长沙理工大学结构力学期末考试题库与答案—第三章 静定拱(三铰拱)

一、选择题：（共 10 题，每题 2 分，共 20 分）1．图示体系为（）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. 常变体系第 1 题第 2 题2.图示外伸梁，跨中截面C的弯矩为（）A.7 kN mB.10kN m C．14 kN m D．17kN m3.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，变形相同附件 2C. 内力不相同，变形不相同D.内力不相同，变形相同q qEI EI2EI2EIl l l l(a)(b)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）C. 图（ c）B.D.图（ b）图（ d）题 7 图8. 位移法典型方程中系数k ij =k ji 图（ a）反映了（图（ b））图（ c）图（ d）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 . 2B . 4 C. 6 D . 8第 9 题10.FP=1 在图示梁A．DE、AB 段第10题AE 上移动， K 截面弯矩影响线上竖标等于零的部分为（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 _______________。

1、结构：建筑物和工程设施中承受、传递荷载而起骨架作用的部分称为工程结构，简称结构。

从几何角度来看，结构分为三类：1、杆件结构：这类结构由杆件组成，杆件的几何特征是横截面尺寸比长度小得多。

梁、拱、桁架、刚架是杆件结构的典型形式。

2、板壳结构，也称薄壁结构，它的厚度要比长度和宽度小得多，房屋中的楼板和壳体屋盖、水工结构中的拱坝都是。

3、实体结构，这类结构的长宽厚三个尺度大小相仿，水工结构中的重力坝属于。

2、结构力学的研究对象：结构力学以杆件结构为主要研究对象，它的任务是根据力学原理研究在外力和其他外界因素作用下结构的内力和变形，结构的强度、刚度、稳定性和动力反应，以及结构的组成规律和受力性能，包括以下方面1、讨论结构的组成规律、受力性能和合理形式，以及结构计算简图的合理选择。

2、讨论结构内力和变形的计算方法，进行结构的强度与刚度的验算。

3、讨论结构的稳定性以及在动力荷载作用下的结构反应。

研究手段包含理论分许、实验研究和数值计算三个方面。

在结构分析中首先把实际结构简化成计算模型，称为结构计算简图，然后再对计算简图进行计算。

计算方法考虑以下三类基本方程1、力系的平衡方程或运动方程2、变形与位移间的几何方程3、应力与变形间的物理方程（本构方程）以上称为”平衡-几何-本构解法或三基方程解法。

3、用一个简化的图形来代替实际结构，这种图形称为结构的计算简图。

4、支座分为1、滚轴支座，被支承的部分可以转动和水平移动，不能竖向移动，能提供的反力只有竖向反力，用一根竖向支杆表示。

2、较支座，被支承的部分可以转动，不能移动，能提供两个反力，用两根相交的支杆表示。

3、定向支座，被支承的部分不能转动，但可沿一个方向平行滑动，能提供反力矩和一个反力，用两根平行支杆表示。

4、固定支座，被支承的部分完全被固定，能提供三个反力。

5、杆件结构通常分为以下几类：1、梁，梁是一种受弯构件，其轴线通常为直线，可以是单跨的或多跨的。

2、拱，拱的轴线为曲线，其力学特点是在竖向荷载作用下有水平支座反力（推力）3、桁架，是由直杆组成，所有结点都为铰结点。

静定结构计算习题3—1 试做图示静定梁的M 、F Q 图。

解：首先分析几何组成:AB 为基本部分，EC 为附属部分。

画出层叠图，如图（b ）所示。

按先属附后基本的原则计算各支反力(c)图。

之後，逐段作出梁的弯矩图和剪力图。

36.67KN15KN •m 20KNM 图（单位：KN/m ）13.323.313.33F Q 图（单位：KN ）3—3 试做图示静定刚架的内力（M 、F Q 、F N ）图，并校核所得结果。

解：（1）计算支反力F AX =48kN （→） M A =60 KN •m (右侧受拉) （2）逐杆绘M 图 （3）绘F Q 图 （4）绘N 图（5）校核: 内力图作出后应进行校核。

(略)3—7 试做图示静定刚架的内力（M 、F Q 、F N ）图，并校核所得结果。

解：（1）计算支反力F AX =20kN （←） F AY =38kN(↑) F BY =62kN(↑) （2）逐杆绘M 图BCM 图（单位：KN/m ） F Q 图（单位：KN ）3030F AX F N图（单位：60）20）（3）绘F Q 图 （4）绘N 图（5）校核: 内力图作出后应进行校核。

(略)3—9 试做图示静定刚架的内力（M 、F Q 、F N ）图，并校核所得结果。

解：（1）计算支反力F AX =0.75qL （←） F AY =-0.25qL( ) F BY =0.25qL(↑) （2）逐杆绘M 图 （3）绘F Q 图 （4）绘N 图（5）校核: 内力图作出后应进行校核。

(略)3—11试做图示静定刚架的内力（M 、F Q 、F N ）图，并校核所得结果。

解：（1）计算支反力F BX =40KN （←） F AY =30KN (↑) F BY =50kN(↑) （2）逐杆绘M 图 （3）绘F Q 图 （4）绘N 图（5）校核: 内力图作出后应进行校核。

(略)C（a ）qBY 23—17 试求图示抛物线三铰拱的支座反力，并求截面D 和E 的内力。

结构力学期末考试试题及参考答案一、选择题：（共10题，每题2分，共20分）1．图示体系为（）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.常变体系第1题第2题2.图示外伸梁，跨中截面c的弯矩为（）a.7kn?mb.10kn?mc．14kn?md．17kn?m3.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，变形相同附件21/7c.内力不相同，变形不相同d.内力不相同，变形相同qeil(a)eil2eil(b)q2eil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kij=kji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.2b.4c.6d.8问题9问题10 FP=1在图中所示的梁AE上移动，截面K弯矩影响线上垂直标记等于零的部分为（）a.de、AB截面b.cd、de截面c.AB、BC截面d.BC、cd截面II。

填空：（共10题，每题2分，共20分）1两个刚性板通过铰链连接，无冗余约束，形成几何不变系统。

2.所示三铰拱的水平推力FH等于。

2/73.图示结构，当支座a发生转角?时，引起c点的竖向位移为_____________。

fpaaa第2题第3题4.机动法作静定结构内力影响线依据的是_____________。

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 梁 和 钢架 ，主要承受轴力的是拱 和 桁架 。

2、选取结构计算简图时，一般要进行杆件简化、支座 简化、 结点 简化和 荷载 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、 三钢片 和二元体法则。

4、建筑物中用以支承荷载的骨架部分称为 结构 ，分为 板件 、 杆壳 和实体 三大类。

5、一个简单铰相当于 两个 个约束。

6、静定多跨梁包括 基础 部分和 附属 部分，内力计算从 附属 部分开始。

7、刚结点的特点是，各杆件在连接处既无相对 移动 也无相对 转动 ，可以传递 力 和 力矩 。

8、平面内一根链杆自由运动时的自由度等于三 。

二、判断改错题。

1、三刚片用三个铰两两相联不一定成为几何不变体系。

（ ）2、对静定结构，支座移动或温度改变不会产生内力。

（ ）3、力法的基本体系不一定是静定的。

（ ）4、任何三铰拱的合理拱轴不一定是二次抛物线。

（ ）5、图乘法不可以用来计算曲杆。

（ ） 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、右图所示刚架中A 支座的反力A H 为（ ）A 、PB 、2P -C 、P -D 、2P3、右图所示桁架中的零杆为（ ）A 、CH BI DG ,,B 、BI AB BG DC DE ,,,,,C 、AJ BI BG ,,D 、BI BG CF ,, 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PBAEICEI 2EIDA q BAB CD E FGHIJ2P5其基本结构，则力法方程为（ ）A 、θδ=+a cX B 、θδ=-a cXC 、θδ-=+a cXD 、θδ-=-acX四、对下图所示平面杆件体系作几何组成分析。

第三章 静定拱一、判断题1．图 示 拱 在 荷 载 作 用 下 , 为 30kN 。

（ ）N DE2．图 示 拱 的 推 力 H 为 30KN 。

（ ）2m6m6m2mq3．图 示 拱 在 荷 载 作 用 下 ， 为 4P /3 ( 拉 )。

（ ）NDE二、选择题4．三 铰 拱 在 径 向 沿 拱 轴 均 布 荷 载 作 用 下 合 理 拱 轴 线 是 ： （ ）A 抛 物 线 ；B 悬 链 线 ；C 圆 弧 线 ;D 椭 圆 线 。

ＸＸＯＯＣ5．三 铰 拱 在 竖 向 满 跨 均 布 荷 载 作 用 下 合 理 拱 轴 线 是 ：( )A . 圆 弧 线 ; B. 抛 物 线 ； C. 悬 链 线 ；D. 椭 圆 线 。

6．图 示 圆 弧 三 铰 拱 在 静 水 压 力q 作 用 下 截 面 K 的 内 力为 ： （ ）A. 不 等 于 0 ， = 0 ， 不 等 于 0 ； M K K K K K K Q NB. = 0， 不 等 于 0， 不 等 于 0 ； M K Q K N KC. 不 等 于 0 ，Q 不 等 于 0， 不 等 于 0 ； M K K N KD. = 0 ， = 0 ， = －qr （ 压 ）。

M Q Nq7．图 示 半 圆 拱 ，r = 12m ，H A 为 ：（ ）A. 1.732／12；B. 1.732／ 4；C. 1／ 8；D. － 1 ／ 8。

8．图 示 结 构 ( 拉 ) 为 ：（ ）N DE A. 70kN ;B. 80kN ;C. 75kN ;D. 64kN 。

ＢＤＡＢ9．图 示 结 构 N AB 为 ： （ ）A. －P /2;B. P /2;C. －P ;D. P 。

2m2m2m 2m三、填空题10．图 示 拱 轴 线 方 程 为 y = 4f x (l -x )/l 2,其 K 截 面 M Q K K == ,。

/4/4/2l l l /3q11．图 示 拱 轴 线 方 程 为 , 其 K 截 面y fx l x l =(-)/42M K = , 侧 受拉 。

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 钢架，主要承受轴力的是拱 ____ 和桁架 。

2、 选取结构计算简图时， 一般要进行杆件简化、 支座 简化、结点 简化和 荷载 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、 三钢片 __________ 和二元体法则。

4、 建筑物中用以支承荷载的骨架部分称为 结构 ，分为________ 、 杆壳和实体 __________ 三大类。

5、 一个简单铰相当于 两个 个约束。

6、 静定多跨梁包括 基础 部分和 附属 部分，内力计算从 附属 部分开始。

7、 刚结点的特点是，各杆件在连接处既无相对 移动也无相对 转动，可以传递 力_和力矩 。

8、 平面内一根链杆自由运动时的自由度等于三。

、判断改错题。

1三刚片用三个铰两两相联不一定成为几何不变体系。

（ ） 2、 对静定结构，支座移动或温度改变不会产生内力。

（）3、 力法的基本体系不一定是静定的。

（ ）4、 任何三铰拱的合理拱轴不一定是二次抛物线。

（）5、图乘法不可以用来计算曲杆。

（ ）三、选择题。

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、右图所示刚架中 A 支座的反力H A 为（）P——C 2EIEI B1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（EI A3、右图所示桁架中的零杆为（ ）A DG,BI,CHB 、DE,DG, DC,BG, AB, BlC BG, Bl , AJD 、CF , BG,BI4、 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5、 对右图所示的单跨超静定梁，支座A 产生逆时针转角 二，支座B 产生竖直沉降C ,若取简支梁为其基本结构，则力法方程为（ ）AX c» a ~c 八AB X— —□El 1 az1X Ca聿我績f $y C=-Q 1aABDX -C =-QX 『F 、—r 1—.ElIa四、对下图所示平面杆件体系作几何组成分析。