最新结构力学期末考试试题及答案演示教学

结构力学期末考试题库含答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 下列哪种材料不属于杆件的基本变形类型？A. 轴向拉伸B. 剪切C. 弯曲D. 扭转答案：B2. 在杆件受力的基本变形中，正应力指的是：A. 正应变B. 剪应力C. 正应力和剪应力之和D. 正应力答案：D3. 杆件在弹性范围内工作时，下列哪个关系成立？A. 应力与应变成正比B. 应力与应变成反比C. 应力与应变无确定关系D. 应力与应变无关答案：A4. 在梁的弯曲问题中，中性轴的位置取决于：A. 梁的截面形状B. 梁的材料性质C. 梁的长度D. 梁的加载方式答案：A5. 下列哪个因素不会影响梁的弯曲刚度？A. 梁的截面惯性矩B. 梁的材料弹性模量C. 梁的长度D. 梁的截面面积答案：D6. 在桁架结构中，下列哪个杆件承受拉力？A. 受压杆B. 受拉杆C. 无力杆D. 受弯杆答案：B7. 在静定桁架中，结点的平衡方程为：A. Fx = 0, Fy = 0B. Fx = 0, Fy = 0, Mz = 0C. Fx = 0, Fy = 0, Mx = 0D. Fx = 0, Fy = 0, My = 0答案：A8. 在超静定结构中，求解内力的基本方法是：A. 平衡法B. 单位荷载法C. 力法D. 矩法答案：C9. 下列哪个因素会影响梁的横向稳定性？A. 梁的截面高度B. 梁的截面宽度C. 梁的长度D. 梁的材料性质答案：C10. 在杆件受到复合应力时，主应力的大小和方向取决于：A. 杆件的截面形状B. 杆件的材料性质C. 杆件的加载方式D. 所有上述因素答案：D二、填空题（每题2分，共20分）1. 杆件的基本变形包括轴向拉伸、轴向压缩、弯曲、扭转和______。

答案：剪切2. 杆件的应力与应变之间的关系称为______。

答案：胡克定律3. 梁在弯曲时，中性轴的位置取决于梁的______。

答案：截面形状4. 在桁架结构中，承受拉力的杆件称为______。

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 _______________。

结构力学期末试题及答案一、选择题1. 下列哪个是结构稳定的条件？A. 受力框架为凿木结构。

B. 受力框架中各构件能连续运动。

C. 受力框架对任何外部作用均能保持初始形态。

D. 受力框架中各构件的受力分布均为均匀分布。

答案：C2. 以下哪个公式用于计算杆件的挠度？A. 弯矩—曲率关系式。

B. 应变—位移关系式。

C. 应力—应变关系式。

D. 应变—应力关系式。

答案：A3. 下列哪个是静力学的基本公理？A. 引力是沿杆件等距分布的。

B. 杆件各部分的变形是以弯曲为主。

C. 外载作用在结构上所引起的各个节点的变形D. 杆件内各点只承受正向载荷。

答案: C4. 下列哪个是典型静定结构？A. 连续梁。

B. 悬链线。

C. 桁架。

D. 拱桥。

答案：B5. 弯矩是指杆件上的哪种力？A. 剪力。

B. 弯矩。

C. 引弯力。

D. 位移力。

答案：B二、问题分析题1. 如图所示的悬臂梁受到均匀分布荷载，求支点处弯矩。

解答略。

2. 现有一自由悬臂梁，长度L，截面形状为正方形，求该梁在自重作用下的挠度。

解答略。

3. 请分析悬链线和刚性梁在受力过程中的异同点。

解答略。

4. 解释什么是静定结构和非静定结构，并列举各自的一个例子。

解答略。

三、计算题1. 如图所示的桁架结构，每根杆件长度为L，支座处受到垂直荷载F，请计算各个连接节点的受力情况。

解答略。

2. 一根长度为L，截面形状为圆形的悬臂梁，受到均匀分布荷载，请通过结构力学的理论计算方法，求该梁在距悬臂端点处的挠度。

解答略。

四、问答题1. 结构力学的研究对象是什么？其在工程中有什么应用？解答略。

2. 结构稳定的条件有哪些？请简要说明。

解答略。

3. 结构力学与弹性力学有什么区别和联系？解答略。

4. 结构力学的发展历程是怎样的？解答略。

以上为结构力学的期末试题及答案，包含选择题、问题分析题、计算题和问答题。

通过对这些内容的学习和掌握，可以更好地理解结构力学的基本原理和应用。

希望对你的学习有所帮助。

一、几何组成分析
二、作出图示静定梁的弯矩图。

三、弯矩图
四、绘图题
解：
五、弯矩图
六、试用位移法计算图示刚架，并作出M图（EI=常数）。

七、 弯矩图
八、 弯矩图
作出图示静定梁的弯矩图。

作出图示静定梁的弯矩图（不必写出作出过
程）
九、弯矩图
十、作出图示静定刚架的弯矩图。

十一、作出图示多跨静定梁的F Q K影响线。

十二、 弯矩图
十三、
试用力法解图示连续梁，并画弯矩图。

EI =常数。

（15分）（建议取图示基本结
构计算）。

十四、对称钢架作出M图
十五、钢架M图
十六、求图示体系的自振频率和主振型，并验算主振型的正交性。

十七、 作出图示静定刚架的弯矩图。

十八、 试用力法计算图示对称刚架，并作出M图。

=72/EI
常数。

二十、自振频率和主振型。

***学院期末考试试卷一、 填空题（20分）（每题2分）1.一个刚片在其平面内具有 3 个自由度； 一个点在及平面内具有 2 自由度；平面内一根链杆自由运动时具有 3 个自由度。

2.静定结构的内力分析的基本方法 截面法，隔离体上建立的基本方程是 平衡方程 。

3.杆系结构在荷载，温度变化，支座位移等因素作用下会产生 变形 和 位移 。

4.超静定结构的几何构造特征是 有多余约束的 几何不变体系 。

5.对称结构在对称荷载作用下，若取对称基本结构和对称及反对称未知力，则其中 反对称 未知力等于零。

6.力矩分配法适用于 没有侧移未知量的超静定梁与刚架 。

7.绘制影响线的基本方法有 静力法 法和 机动法 法。

8.单元刚度矩阵的性质有 奇异性 和 对称性 。

9.结构的动力特性包括 结构的自阵频率；结构的振兴型； 结构的阻尼 。

10. 在自由振动方程0)()(2)(2...=++t y t y t y ωξω式中，ω称为体系的 自振频率 ，ξ称为 阻尼比 。

二、试分析图示体系的几何组成（10分）（1）（２）答案：（1）答：该体系是几何不变体系且无余联系。

（2）答：该体系是几何不变体系且无多余联系。

三、试绘制图示梁的弯矩图（１０分）（1）（2）答案：（１）（２）M图四、简答题（20分）1.如何求单元等效结点荷载？等效荷载的含义是什么？答案：2.求影响线的系数方程与求内力方程有何区别？答案：3.动力计算与静力计算的主要区别是什么？答案：4.自由振动的振幅与那些量有关？ 答案五、计算题（40分）1、用图乘法计算如图所示简支梁A 截面的转角A 。

已知EI=常量。

（10分）答案：解：作单位力状态，如图所示。

分别作出p M 和M 图后，由图乘法得：2.试作图示伸臂量的By F K M 的影响线。

答案：By F 的影响线K M 的影响线3.试用力法计算单跨静定梁。

并作M 图。

（10分）解：选取基本结构，并作出单位弯局矩图 和荷载弯矩图如图所示4.试用位移法求作图示连续梁的内力图。

课程名称： 结构力学 课程类别： 必修 考试方式： 闭卷注意事项：1. 本试卷满分100分。

2. 考试时间 120分钟。

3. 题目中结点、杆件长度、杆件编号的表达方式分别为： 1、1.00、（1）。

4. 题目中荷载的单位为：kN （集中力）、kN/m （分布力）。

5. 题目中刚度的单位为：2a MP m ⋅（EA ）、4a MP m ⋅（EI ） 6. 准带有函数功能的计算器。

7. 题下空白大小并不表示题目难易程度。

一、 选择题：下列各题的四个选项中只有一个正确，请将正确选项填入题后括号内（每题5分，共40分）1、图示平面体系各杆位置准确，其几何组成是（ C ）。

A ．几何不变，无多余约束B ．几何不变，有多余约束C ．几何瞬变D ．几何不变2、图示结构中，单位集中力作用在34杆件的左端，则支座1处的反力1y F （以向上为正）和34杆中点处弯矩3M（以顺时针转动为正）分别等于（A ）。

A．0，0 B．0，0.25C．0.5，0 D．0.25，0.53、图示桁架结构中，零杆的杆件数为（ C ）。

A．3 B．5C．7 D．94、结构各杆件刚度值EI，不计轴向变形和剪力的影响，则结构在4点的水平位移和2点的垂直位移分别为（ A ）。

A．3EI，0B．9EI，1EIC．6EI，0D．36EI，01.001234( 1 )( 2 )( 3 )5、用弯矩分配法计算图示结构，计算参数正确的是（ A ）。

A ．212121,1S i C ==- B ．2121214,0.5S i C == C ．2323233,0.5S i C == D ．232323,0.5S i C ==-6、图示结构采用位移法基本体系求解时，附加约束为结点2、3处的转角位移约束量1Z 、2Z 和支座4处的水平链杆约束量3Z ，刚度系数正确的是（ C ）。

A ．111221124,3r i r i == B ．111221126,3r i r i ==C ．111221128,2r i r i ==D ．1112211212,2r i r i ==7、图示结构结点1、2的水平位置差和竖向位置差均为1，支座3竖直向下沉降位移为a ，则结点2的水平位移（以向右为正）和竖向位移（以向上为正）分别等于（ B ）。

一、选择题:（共10题，每小题2分，共20分）3. A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（→） θ（↓） 4. 刚体体系虚功原理 5.不变2 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=2135-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。

解：原结构为1次超静定结构。

选取基本体系如图(a)所示，基本方程为1111P 0X δ∆+=。

系数和自由项分别为11143EIδ=，1P 203EI ∆= 解得1107X =-。

弯矩图如图(d)所示。

4．用位移法计算图示结构，并绘其弯矩图，EI 为常数。

解： (1)确定基本未知量数其基本未知量只有结点A 的转角Z1。

(2)选择基本体系(3)建立典型方程(4)求系数和自由项 i i i k 62411=+=21P 121ql F -=(5)解方程，求基本未知量iql Z 7221 (6)作最后弯矩图M基本体系 M 1图 M P 图 M 图5．用力矩分配法计算图示结构，并绘其弯矩图，EI 为常数。

一、（6分）图示结构是多余约束的几何变体系（简述分析过程）1，2I II2，31，3III解：先计算体系的计算自由度W如果以结点为观察对象：W = 2j– b = 2×6-16 =0以刚片为对象： W = 3m-2j-b = 3× 12–2×16–4 =0以三角形组成的不变体系 I 和 II 加大地为 III 组成三刚片体系。

刚片 1 和 2 以二平行的连杆组成平行于地面的无穷远处虚铰，实铰（ 1， 3）和（ 2，3）与此无穷远虚铰不成一线，因而体系为几何不变。

此题应先计算W，再分析是否几何可变。

如果W>0, 则一定为几何可变；如果W=0,则无多余约束；如果W<0,则有多余约束。

由于 W=0，所以本体系为无多余约束的几何不变体系。

二、（15 分）快速作下列 3 个图示结构弯矩图由C 点弯矩为零可以判断支座 F 的水平反力必须向右，得 DF段 M图。

C FB D EAF(a)B DFCA(b)E A B C DM(c)由右部无垂直支承知梁BC 要承担剪力 F。

得 BC段 M图。

BD段内无外力作用，其 M图必为一直线，得CD段 M图。

F 处的水平力只能由 A 点向左的水平力平衡，所以得 DA段 M图。

BD段没有竖向剪力，M值不变。

A 点的水平反力左向以平衡F，得BA 段 M图左斜。

在 F 延长线与 BA交点处M=0。

铰A， C 处 M=0。

DE段无剪力， M不变。

BD段无外力， M为一直线，由已知的 D 点和 C点将直线延到 B 点。

AB段无外力， M为一直线，由已知的 B 点和 A 点作直线。

三、（10 分）已知 EI = 3.15 ×1010kNmm 2, 求图示等截面梁C点的竖向位移解：45kN/m 1、先求支座反力，然后根A B C 据支座反力作荷载下的弯矩图6m 2m45 6F A F B 135 kN2 简支梁的跨中弯矩可直接2qlM45kN/m1A B C2MMmax F A 345 322135 3 202.5 202.5kNm2、为求梁C 点处的竖向位移，在C 点处施加一竖向单位力。