刚性模中(图(b))承受轴向下压力p,则该杆任一点在两种状态下的__________相等。
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, EFB、DE,DF, EFC、AF, BF,DE, DF, EFD、DC, EC,AF,BF3、右图所示刚架中A 支座的反力A H 为( ) A、PB 、2P -C、P -D 、2P4、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6基本结构,则力法方程为( A 、θδ=+a cX B 、θδ=-a cXC 、θδ-=+a cXD、θδ-=-acX7、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8、图示梁中的轴力( ) A 、全部为拉力 B 、为零 C 、全部为压力D、部分为拉力,部分为压力9、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 、结构必须是静定的四、对下图所示平面杆件体系作几何组成分析。
一、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;D。
常变。
2。
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。
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.正弦曲线。
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 ; D.都不对.6。
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 _____。
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)2.作图示结构的M图.(本题15分)3。
求图示结构A、B两截面的相对转角,EI=常数.(本题16分)4。
用位移法计算图示结构,并作M图,E = 常数.(本题16分)说明:请将答案写在答题纸上。
一、选择题题号1234 5 6答案二、填空题1。
2。
3.三、简答题答案及评分标准一、选择题(每小题3分,共18分)1. A;2. C; 3。
A; 4。
本试卷一共10页第 页1 武夷学院期中考试试卷( 2015 级 土木工程3+2 专业2015 ~2016学年 第 1学期) 课程名称 《结构力学》 A 卷 考试形式 闭卷 考核类型 考查本试卷共 七 大题,卷面满分100分,答题时间120分钟。
一、单项选择题:(本大题共2小题,每小题5分,共计10分)1.图1所示的组合结构中,杆AB 的轴力为( ) A. 22P B. -22P C. 2P D. -2P图1 图2 2.图2示带拉杆的三铰拱,杆AB 中的轴力为( ) A .10kNB .15kNC .20kND .30kN二、填空题:(本大题共3小题,每空5分,共计15分)1如图3所示的结构中DB 杆D 截面的弯矩为 (设下侧受拉为正)。
2.如图4所示的结构中的支座反力R= 。
3.如图5所示的结构中的零杆的个数为 。
图3 图4 图5三、简答题:(本题10分)分析如图6所示的结构体系组成、图6三、简答题:(本题有3小题,共计65分)求作如图7所示多跨静定梁弯矩图。
(a )结构与荷载(b )传力层次图·m F60(c )M 图kN·m页3解:(1)确定求解顺序。
DEF →DCB →AB 。
(2)求各部分之间的作用力。
结果如图(b )所示。
(3)分别画出每一部分的弯矩图,组合在一起就是原结构的弯矩图,如图(c )所示。
作如图8图示刚架弯矩图和剪力图。
已经杆件的刚度EI 为常数。
求如图9所示结构的K 点竖向位移。
P (g 2)M -图24ql 图(g 1)-本试卷一共10页第 页4解22224122432421221243238221148K yql l ql ll l EIql l ql l l l EIql EI∆⎛⎫⎛⎫⎛⎫⨯⨯⨯⨯+⨯⨯ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭=⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭+=。
上海应用技术学院2013—2014学年第二学期《结构力学I》期中A试卷课程代码:B2052093学分: 3.0 考试时间: 100 分钟课程序号: 1251662一、判断题(每题3 分,共12 分,认为正确的打O,错误的打 )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. 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。
( )3. 图示体系去掉二元体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。
( )4. 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。
( )二.填充题(将答案写在空格内)(本大题分3 小题,共10 分)1.(本小题4 分)图示刚架支座反力FBy=0 , C 截面的弯矩MC= 40knm 剪力F Q C=02、几何不变体系的几个基本组成规律,按其实质可以归结为一个简单规律,即_三角形规律。
(本小题 4 分)3、图示桁架有_7_根零杆。
(本小题4 分)三.计算图示体系的自由度(本大题分2 小题,共8 分)作出弯矩、剪力、轴力图各给3分N图Q图M图四.对下列图示各体系作几何组成分析(本大题分4 小题,共20 分)图4-1[解] 在此体系中,刚片12、24和大地通过不再一条线的铰1、2和二根链杆3、5组成几何不变体系Ⅰ,Ⅰ和46通过铰4和连杆6组成几何不变体系,(3 分),故此体系为几何不变的且无多余联系的几何不变体系。
(2 分)图4-2[解] 在此体系中,刚片AB上只有两个铰,从机动观点看,其作用相当于如虚线AB所示的链杆。
同理,刚片CD也相当于一根链杆,这样,就可看出刚片BCE与基础是用三根不全交于一点也不全平行的链杆所联接,(3 分),故此体系为几何不变的且无多余联系的几何不变体系。
(2 分)[解] 在此体系中,刚片AB与基础是用三根不全交于一点也不全平行的链杆所联接,增加两个二元体ACE和DFB,仍为几何不变体系, 链杆CD为多余约束,(3 分)故此体系为具有一个联系的几何不变体系。
一、 是非题(本大题分2小题,共9分)1.(本小题5分)图a 所示结构的M 图如图b 所示。
( )2.(本小题4分)图示结构在移动荷载作用下,剪力F Q B 左的最大值为零。
( )二、 填空题(本大题分4小题,共20分)1.(本小题4分)杆端的转动刚度S ,等于_______________________时需要施加的力矩,它与__________________和__________________有关。
2.(本小题5分)已知某量值S 的影响线如图a ,在给定的移动荷载(F P1=8kN ,F P2=1kN ,F P3=2kN )作用下,其最不利荷载位置为图____。
(填b 、c 、d 或e )qa)b)3.(本小题6分)图示结构A 截面的剪力为________。
4.(本小题5分)图示桁架c 杆的轴力F N c =____。
P1F P2F P3F F P3P2F F P1F FFF F F F F F P2P3P1b)c)d)e)a)三、 (本大题6分)试选择图示对称结构在图示荷载作用下,用力法计算时的最优基本体系。
四、 (本大题5分)试分析图示体系的几何组成。
五、 (本大题6分)试确定图示结构位移法基本未知量数目和基本结构,两根链杆a 和b 需考虑轴向变形。
六、 (本大题10分)图示结构左支座B 向左移动1cm ,右支座D 向下移动2cm ,试求铰A 的竖向位移。
七、 (本大题14分)用位移法作图示结构M 图,横梁刚度EA →∞,两柱线刚度i 相同。
八、 (本大题16分)试写出用力法计算图示结构的典型方程(采用右图所示基本体系),并求出方程中的全部系数和自由项(不求解方程)。
已知各杆EI =常数。
24九、 (本大题14分)用力矩分配法计算图示结构(可利用对称性),并作弯矩图。
已知各杆EI =常数。
十、 是非题(本大题分2小题,共9分)1.(本小题5分)图a 所示结构的M 图如图b 所示。
(√)2.(本小题4分)图示结构在移动荷载作用下,剪力F Q B 左的最大值为零。
结构力学考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 静定结构与超静定结构的区别在于:A. 结构的形状B. 结构的受力情况C. 结构的约束数量D. 结构的材料答案:C2. 力的三要素包括:A. 大小、方向、作用点B. 大小、形状、作用点C. 大小、方向、形状D. 形状、方向、作用点答案:A3. 在结构力学中,以下哪个不是基本的内力类型:A. 轴力B. 剪力C. 弯矩D. 扭矩答案:D4. 梁的弯矩与剪力之间的关系是:A. 互为线性关系B. 互为正弦关系C. 互为余弦关系D. 没有直接关系答案:A5. 根据弯矩图,以下哪个说法是正确的:A. 弯矩图的正负表示受拉或受压B. 弯矩图的正负表示顺时针或逆时针C. 弯矩图的正负表示梁的上侧或下侧D. 弯矩图的正负表示梁的左端或右端答案:B二、简答题(每题10分,共30分)6. 简述结构力学中的静定与超静定的概念。
答案:静定结构是指在已知外力作用下,结构的内力和位移可以唯一确定的结构。
而超静定结构则是指在已知外力作用下,结构的内力和位移不能唯一确定,需要通过额外的方程来求解的结构。
7. 描述梁的剪力和弯矩是如何影响梁的变形的。
答案:剪力主要影响梁的局部变形,如梁的局部弯曲或扭转。
弯矩则影响梁的整体变形,导致梁的弯曲。
剪力和弯矩的组合作用决定了梁的最终变形形状。
8. 什么是结构的稳定性?为什么结构的稳定性很重要?答案:结构的稳定性是指结构在受到外力作用时,能够保持其原有的平衡状态而不发生失稳的能力。
结构的稳定性很重要,因为它直接关系到结构的安全和使用寿命。
三、计算题(每题25分,共50分)9. 给定一根简支梁,长度为L,承受均布荷载q。
求梁的弯矩表达式。
答案:对于一根简支梁,其弯矩表达式为:\[ M(x) = \frac{qL^2}{8} - \frac{qx^2}{2} \]其中,\( x \) 是梁上任意一点到支点的距离。
10. 给定一个悬臂梁,长度为L,自由端承受一个集中力P。
word格式文档学号姓名2-1求下列结构中指定杆内的应力。
已知(a)图中杆的横截面面积A1=A2=1150mm2。
2-2求下列各杆内的最大正应力。
(3)图(c)为变截面拉杆,上段AB的横截面积为40mm2,下段BC的横截面积为30mm2,杆材料的ρg=78kN/m3。
AECDB2-4一直径为15mm,标距为200mm 的合金钢杆,比例极限内进行拉伸试验,当轴向荷载从零缓慢地增加58.4kN 时,杆伸长了0.9mm,直径缩小了0.022mm,确定材料的弹性模量E、泊松比ν。
2-6图示短柱,上段为钢制,长200mm,截面尺寸为100×100mm2;下段为铝制,长300mm,截面尺寸为200×200mm2。
当柱顶受F力作用时,柱子总长度减少了0.4mm,试求F值。
已知E钢=200GPa,E铝=70GPa。
2-7图示等直杆AC,材料的容重为ρg,弹性模量为E,横截面积为A。
求直杆B截面的位移ΔB。
word格式文档学号姓名2-8图示结构中,AB可视为刚性杆,AD为钢杆,面积A1=500mm2,弹性模量E1=200GPa;CG 为铜杆,面积A2=1500mm2,弹性模量E2=100GPa;BE为木杆,面积A3=3000mm2,弹性模量E=10GPa。
当G点处作用有F=60kN时,求该点的竖直位移ΔG。
32-11图示一挡水墙示意图,其中AB杆支承着挡水墙,各部分尺寸均已示于图中。
若AB 杆为圆截面,材料为松木,其容许应力[σ]=11MPa,试求AB杆所需的直径。
2-12图示结构中的CD杆为刚性杆,AB杆为钢杆,直径d=30mm,容许应力[σ]=160MPa,弹性模量E=2.0×105MPa。
试求结构的容许荷载F。
2-14图示AB为刚性杆,长为3a。
A端铰接于墙壁上,在C、B两处分别用同材料、同面积的①、②两杆拉住,使AB杆保持水平。
在D点作用荷载F后,求两杆内产生的应力。
设弹性模量为E,横截面面积为A。
1
2014 — 2015学年第一学期结构力学期末考试试卷( A
卷参考答案)
(水工、农水、港航、大禹专业 12级)
学号 _____________ 专业 _____________ 姓名 ______________ 成绩 _____________
一、判断题(正确的打V,错误的打X)(每小题2分,共6分)
1. 除荷载外,其它因素如温度变化、支座移动等也会使结构产生位移,因而也就有可能使静定 结构产
生内力
2. 杆件结构的内力与杆件的弹性常数和截面尺寸有关,即与杆件的刚度有关。在荷载作用下, 内力与
各杆的相对刚度有关,而在温度改变和支座移动作用下,其内力与各杆的绝对刚度有关。
(X )
3. 当三铰拱的
轴线为合理拱轴线时,在荷载作用下,各截面的弯矩不一定为零。 (V )
(4 学分土木专业不做)
二、选择题(选择一个正确答案)(每小题3分,共9分)
1.
右图所示平面杆件体系为
A. 无多余约束的几何不变体系
B. 有多余约束的几何不变体系
C. 瞬变体系
D. 常变体系
2.
图示桁架结构中,a杆的轴力为(
2D
B
P
2
D
0
3. 已知图a所示结构(各杆El相等且为常数)由支座移动
结构1、2处作用 R时(如图b所示),引起的支座反力 FR= ( C )。
A
P
C
,2P
引起1、2处的竖向位移均为 1,则在该
1
A.
2F1 B. 2 1 C. 2F
1 1
D.
2F1
1 2 1 2
6
200
3
三、填空题(每小题3分,共9分)
1.图示刚架结构中各杆EI相等且为常数,则在图示荷载作用下支座 3处的弯矩支座反力
M
3
20kN.m(逆时针),竖向支座反力 FR3y 15kN(向下)
。
20kN
图(a) 图(b)
200 kN .m
解,取基本体系如图(b)所示,则基本方程中自由项
1C
a
。(4学分土木不做)
a
1'
图(a)
3.图示结构用力矩分配法计算时,分配系数 AC为
DA
(顺时针为正)
2
41
4
4m
4m
2•图(a)所示刚架受支座移动作用,其中支座 C转动角度B,支座
B下沉距离。用力法求
A EI B
a
1
200 kN .m
-
3
220
2 2]
160 2 /
-10 2
3
A —
—(-20^2) (-2\2)
2、2
EA
(3 分)
四、图示组合结构中,AB、BC杆El为常数,DE杆EA为常数,(1)试绘制弯矩图;
(2)求C点的竖向位移。(20分)
5
kN w
4m
4EI
(10
分)
Mk,F
Nk
(7 分)
五、用力法求解下图所示超静定结构(各杆 EI=常数),并作出弯矩图。(18分)
(4) 系数和自由项 (4分)
320 960
11 1F
EI
3EI
(5) 解方程 (2分)
F1 9(kN)
(6) 弯矩图 (2分)
4m
€ --- ►
F1 F1
--
!
Bm
1
—
--- '
(4分)
F1=1 F1=1
40 ■7te ___________________ 40 M F(kN.m) A 40 40
m
2m 2m
解:(1)基本系(利用对称
性)
(4分)
(2) 典型万程(2分)
11F1 1F
0
(3) 单位弯矩图、荷载弯矩
图
m/Nk
41 \ / 14
4
六
、
试用位移法求解图示结构弯矩图,各杆
E相同。(18分)
解:
2
1
4m
(1)基本体系(4分)
Ey
目
2I
c I
(2)位移法典型方程为:
.El
(3)令I ~T,绘制
12 2
R1F
k22 2 F
R2F
M
1
>
M
2
和
M
i
i
图如下,(4
分)
F
k
11
k
21
(4)计算各系数和自由项 (4分)
, , 6i 3i , 15i 15i
k
ii
4i 6i 10i ; k12 k21 T k22 2
2 ; 22 l
2
16
;
F
RIF
8 3 5kN.m
;
FR2F 2q q 3q
18kN.m
代入典型方程解得: 119 460 1 ; 2 38 i 19i (2分)
(5) 叠加法作弯矩图,即由 M M1 1 M 2 2 M F算出控制截面弯矩,然后作弯矩图
如下:(2分)
七、(1)作K截面剪力和B支座反力影响线;(8分)
(2)求D截面弯矩在图示移动荷载系作用下的最不利荷载位置。 (6分)
A K B C D E F
7TT 77T
2m
2m
3m 3m
2m 2m
——
*—
►
I
5kN 10kN 10kN
解:(1)K截面剪力和B支座反力影响线 (2*4
分)
[」
m 艮|丄 2m 2m 3m 3m w 2m 2m
區.
i'i rl" r|^ n1! n
(2) D截面弯矩在图示移动荷载系作用下的最不利荷载位置
MDmax=F3*1.2+F2*0.4=10*1.2+10*0.4=16kN ' m (4
分)
八.多跨静定梁做M图 待补充
1.75
M D影响线及最不利荷载位置(2分)