结构力学 力法(二)
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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. 45. 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yC 可取自任何图形B. A和yC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yC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=()A. 20kN•mB. 25kN•mC. 30kN•mD. 35kN•m.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mB. 增大刚度EIC. 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•mB. 2kN•mC. -2kN•mD. -4kN•m13. 图示为三自由度体系的振型,其相应的频率是ωa 、ωb、ωc,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. P1作用在C点上 B. P2作用在C点上 C. P3作用在C点上 D. P3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,会产生位移; C. 会产生内力,不产生位移; D. 不产生内力,也不产生位移。
《结构力学(二)》教学大纲I先修课程《高等数学》、《理论力学》、《材料力学》II本课程的课时分配情况课时分配:III课程性质、目的和任务本课程的性质:《结构力学》课程[含《结构力学(一)》和《结构力学(二)》]是土木工程专业必修的一门主要专业基础课。
本课程的目的:本课程的教学目的是使学生在学习《理论力学》与《材料力学》(或《工程力学》)的基础上,进一步掌握分析计算杆件结构的基本原理和方法(包括动力计算方法),了解各类结构的受力性能,培养结构分析与计算方面的能力(包括使用电算程序进行复杂结构分析的能力),为学习有关专业课程及进行土木工程的结构设计和施工打下基础。
本课程的任务:1、研究杆件结构的组成规律及合理形式。
2、计算简单杆件结构(包括静定结构和超静定结构)在外因作用下的内力和位移。
3、解决杆件结构在移动荷载作用下的计算问题。
4、矩阵位移法基本原理及复杂结构的电算分析。
5、动力荷载作用下的结构计算问题。
IV本课程的要求和内容第一章绪论一、学习要求通过本章的学习,要求学生对结构力学这门课程的研究对象和基本任务有一个总体的了解;同时,对结构计算时采用的力学模型——结构的计算简图的重要性、选取的原则和方法有初步的认识。
本章要了解结构力学的研究对象和任务。
理解杆件结构的计算简图。
重点掌握平面杆件结构的分类。
二、课程内容§1.1 结构力学的研究对象和任务结构及其分类、结构力学的研究对象和任务。
§1.2 杆件结构的计算简图计算简图及其选择原则,计算简图的简化要点,计算简图选取举例。
§1.3 平面杆件结构的分类第二章平面体系的几何组成分析一、学习要求了解几何不变与几何可变、自由度与约束等概念。
掌握平面几何不变体系的基本组成规律及其应用。
掌握静定结构与超静定结构的划分方法。
二、课程内容§2.1 几个概念几何不变与几何可变体系、自由度、约束、多余约束与必要约束等概念。
§2.2 几何不变体系的组成规则包括三刚片规则、两刚片规则、二元体规则等三个规则。
全国2007年4月高等教育自学考试结构力学(二)试题课程代码:02439一、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,请将其代码填写在题后的括号内。
错选、多选或未选均无分。
1.图示结构K 截面弯矩M K 为( ) A.)(2Pl 3下侧受拉B.)(2Pl上侧受位 C.)(2Pl下侧受位 D.02.图示刚架,EI=常数,铰B 的竖向线位移为( )A.EI 3Pl 3B.EI 3Pl 23C.EI Pl 3D.EI3Pl 433.图(a )所示结构的基本结构如图(b ),EI=常数,则力法典型方程系数( )A.δ11>0,δ12>0B.δ11>0,δ12=0C.δ11>0,δ12<0D.δ11=0,δ12=04.下列说法错误..的是( ) A.力法只能求解超静定结构 B.力法基本结构不唯一 C.力法基本结构可以是超静定结构D.力法基本未知量是结点位移5.图示结构,在力偶M 作用下杆端弯矩的数值存在以下关系:( )A.M KA=M KBB.M KB=M KCC.M KC=M KDD.M KD=M KA6.机动法作静定结构内力影响线依据的是:()A.刚体系虚位移原理B.刚体系虚力原理C.位移互等定理D.反力互等定理7.图示连续梁上作用可以任意布置的均布荷载,若求截面C弯矩的最小值,则荷载应分布在:()A.(1)、(4)跨 B.(1)、(3)跨C.(2)、(3)跨D.(2)、(4)跨8.平面刚架单元坐标转换矩阵[T]是()A.正交矩阵B.对称矩阵C.奇异矩阵D.对角矩阵9.图示结构直接结点荷载为()A.[10kN 0 0 30kN 0 0]TB.[30kN 0 0 0 0 0]TC.[10kN 0 0 20kN 0 0]TD.[0 0 0 30kN 0 0]T10.图示荷载对结构的作用()A.可看成是静荷载还是动荷载,取决于P 值的大小B.可看成是静荷载还是动荷载,取决于结构的自振频率C.可看成静荷载D.可看成动荷载二、填空题(本大题共10小题,每小题2分,共20分) 请在每小题的空格中填上正确答案。
结构力学力法的典型方程结构力学是研究结构内部受力和变形规律的学科,通过建立力学模型并利用力学方程进行分析,可以预测结构的受力状态和稳定性。
在结构力学中,主要涉及到几个典型的方程,包括平衡方程、变形方程和材料本构关系方程。
1.平衡方程:平衡方程是表达结构处于静力平衡状态的基本方程,根据牛顿第二定律可得出。
平衡方程可以分为整体平衡方程和局部平衡方程。
(1)整体平衡方程:整体平衡方程是研究整个结构的受力平衡关系,通常包括平衡条件、力的平衡方程和力矩的平衡方程。
2.变形方程:变形方程是用来描述结构受力引起的变形情况的方程,包括位移方程和应变-位移关系。
(1)位移方程:位移方程是用来描述结构各点的位移与受力之间的关系。
位移方程可以根据变形模型和平衡条件来推导,一般采用构件的柔度矩阵或势能法推导。
(2)应变-位移关系:应变-位移关系是研究结构变形与应变之间的关系,通过该关系可以求解结构的受力和变形情况。
应变-位移关系通常根据材料的本构关系来确定。
3.材料本构关系方程:材料本构关系方程是研究结构材料特性对结构力学性能的影响,通过该方程可以获得应力-应变关系。
材料本构关系方程根据材料的力学性质和实验数据来确定,常用的材料本构关系方程有钢材的线弹性本构关系、混凝土的受压和受拉本构关系等。
在结构力学中,以上三个典型方程通常以矩阵形式来表达,从而可以进行更加简洁和高效的数值计算。
典型的矩阵方程包括平衡方程的矩阵形式、位移方程的矩阵形式、应变-位移关系的矩阵形式以及材料本构关系方程的矩阵形式等。
总结起来,结构力学的典型方程包括平衡方程、变形方程和材料本构关系方程。
这些方程是结构力学分析的基础,通过这些方程的建立和求解,可以揭示结构内部受力和变形的规律,为结构的设计和优化提供依据。
绪论单元测试1、单选题:本课程的在线考试时间是第()周?选项:A:12B:15或16C:14答案: 【15或16】2、多选题:想取得较好的学习效果应做到以下哪几条?选项:A:每个视频至少学习两遍以上B:记住解题步骤和一些重要的结论C:重视解题步骤的完整性D:视频中讲解的所有题目全部做对答案: 【每个视频至少学习两遍以上;记住解题步骤和一些重要的结论;重视解题步骤的完整性;视频中讲解的所有题目全部做对】第一章单元测试1、判断题:用位移法计算超静定结构总是比用力法计算时的基本未知数少。
()选项:A:对B:错答案: 【错】2、判断题:图示结构的位移法基本方程中F1P = F2P =0,因此各杆仅承受轴向力,没有弯矩。
( )选项:A:错B:对答案: 【对】3、判断题:图示两种结构的杆长l 和抗弯刚度EI相同,当杆端B发生竖直向下的单位位移时,它们具有相同的弯矩图和变形曲线。
()选项:A:错B:对答案: 【对】4、判断题:图示结构的位移法基本体系,其典型方程系数k11为20,图中括号内数字为线刚度。
()选项:A:对B:错答案: 【错】5、判断题:图a所示结构用位移法求解时,M3图应如图b形状。
()选项:A:错B:对答案: 【错】6、判断题:图示结构用位移法求解时,D1=F P l3/30EI。
()选项:A:对B:错答案: 【对】7、判断题:图示结构固端弯矩M AB F=ql2/12+M/2。
()选项:A:对B:错答案: 【错】8、判断题:位移法中角位移未知量的数目恒等于刚结点数。
()选项:A:对B:错答案: 【错】9、判断题:图示结构横梁无弯曲变形,故其上无弯矩。
()选项:A:对B:错答案: 【错】10、判断题:图示结构EI=常数,用位移法求解时有一个基本未知量。
()选项:A:对B:错答案: 【对】11、判断题:图示两结构中M A相等,EI均为常数。
()选项:A:对B:错答案: 【对】12、单选题:图示结构各杆EI为常数,其结点位移基本未知量为_______.选项:A:3B:2C:4D:1答案: 【3】13、单选题:图示结构用位移法计算时,若取结点A的转角为D1,k11为().选项:A:10EI/lC:9EI/lD:11EI/l答案: 【10EI/l】14、单选题:在位移法典型方程的系数和自由项中,数值范围可为正、负实数的有:()选项:A:主系数和自由项B:主系数C:副系数和自由项D:主系数和副系数答案: 【副系数和自由项】15、单选题:图b是图a所示结构位移法所作图的条件是:()选项:A: i1¹i2¹i3 ,为有限值B: i1¹i2, i1=i3 ,为有限值C: i2=¥ ,i1=i3,为有限值D: i1=i2=i3 ,为有限值答案: 【i2=¥ ,i1=i3,为有限值】第二章单元测试1、判断题:对图示结构的杆端B,其远端为固定端A,则其转动刚度S BA=4i。
一. 判断(每题2分, 共20分) 1. 图示杆AB 与CD 的EI ,l 相等,但A 端的劲度系数(转动刚度)AB S 大于C 端的劲度系数(转动刚度)CD S 。
( )2. 图示刚架可利用力矩分配法求解。
( )3. 梁的绝对最大弯矩表示在一定移动荷载作用下梁某一截面的最大弯矩( )4. 图示结构E Q 影响线的AC 段纵标不为零。
()5. 静定结构及超静定结构的内力影响线都是由直线组成。
()6. 图示梁的绝对最大弯矩发生在距支座A 6.625m 处。
( )7. 图示体系设为自振频率)可如下计算稳态动位移。
33max 27175,6961(/)st st y Pl Pl y y EI EI θω===-8. 体系的动力自由度与质点的个数不一定相等。
9. 单自由度体系如图,,欲使顶端产生水平位移,需加水平力,则体系的自振频率。
10. 结构刚度矩阵是对称矩阵,即有i j ji K K ,这可由位移互等定理得到证明。
11. 图a 对称结构可简化为图b 来计算。
( )12. 图示结构横梁无弯曲变形,故其上无弯矩。
( )13. 位移法未知量的数目与结构的超静定次数有关。
( )14. 位移法的典型方程与力法的典型方程一样,都是变形谐调方程。
( ) 15. 用位移法可以计算超静定结构,也可以计算静定结构。
( ) 16. 图b 为图a 用位移法求解时的基本体系和基本未知量,其位移法典型方程中的自由项,。
( )Z为水平横梁的水平位移,则图应如图b形状。
17.图示结构a用位移法求解时,基本未知量3()18.图示结构在荷载作用下的弯矩图形状是正确的。
( )19.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。
()20.力矩分配法仅适用于解无线位移结构。
()21.图示体系是几何不变体系。
22.图示体系是几何不变体系。
N为30kN。
()23.图示拱在荷载作用下,DE24.图示结构中的反力2H kN。
2020年结构力学二试题及答案一、填空题(本大题共10小题,每小题2分,共20分)请在每小题的空格中填上正确答案。
错填、不填均无分。
1.图示结构中,AC杆轴力FN=_________。
2.图示刚架,MBC=_________。
(下侧受拉为正)3.图示简支梁,当Fp1=1作用时,1点的挠度为0.01646l/EI,2点的挠度为0.0144l/EI;当Fp2=1作用时1点的挠度为_________。
4.图示刚架,AB杆A端弯矩值MA=_________。
5.图示刚架,用位移法求解,基本未知量数目最少为_________。
6.图示刚架,EI=常数,则AB杆A端的力矩分配系数?AB=_________。
7.伸臂梁及MC影响线如图所示,在图示固定荷载作用下MC=qA,式中A=_________。
8.图示刚架,单元编号、结点编号和结点位移编号如图所示,则单元③的单元定位向量为_________。
9.图示体系(EI=常数)动力自由度的数目为_________。
10.若图示单自由度体系的初位移为0.01m,初速度为0,则不计阻尼时的自由振动振幅为_________。
二、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,请将其代码填写在题后的括号内。
错选、多选或未选均无分。
1.图示拉杆拱中AB杆的轴力为()A.-15kN B.-10kN C.0 D.30kN2.图示刚架,若分布荷载用其合力代替,则支座反力()A.都发生变化B.都不变化C.仅水平反力变化D.仅竖向反力变化3.AB杆件(EI=常数),荷载引起的弯矩图与单位力引起的弯矩图如图所示,图乘的结果应为()2y12lA.??3EIy12lC.???3EIy12lB.??3EI2y12lD.???3EI4.图示对称刚架,EI不变,在FP作用下,若EI1减小,则()A.MAB增大,右侧受拉B.MAB减小,右侧受拉C.MAB增大,左侧受拉D.MAB减小,左侧受拉5.图示结构,在FP作用下()A.A端左侧受拉,D端右侧受拉B.A端右侧受拉,D端右侧受拉C.A 端左侧受拉,D端左侧受拉D.A端右侧受拉,D端左侧受拉6.图(a)所示刚架,用力法计算时,不能作为力法基本结构的是()7.图示对称刚架,在FP作用下,取半边结构计算,正确的半边结构为()8.图(a)静定MC影响线如图(b)所示,正确的答案是()A.yB=-1 B.yB=-1m C.yB=1 D.yB=1m9.图示刚架,单元(1)的等效结点荷载矩阵为()TA.[0 -12kN -8kN·m 0 -12kN 8kN·m]TB.[12kN 0 -8kN·m 12kN 0 8kN·m]TC.[0 12kN 8kN·m 0 12kN -8kN·m]TD.[-12kN 0 8kN·m -12kN 0 -8kN·m]10.?1、?2、?3分别是图示三个梁的自振频率,它们之间正确的关系是()A.?1??2,?2??3 C.?1??2,?2??3B.?1??2,?3??2 D.?1??2,?2??3三、计算题(本大题共3小题,每小题8分,共24分)1.作图示多跨静定梁FRC,FQE,ME的影响线。
结构力学(二),随堂练习2020秋华工答案结构力学(二)第一章绪论第二章平面体系的机动分析1.(判断题)瞬变体系的计算自由度可能小于。
()答题:对.错.(已提交)参考答案:√问题解析:2.(单选题)计算自由度W是有意义的,若W>,则表示体系。
A.几何常变B.几何瞬变C.几何不变D.几何可变答题:A. B. C. D.(已提交)参考答案:A问题解析:3.(判断题)图示体系为无多余约束的几何不变体系。
()答题:对.错.(已提交)参考答案:√问题解析:4.(单选题)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,有一个多余约束C.瞬变体系D.几何不变,有2个多余约束答题:A. B. C. D.(已提交)参考答案:B问题解析:5.(单项选择题)图示体系为。
A.几何常变体系B.无多余约束的几何不变体系C.瞬变体系D.有多余联系的几何不变体系答题:A. B. C. D.(已提交)参考答案:C问题解析:6.(单选题)图示体系为。
A.几何常变体系B.无多余约束的几何不变体系C.瞬变体系D.有多余联系的几何不变体系答题:A. B. C. D.(已提交)参考答案:C问题解析:7.(判别题)若体系计算自在度W≤0,则该体系几何不变。
()答题:对.错.(已提交)参考答案:×问题剖析:8.(判断题)下图的体系为几何不变体系。
()答题:对.错.(已提交)参考答案:×问题剖析:9.(单选题)图示体系为。
A.几何常变体系B.无多余束缚的几何不变体系C.瞬变体系D.有多余联系的几何不变体系答题:A. B. C. D.(已提交)参考答案:B问题解析:10.(单项选择题)下列图所示正六边形体系为。
A.几何常变体系B.无多余束缚的几何不变体系C.瞬变体系D.有多余联系的几何不变体系答题:A. B. C. D.(已提交)参考答案:C问题剖析:11.(判别题)静定布局能够是瞬变体系。
()答题:对.错.(已提交)参考答案:×问题解析:12.(判断题)静定结构可以通过静力平衡方程求出结构所有的内力。
全国2019年4月高等教育自学考试结构力学(二)试题课程代码:02439一、单项选择题(本大题共8小题,每小题2分,共16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,请将其代码填写在题后的括号内。
错选、多选或未选均无分。
1.图示三铰拱支座A的水平反力H A是()A.1kNB.1.5kNC.2kND.3kN2.图示结构D截面剪力Q D影响线在E点的坚标应是()A.-11B.-21C.+2D.+13.图示静定梁,其支座B左侧截面剪力影响线的正确形状是()A.图(a)B.图(b)C.图(c)D.图(d)4.图示刚架考虑轴向变形,正确的结点位移编码是()125.图示刚架单元②的坐标转换矩阵中元素T 11、T 12分别为( )A .-22、22 B .22、22C .-22、-22D .22、-22 6.用能量法求出的基本周期T 与其精确值T 1间的关系是( ) A .T<T 1B .T=T 1C .T>T 1D .T 与T 1间的大小没有确定关系7.图(a )(b )(c )所示压杆,杆长l 、抗弯刚度EI 均相同,临界荷载分别为P 1c 、P 2c 和P 3c ,三者间大小的正确关系是( ) A .c 1P >c 2P >c 3P B . c 3P >c 2P >c 1P C .c 2P >c 1P >c 3PD .c 2P >c 3P >c 1P38.图示等截面梁极限弯矩M u 已知,则极限荷载P u 等于( ) A .a 2MuB .a M uC .ba M uD .bM u二、填空题(本大题共9小题,每小题2分,共18分) 请在每小题的空格中填上正确答案。
错填、不填均无分。
9.图(a )所示对称结构,EI =常数,若取图(b )为其对称力法基本体系,则δ12=___________,Δ1P =____________。
10.图示对称结构,杆端弯矩M BA =____________,____________侧受拉。
结构力学二知识点
结构力学二的知识点包括以下几种:
1.超静定结构:超静定结构是指静定结构在小变形下仍然保持稳定的结构。
超静定结构的特点是结构的整体相对于其中某一部分是超静定的。
2.力法:力法是求解超静定结构位移的一种方法。
力法的基本原理是采用力
矩分配法,将超静定结构转化为静定结构,从而求解位移。
3.位移法:位移法是求解超静定结构位移的另一种方法。
位移法的基本原理
是采用等截面直杆的杆端力方程,根据位移函数求解结构的位移。
4.渐近法:渐近法是求解超静定结构位移的一种近似方法。
渐近法的基本思
想是采用折线法,将位移函数折成直线,从而求解结构的位移。
结构力学力法习题及答案结构力学力法习题及答案结构力学是一门研究物体在外力作用下产生的应力和变形的学科。
在工程学中,结构力学是非常重要的一门学科,它为我们设计和分析各种建筑和机械结构提供了基础。
在学习结构力学的过程中,习题是必不可少的一部分。
下面将给出一些结构力学的力法习题及其答案,希望对读者有所帮助。
1. 一个悬臂梁上有一个集中力作用在梁的自由端,求该梁的弯矩分布图。
解答:根据悬臂梁的特点,自由端处的弯矩最大。
假设集中力为F,梁的长度为L,弹性模量为E,梁的截面惯性矩为I。
根据悬臂梁的弯矩公式M = F * L,可以得到弯矩分布图为一个从自由端开始逐渐减小的直线。
2. 一个等截面的梁上有一个均布载荷作用,求该梁的剪力分布图。
解答:假设均布载荷为q,梁的长度为L,根据梁的受力平衡条件,可以得到梁上任意一点的剪力大小为V = q * x,其中x为距离梁的一端的距离。
因此,该梁的剪力分布图为一个线性增长的直线。
3. 一个梁上有多个集中力作用,求该梁的弯矩和剪力分布图。
解答:对于每个集中力,可以分别求出其在梁上的弯矩和剪力分布图。
然后将所有的弯矩和剪力分布图叠加在一起,即可得到梁的总弯矩和总剪力分布图。
4. 一个悬臂梁上有一个集中力和一个均布载荷同时作用,求该梁的弯矩和剪力分布图。
解答:首先,根据集中力的大小和悬臂梁的长度,可以求出集中力在悬臂梁上的弯矩分布图。
然后,根据均布载荷的大小和悬臂梁的长度,可以求出均布载荷在悬臂梁上的剪力分布图。
最后,将两者叠加在一起,即可得到梁的总弯矩和总剪力分布图。
5. 一个梁上有多个集中力和多个均布载荷同时作用,求该梁的弯矩和剪力分布图。
解答:对于每个集中力和均布载荷,可以分别求出其在梁上的弯矩和剪力分布图。
然后将所有的弯矩和剪力分布图叠加在一起,即可得到梁的总弯矩和总剪力分布图。
通过以上习题的解答,我们可以看到结构力学中力法的应用。
在实际工程中,我们需要根据具体的结构形式和受力情况,运用结构力学的理论知识,求解结构的受力分布,从而保证结构的安全可靠。