051013-1[结构力学-1] 天津大学考试题库及答案

结构力学考试题及答案一、单项选择题（每题2分，共10分）1. 梁的弯曲正应力公式为：A. σ=M/IB. σ=M/yIC. σ=M/IyD. σ=M/Iz答案：C2. 梁的剪力图在梁的某一段上是一条水平线，则该段梁的弯矩为：A. 零B. 常数C. 线性变化D. 非线性变化答案：A3. 梁在纯弯矩作用下，其截面上的最大正应力出现在：A. 截面中心B. 截面边缘C. 截面中性轴D. 截面中心与边缘之间答案：B4. 以下哪种情况下梁的挠度最大？A. 固定梁B. 简支梁C. 悬臂梁D. 连续梁答案：C5. 梁的剪力和弯矩之间的关系是：A. 线性关系B. 二次关系C. 一次关系D. 非线性关系答案：B二、计算题（每题10分，共20分）1. 某简支梁，长度为L，两端均受集中载荷P作用，求梁的最大弯矩和最大挠度。

答案：最大弯矩Mmax=PL/4，最大挠度vmax=PL^3/48EI。

2. 某悬臂梁，长度为L，自由端受集中载荷P作用，求梁的固定端弯矩和自由端挠度。

答案：固定端弯矩M=PL，自由端挠度v=PL^3/3EI。

三、简答题（每题5分，共10分）1. 什么是梁的剪力和弯矩？它们在梁的受力分析中有何作用？答案：梁的剪力是指梁上任意截面两侧外力的代数和，它反映了梁在该截面处的受剪情况。

弯矩是指梁上任意截面两侧外力力矩的代数和，它反映了梁在该截面处的受弯情况。

在梁的受力分析中，剪力和弯矩是描述梁受力状态的基本量，通过它们的分布规律可以判断梁的受力情况，进而计算梁的应力和变形。

2. 梁的挠度和转角与哪些因素有关？如何减小梁的挠度？答案：梁的挠度和转角与梁的载荷大小、分布方式、支承条件、截面形状、材料性质等因素有关。

减小梁的挠度可以通过以下方法：增加梁的截面惯性矩、选用弹性模量较大的材料、合理布置支点、增加梁的截面高度、采用预应力等。

矩阵位移法答案1、 计算连续梁的转角和杆端弯矩，并画出弯矩图。

解： 1)、编码2）、求单元刚度矩阵[][]⎥⎦⎤⎢⎣⎡i i i i k k 4224＝＝②①3）、求整体刚度矩阵⎭⎬⎫⎩⎨⎧⎭⎬⎫⎩⎨⎧2110＝＝②①λλ[]⎥⎦⎤⎢⎣⎡i i i i K 4228＝4）、求单元等效结点荷载{}P e{}{}m KN q q P P l l F F ⋅⎭⎬⎫⎩⎨⎧-=⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧-=⎭⎬⎫⎩⎨⎧=30301211210022②①{}{}{}F P P P eee-=={}{}m KN P P ⋅⎭⎬⎫⎩⎨⎧-⎭⎬⎫⎩⎨⎧303000＝＝②①5）、集成结构等效结点荷载向量{}P{}m KN P ⋅⎭⎬⎫⎩⎨⎧-=30306）、解方程[]{}{}P K =∆ii i i i 717545303042282121⎭⎬⎫⎩⎨⎧-=⎭⎬⎫⎩⎨⎧∆∆⎭⎬⎫⎩⎨⎧-=⎭⎬⎫⎩⎨⎧∆∆⎥⎦⎤⎢⎣⎡ 7）、求各杆的杆端内力{}F e{}[]{}{}F k F P e e e e +∆=单元① {}m KN i i i i i F ⋅⎭⎬⎫⎩⎨⎧=⎭⎬⎫⎩⎨⎧+⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧⎥⎦⎤⎢⎣⎡=71.2586.120074504224①单元② {}m KN i i i i i i F ⋅⎭⎬⎫⎩⎨⎧-=⎭⎬⎫⎩⎨⎧-+⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧⎥⎦⎤⎢⎣⎡=071.2530307757454224－②8）、做M 图2、 求图示刚架的M 、Q 、N 图。

解：1）、整理原始数据及编码2）、求局部坐标系中的单元刚度矩阵{}K e2442101.2,300,20,100cm KN E cm I cm A cm L ⨯====mKN LEI m KN L EI KN L EI m KN LEI m KN L EA ⋅⨯=⨯=⨯=⋅⨯=⨯=2232222106.122106.7512108.376102.2541042003）、计算整体坐标系中的单元刚度矩阵{}k e单元①和单元③单元②{}{}{}2102.258.3706.128.3708.376.7508.376.7500042000042006.128.3702.258.3708.376.7508.376.750004200004200⨯===⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎬⎫⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧--------k k k ③②①[][]I T =，＝ 0α[][][][]②②①①＝，＝kk k k90＝α[]⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎬⎫⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧--=100000001000010000000100000001000010T [][][][]2102.2508.376.1208.370420000420008.3716.758.3706.756.1208.372.2508.370420*********.3706.758.3706.75⨯==⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎬⎫⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧--------T k T k T ②②4）、用单元集成法形成整体刚度矩阵{}K⎪⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎪⎬⎫⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎪⎬⎫⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎪⎬⎫⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧000321000321321000＝＝＝③②①λλλ {}2106.7508.3702.435108.3706.8475⨯⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡--=K5）、求单元等效结点荷载{}P e{}{}[]833.050833.050-=-=TF P P①①{}{}[]833.050833.050-=TP P ①①＝6）、用单元集成法形成整体结构的等效结点荷载{}P{}[]TP 833.050-=7）、形成整体结构的综合结点荷载{}[]TF 402000={}{}[]TP F 167.392500=+8）、解方程[]{}{}{}0F P K +=∆[][]I T =，＝ 0α⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧=⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧∆∆∆⨯⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡--167.39250106.7508.3702.435108.3706.84753212 432110924.51575.0232.0-⨯⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧=⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧∆∆∆ 9）、求各杆的杆端内力{}F e{}[][]{}{}F T k F P e e e e +∆=单元①{}[][]{}{}⎪⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎪⎬⎫⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧--=⎪⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎪⎬⎫⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧----+⎪⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎪⎬⎫⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧⨯⨯-⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎬⎫⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧--------+∆=700.13193.24744.9492.5193.14744.9833.050833.05010924.51575.0232.000010422.258.3706.128.3708.376.7508.376.7500042000042006.128.3702.258.3708.376.7508.376.750004200004200＝①①①①F T k F P{}[][]{}{}⎪⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎪⎬⎫⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧-=⎪⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎪⎬⎫⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧+⎪⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎪⎬⎫⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧⨯⨯-⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎬⎫⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧--⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎬⎫⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧--------+∆=455.6452.19150.24997.12452.19150.2400000010000924.51575.0232.010421000010000100000001000000010000102.258.3706.128.3708.376.7508.376.7500042000042006.128.3702.258.3708.376.7508.376.750004200004200＝②②②②F T kF P{}[][]{}{}⎪⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎪⎬⎫⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧--=⎪⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎪⎬⎫⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧+⎪⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎪⎬⎫⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧⨯⨯-⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎬⎫⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧--------+∆=760.6062.20744.9302.13062.20744.900000010000924.51575.0232.010422.258.3706.128.3708.376.7508.376.7500042000042006.128.3702.258.3708.376.7508.376.750004200004200＝③③③③F T k F P结构动力学作业答案1、求图示结构的自振频率。

结构力学考试题及答案一、选择题1. 结构力学中，下列哪项不是结构的基本概念？A. 结构的刚度B. 结构的稳定性C. 结构的强度D. 结构的美观性答案：D2. 简支梁受均布荷载作用时，最大弯矩出现在：A. 跨中B. 支点处C. 任意截面D. 四分之三跨长处答案：A3. 在结构力学中，剪力和弯矩的方向约定为：A. 剪力向上为正，弯矩顺时针为正B. 剪力向下为正，弯矩逆时针为正C. 剪力向上为正，弯矩逆时针为正D. 剪力向下为正，弯矩顺时针为正答案：B4. 确定结构的内力分布情况通常采用的方法是：A. 能量法B. 虚功原理C. 弯矩分配法D. 刚度法答案：D5. 连续梁与简支梁相比，其特点是：A. 刚度更高B. 跨越能力更强C. 造价更低D. 所有上述选项答案：D二、填空题1. 结构力学中的__________是指结构在荷载作用下不发生位移的能力。

答案：刚度2. 结构的__________是指结构在荷载作用下不发生翻转的能力。

答案：稳定性3. 在进行结构分析时，通常首先需要确定结构的__________和反力。

答案：内力4. 结构力学中，__________是指构件截面上所有外力的集合效果。

答案：截面剪力5. 对于简支梁，当荷载作用在离支点一定距离处时，该点处的弯矩可以通过__________计算得出。

答案：剪力乘以距离三、简答题1. 请简述结构力学中的虚功原理及其应用。

答：虚功原理是指在一个平衡系统中，任何微小的位移或变形所对应的虚功等于该系统内力对该变形所做的功。

这个原理在结构力学中用于分析静不定结构，通过假设结构的位移或变形，计算出相应的虚功，然后根据虚功原理建立平衡方程，求解未知的反力或内力。

2. 描述简支梁受集中荷载作用时的弯矩图和剪力图。

答：简支梁受集中荷载作用时，弯矩图在荷载作用点会出现一个突变，即弯矩值突然增大到最大值，然后随着距离的增加逐渐减小回到零。

剪力图则显示在荷载作用点两侧的剪力值相反，一边为正值，另一边为负值，且随着距离的增加，剪力值逐渐减小到零。

结构力学考试题及答案一、选择题1. 结构力学中，关于静定结构的表述，以下哪项是正确的？A. 静定结构的反力和内力可以通过平衡方程直接计算得出。

B. 静定结构在受载后只会产生弹性变形。

C. 静定结构的变形与载荷无关。

D. 静定结构的内力分布不受载荷位置的影响。

答案：A2. 在结构力学中，关于超静定结构的下列说法中，哪一项是错误的？A. 超静定结构的反力和内力不能仅通过平衡方程计算得出。

B. 超静定结构的内力计算需要考虑结构的几何和材料特性。

C. 超静定结构在受载后，除了弹性变形外，还可能产生塑性变形。

D. 超静定结构的内力分布与载荷位置无关。

答案：D3. 以下哪种方法不适用于求解超静定结构的内力？A. 位移法B. 力法C. 能量法D. 随机法答案：D4. 在结构力学中，剪力图和弯矩图是用来表示什么的？A. 结构的几何形状B. 结构的受力状况C. 材料的力学性能D. 结构的稳定性答案：B5. 根据欧拉-伯努利梁理论，梁的弯曲变形主要取决于哪些因素？A. 梁的长度和截面形状B. 梁的材料弹性模量和截面惯性矩C. 载荷的大小和作用位置D. 梁的支撑条件和边界约束答案：B二、填空题1. 结构力学中的__________定理指出，任何结构在受到外部载荷作用下，其变形和内力仅取决于载荷和边界条件，与结构的初始几何形状无关。

答案：虚功2. 在进行结构分析时，__________是用来描述结构在受到横向载荷作用时，抵抗弯曲变形的能力的物理量。

答案：截面模量3. 当一个结构的某一部分被移除后，如果剩余部分仍然保持稳定，那么这个结构是__________的。

答案：超静定4. 在结构力学中，__________是指结构在受到载荷作用后，其变形与载荷成正比的假设。

答案：线性弹性5. 根据__________原理，结构的变形能量等于外部载荷所做的功。

答案：能量守恒三、简答题1. 简述静定结构和超静定结构的区别。

静定结构是指在给定的支撑条件下，结构的反力和内力可以通过平衡方程直接计算得出的结构。

天津大学研究生院2005招收硕士生入学试题考试科目：结构力学题号：429 一．是非题（将判断结果填入括弧，以O表示正确，以×表示错误）（本大题共5小题，每小题5分，总计25分）1．图示体系为几何不变体系，并且没有多余约束。

（）2．由于阻尼的存在，任何振动都不会长期继续下去。

( )3．图a结构A端产生单位转角时，其弯矩图如图b所示。

（）∞4.图示结构a杆的内力影响线如图b所示。

（）5.图示珩架结构杆1的轴力为零。

( )二。

选择题（将选择中答案的字母填入括弧内）（本大题共5小题，每小题5分，总计25分）1．图示结构，EI ＝常数，已知结点C 的水平位移为47/184()CH ql EI ∆=→,则结点C 的角位移c ϕ应为：（ ）A. 3/46ql EI (顺时针向).B. 3/46ql EI -(逆时针向)C. 33/92ql EI (顺时针向)D. 33/92ql EI -(逆时针向)2.用力法计算图示结构时，使其典型方程中副系数全为零的力法基本结构是：（ ） ＝常数3.图示烟囱的圆形截面，EI为常数，线膨胀系数为α，截面壁厚为h,在所示温度场中各截面M值为：（）A．EIαt/h（内侧受拉）B．E IαtR/h（外侧受拉）C．E Iαt/hR（内侧受拉）D．EIαt/h（外侧受拉）°4．图示刚架的弯矩图，在各杆抗弯刚度按同一比例变化时，其弯矩值为：（）A．随着刚度的增大而增大B．随着刚度的增大而减小C．保持不变D．需重新计算确定5．图示结构，不计阻尼与杆件质量，若要发生共振，θ应等于：（）A. B. C. D.θ（三. 图示结构，EA＝4.2×105KN,EI=2.0×108.cm2,外荷P为多少时，D点竖向位移为向下cm。

（本大题15分）四。

已知图示结构的EI＝常数。

试求：当M C=0,M D=2.25KN.m（外测受拉）时，P1的位置x。

（本大题30分）五。

《结构力学-1》在线作业一
单选题判断题
一、单选题（共15 道试题，共75 分。

）
1. 支座移动在静定结构中（）
A. 会引起内力
B. 不会引起内力
-----------------选择：B
2. 确定一个钢片在平面内的位置需要（）个几何参变量
A. 1
B. 2
C. 3
D. 无数
-----------------选择：C
3. 在不考虑材料的应变的假定下，其几何形状和位置可以改变的体系称为（）
A. 静定结构
B. 超静定结构
C. 几何可变体系
D. 几何不变体系
-----------------选择：C
4. 制造误差在静定结构中（）
A. 会引起位移
B. 不会引起位移
-----------------选择：A
5. 刚架中凡是反力和内力可全部由静平衡条件确定者为（）
A. 超静定结构
B. 静定结构
-----------------选择：B
6. 下列不属于计算简图选择原则的是（）
A. 正确反映实际结构的受力情况和主要性能
B. 忽略掉次要因素，便于分析和计算
C. 尽量美观
-----------------选择：C
7. 在不考虑材料的应变的假定下，能保持其几何形状和位置的体系称为（）
A. 静定结构
B. 超静定结构
C. 几何可变体系
D. 几何不变体系
-----------------选择：D
8. 根据所选用方程的不同，截面法可分为力矩方程法和（）。

A. 投影方程法。

结构力学复习题
一、判断题
1、在一个体系上，依次排除二元体，不会影响原体系的几何不变性和可变性。

（对）
2、在任意荷载下，仅用静力平衡方程即可确定全部反力和内力的体系是几何不变体系。

（对）
3、在静定桁架中，三杆结点上无荷载作用时，如其中有两杆在一直线上，则另一杆必为零杆，而在同一直线上的两杆的内力必相等且性质相同。

（对）
4、温度改变虽然不一定使结构都产生应力和应变，一般来说都会使结构产生位移。

但是荷载即能使结构产生应力和应变，而且一般也能是结构产生位移。

（对）
5、对称结构在对称荷载作用下，结构的内力和变形是不对称的。

（错）
6、在结构中有些结点虽然也有结点角位移或结点线位移，由于分析内力时不需要先计算出该位移，因而不必将它作为基本未知量。

（对）
7、超静定结构中的多余未知力是不能用静力平衡条件确定的。

（对）
8、在转角位移方程中，规定杆端弯矩对杆端以顺时针方程为负，即对支座或者节点以逆时针方向为正。

（错）
9、力矩分配法的基本概念是由只有两个节点角位移的超静定结构计算问题导出的。

（错）
10、对于线性变形体系，当一直杆在杆端承受轴向力并因同时有横向力的作用而弯曲时，不考虑由于杆弯曲所引起的杆端轴向力对弯矩及弯曲变形等的影响。

（对）
11、图示体系是几何不变体系。

（错）
12、图示结构B支座反力等于P/2()↑。

（错）
13、静定结构在荷载作用下产生的内力与杆件弹性常数、截面尺寸无关。

（对）
1/ 14。

结构力学 试题卷（A ）一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.两个刚片由三根链杆相联所组成的体系是（ ）A.几何不变体系B.几何常变体系C.几何瞬变体系D.不变、常变、瞬变都有可能2.三铰拱在竖向荷载作用下，当拱高f 变小时，水平推力H （ ）A.变小B.变大C.不变D.变小、变大、不变都有可能3.在力矩分配法中，等截面直杆的力矩传递系数决定于杆件（ ）A.所受荷载B.截面抗弯刚度C.长度D.远端约束形式4.图示单跨超静定梁，线刚度为i ，当A 端发生单位转角时，杆端变矩M AB 为（ ）A.iB.2iC.3iD.4i5.已知图示结构D 点的挠度为ΔD ，当BC 杆刚度增大为2EI 2时，D 点的挠度为（ ）A.0.5ΔDB.ΔDC.1.5ΔDD.2ΔD6.图示结构的超静定次数是（ ）A.3B.4C.5D.67.图示结构，A 、B 两截面相对转角φAB 的值等于（ ）A.0B.EI Ml12C. EI Ml6D. EI Ml38.图示结构用位移法计算时，独立结点位移未知量的数目是（ ）A.4B.5C.6得分D.79.图示超静定结构分别承受荷截作用（图a）及支座移动作用（图b），用力法求解时，若选取同一基本结构（图c），则在两组力法方程各项系数中不相同的是（）A.主系数B.副系数C.自由项D.右端项10.图示排架，CD柱的柱端弯矩M CD的值为（）1A.Pl41B. Pl31C. Pl2D. Pl二、填空题（本大题共8小题，每小题2分，共16分）得分请在每小题的空格中填上正确答案。

错填、不填均无分。

11.通过几何组成分析可知，图示体系是___________。

12.当荷载作用在多跨静定梁的基本部分上时，附属部分的内力和反力为___________。

13.图示结构CD杆的转动方向为___________。

14.图乘法的计算公式为EIy 0•ω∑=∆， 其中y 0必须取自___________。