(整理)中南大学网络教育-结构力学-在线练习3答案.

《结构力学》作业参考答案一、判断题（将判断结果填入括弧内，以 √表示正确 ，以 × 表示错误。

）1．图示桁架结构中有3个杆件轴力为0 。

（×）2．图示悬臂梁截面A 的弯矩值是ql 2。

(×)ll3．静定多跨梁中基本部分、附属部分的划分与所承受的荷载无关。

（√ ） 4．一般来说静定多跨梁的计算是先计算基本部分后计算附属部分。

（× ） 5．用平衡条件能求出全部内力的结构是静定结构。

（ √ ）6．求桁架内力时截面法所截取的隔离体包含两个或两个以上的结点。

（√ ） 7．超静定结构的力法基本结构不是唯一的。

（√）8．在桁架结构中，杆件内力不是只有轴力。

（×） 9．超静定结构由于支座位移可以产生内力。

（√ ） 10．超静定结构的内力与材料的性质无关。

（× ） 11．力法典型方程的等号右端项不一定为0。

（√ ）12．计算超静定结构的位移时，虚设力状态可以在力法的基本结构上设。

（√）13．用力矩分配法计算结构时，汇交于每一结点各杆端分配系数总和为1，则表明分配系数的计算无错误。

（× ）14．力矩分配法适用于所有超静定结构的计算。

（×）15．当AB 杆件刚度系数i S AB 3 时，杆件的B 端为定向支座。

(×)二、单项选择题（在每小题的四个备选答案中选出一个正确答案，并将其代号填在题干后面的括号内。

不选、错选或多选者，该题无分。

）1．图示简支梁中间截面的弯矩为（ A ）qlA．82qlB．42qlC．22qlD．2 ql2．超静定结构在荷载作用下产生的内力与刚度（B）A．无关 B．相对值有关C．绝对值有关 D．相对值绝对值都有关3．超静定结构的超静定次数等于结构中（B ）A．约束的数目 B．多余约束的数目C．结点数 D．杆件数4．力法典型方程是根据以下哪个条件得到的（C）。

A．结构的平衡条件B．结构的物理条件C．多余约束处的位移协调条件D．同时满足A、B两个条件5．图示对称结构作用反对称荷载，杆件EI为常量，利用对称性简化后的一半结构为（A ）。

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。

中南大学《结构力学》下 试题一 选择题（每小题4分，共24分）1 图示结构中，不能直接用力矩分配法计算的结构是()A.C.B.D.EI=2 根据影响线，使跨中截面K 产生最大弯矩的均布活荷载最不利分布是( )(A)(B)(C) (D)3 不考虑轴向变形，图示结构用先处理法建立的结构刚度矩阵阶数是 ( )(A) 3×3 (B) 4×4 (C) 5×5 (D) 6×6 (E) 7×7 (F) 8×8题一.3图 题一.4图4 不计杆件质量和轴向变形，图示体系的振动自由度数为( )(A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 4 5 设ω为结构自振频率，θ为动力荷载频率，关于动力系数β的下列论述中正确的是( ) (A)ω越大、β也越大 (B)θ越大、β也越大 (C)θ/ω越接近1、β越大6 图示三单跨梁的自振频率分别为ωa ，ωb ，ωc ， 它们之间的关系是( ) (a) (b) (c)(A)c b a ωωω>> (B)b c a ωωω>> (C) b a c ωωω>> (D) c a b ωωω>>二 用力矩分配法计算图示连续梁，并作其M 图（25分）三 简述根据定位向量、用直接刚度法形成结构整体刚度矩阵的规则和步骤（15分）四 用矩阵位移法计算连续梁（计算至建立起结构刚度方程），忽略轴向变形（20分）五 图示体系各柱柱高均为h ，EI=常数，318mh EI=θ，求最大动弯矩图（16分）o o中南大学《结构力学》下试题参考答案一选择题（6×4分=24分）1、C2、B3、D4、C5、C6、D二用力矩分配法计算图示连续梁，并作其M图。

EI=常数（25分）4分4.5分1.5分1.5分1.5分1.5分1.5分1分3.5分205.2 224.2127.9 4.5分 120 375 32017.74 160.3 143.95三 简述根据定位向量、用直接刚度法形成结构整体刚度矩阵的规则和步骤（15分）1、进行结点位移分量的统一编码；2、由单元始末两端六个位移分量对应的总码组成单元定位向量；3、将单元定位向量写在各单元刚度矩阵右、上侧；4、按单元定位向量给出的行、列码(非零码)，将单元刚度矩阵各元素放入结构刚度矩阵相应位置，即对号入座；5、同一元素位置放入多个元素，则“同号叠加”，空白元素以0补入四 用矩阵位移法计算连续梁（计算至建立起结构刚度方程），忽略轴向变形（20分） 1、对结点位移编码，建立坐标系(2分) 2、建立整体坐标系中单元刚度矩阵（4分）3、建立单元定位向量(2分) [][]1201==②①λλ4、建立整体坐标系中结构刚度矩阵(4分) ⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡+=EI EI EI EI EI K 2237EI 2EI 2EI 34EI5、求单元固端约束力（2分）[]T①P F 6060-=[]T②P F 2525-=6、求等效结点荷载(1分) []T①P F 6060-=[]T②P F 2525-=7、形成结点荷载列向量(3分) []TP 2535--=8、建立结构刚度方程(2分) ⎭⎬⎫⎩⎨⎧--=⎭⎬⎫⎩⎨⎧∆∆⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡2535 223721EI EI EI EI五 图示体系各柱柱高均为h ，EI=常数，318mhEI=θ，求最大动弯矩图（16分） ⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=34323234EI EI EI EI K ①⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=EI EI EI EI K ②22o o o o1、体系自振频率(6+2分) 336h EIk = 336mhEIm k ==ω 2、计算放大系数(3分)98.12105.04)211(14)1(122222222=⨯+-=+-=ωθξωθβ3、最大弯矩(5分)凡事发生，必有利我！因为凡事都是我赋予它意义，它才对我有意义。

.系程工筑建名姓）系（院院学明三号学封⋯密⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯题⋯答⋯要⋯不⋯内⋯⋯线⋯封⋯密⋯结构力学试题答案汇总一、选择题 (每小题 3 分,共 18 分 )1.图示体系的几何组成为：（A）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。

（第 1题）（第4题）2.静定结构在支座移动时，会产生：（C）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：（B）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：（ D）A. 6；B.7；C.8；D.9 。

5.图 a 结构的最后弯矩图为：（ A ）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：（ C）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。

—1—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___几何不变____体系，前者___无__多余约束而后者____有___多余约束。

2.图b是图a结构___B__截面的__剪力__影响线。

3.图示结构AB杆B端的转动刚度为___i___,分配系数为____1/8 ____,传递系数为___-1__。

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？答：因为静定结构内力可仅由平衡方程求得，因此与杆件截面的几何性质无关，与材料物理性质也无关。

2.影响线横坐标和纵坐标的物理意义是什么？答：横坐标是单位移动荷载作用位置，纵坐标是单位移动荷载作用在此位置时物理量的影响系数值。

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。

总共30题共100分一. 单选题（共20题,共80分）9abfbc21-be3e-single 1. 图示桁架结构中内力为零的杆件的数目（包括支座连杆）为（）。

（4分）f1da2953-4a3e-single 2. 已知图a中A端转角,则图b中中梁的B端弯矩及A端转角为（）。

（4分）A.B.C.D.c089ab97-01fe-single 3. 图示桁架结构中杆1的轴力为（）。

（4分）A.Fa/4e5dd4767-7704-single 4. 图示结构杆1的轴力（以拉为正）为（）。

（4分）A.0B.C.D.★标准答案：C6ea25cfc-3512-single 5. 图示梁受外力偶作用，其正确的弯矩图形状应为（）。

（4分）A.图a86a896b8-54b6-single 6. 图示桁架结点A处水平位移不等于零的有（）。

（4分）A.2f588308-9b2b-single7. 图示各体系中，几何不变且无多余约束的体系是（）。

（4分）20f2d1b2-d659-single8. 图示结构中K截面的剪力为（）。

（4分）A.#NAME?4d7190c6-1bd8-single9. C点水平位移为（）。

（4分）A.（）B.（）C.（）D.08808e255-17b6-single10. 图示体系的几何组成是（）。

（4分）A.无多余约束的几何不变体系158b67e8-1d1a-single11. 对比图（a）、（b）所示同一结构两种外因作用情况下C点的挠度和弯矩，下面结论成立的是（）。

（4分）A.相等，相等。

B.相等，不相等。

C.不相等，相等。

D.，均不相等。

★标准答案：C71c20cf5-787e-single12. 图中各杆E值相同，三铰刚架D点的角位移为(顺时针为正)（）。

（4分）。

结构力学答案《结构力学》第01章在线测试第一题、单项选择题（每题1分，5道题共5分）1、结构力学的研究对象是 BA、单根杆件B、杆件结构C、板壳结构D、实体结构2、对结构进行强度计算目的是为了保证结构AA、既经济又安全B、不致发生过大的变形C、美观实用D、不发生刚体运动3、对结构进行刚度计算，是为了保证结构 CA、不发生刚体运动B、美观实用C、不致发生过大的变形D、既经济又安全4、固定铰支座有几个约束反力分量？ BA、一个B、两个C、三个D、四个5、可动铰支座有几个约束反力分量AA、一个B、两个C、三个D、四个第二题、多项选择题（每题2分，5道题共10分）1、结构的稳定性是指DEA、结构抵抗破坏的能力B、不发生刚体运动的能力C、结构抵抗变形的能力D、结构抵抗失稳的能力E、结构保持原有平衡形式的能力2、下列哪种情况不是平面结构BCDEA、所有杆件的轴线都位于同一平面内，荷载也作用在该平面内B、所有杆件的轴线都位于同一平面内，荷载与该平面垂直C、所有杆件的轴线都位于同一平面内，荷载与该平面平行D、所有杆件的轴线都不位于同一平面内E、荷载不作用在结构的平面内3、下列哪种情况应按空间结构处理ABDEA、所有杆件的轴线都位于同一平面内，荷载与该平面垂直B、所有杆件的轴线都不位于同一平面内C、所有杆件的轴线都位于同一平面内，荷载也作用在该平面内D、所有杆件的轴线都位于同一平面内，荷载与该平面平行E、荷载不作用在结构的平面内4、为了保证结构既经济又安全，要计算结构BA、强度B、刚度C、稳定性D、内力E、位移5、刚结点的约束特点是ABA、约束各杆端不能相对移动B、约束各杆端不能相对转动C、约束的各杆端可沿一个方向相对移动D、约束各杆端可相对转动E、约束各杆端可相对移动第三题、判断题（每题1分，5道题共5分）1、板壳结构的厚度远远小于其它两个尺度。

正确2、实体结构的厚度与其它两个尺度是同一量级。

正确3、为了保证结构既经济又安全，要对结构进行刚度计算。

(一) 单选题1. 图示圆截面悬臂粱直径增大一倍，则梁的最大正应力、最大挠度分别降至原来的___倍。

(A)(B)(C)(D)难度：较易分值：4.0参考答案：D学生答案：D得分：4.02. 图示由塑性材料制成的直角拐，截面直径为d，已知材料许用应力(A)(B)(C)(D)难度：较易分值：4.0参考答案：D学生答案：D得分：4.0 3. 图示点的应力状态，应力的单位为MPa，其主应力、最大切应力是___。

(A)(B)(C)(D)难度：较易分值：4.0参考答案：A学生答案：A得分：4.04. 图示薄壁圆筒容器，其径为D，壁厚t，承受压p，用第三强度理论校核筒壁强度的相当应力是___。

(A)(B)(C)(D)难度：较易分值：4.0参考答案：B学生答案：B得分：4.05. 下列关于压杆临界应力的结论中，___是正确的。

(A) 大柔度杆的临界力与材料无关(B) 中柔度杆的临界应力与杆的柔度无关(C) 中柔度杆的临界应力与材料无关(D) 小柔度杆的临界力与杆的柔度无关难度：较易 分值：4.0 参考答案：D 学生答案：D 得分：4.06. 图示桁架，AB 、BC 均为大柔度杆，若，则载荷F 的最大值为___。

(A) (B) (C) (D)难度：较易 分值：4.0 参考答案：D 学生答案：D 得分：4.07. 由四根相同的等边角钢组成的一组合截面压杆，若组合截面的形状分别如图所示，则两种情况下其___。

(A) 稳定性不同，(B) 稳定性相同，(C) 稳定性(D) 稳定性强度相同强度不同和强度都不同和强度都相同难度：较易分值：4.0参考答案：A学生答案：A得分：4.08. 图示锅炉直径D=1m，壁厚t=10mm，受蒸汽压力p=3MPa。

壁点的主应力为___。

(A)(B)(C)(D)难度：较易分值：4.0参考答案：C学生答案：C得分：4.09. 三向应力应力状态中，若3个主应力均等于，材料的弹性模量为E，泊松比为，则3个主应变为___。

平面体系机动分析答案一、1X2O3X4X5X6X7X二、1B2B3B4A5C6A三、1、无多余约束的几何不变2、无多余约束的几何不变3、无多余约束的几何不变。

四、1、几何不变，且无多余联系。

(5分)2、铰接三角形BCD视为刚片I，AE视为刚片II，基础视为刚片III(2分)；I、II间用链杆AB、EC构成的虚铰(在C点)相连，I、III 间用链杆FB和D处支杆构成的虚铰(在B点)相联，II、III间由链杆AF和E处支杆构成的虚铰相联(2分)；3、用两刚片三链杆法则，几何不变无多余约束。

(4分）五、几何不变，无多余约束。

（5分）静定梁、刚架内力计算答案一、1X2X3X4O5X6X二、1A2B3C4C三、1、2外侧2、0，0（各2.5分）3、CB,CD(或ACD）（4分）4、-8kN(5分)5、-30kN(5分)四、5分五Y A =0,X A=P()←,Y B=3P EB(2分)M 图每杆（3分），图名（1分）3Pa1.53.552PaPa PaPaM 图六、Y A =3kN ()↑,X B =6kN ()→,Y B =3kN ()↓(2分)M 图每杆（2.4分），图名单位（1分）35266155M 图(kN ·m )七、X B =12kN ()←,可不求竖向反力；Y A =4kN ()↓;Y B =1kN ()↓(2分)M 图每杆（2.4分），图名,单位（1分）1210284161038M 图(kN ·m )八、l l l ll l 2222221212q q q q q 32M .（15分）九、图M 2qa 22qa 2qa 22qa 2qa2每杆（2.5分）十、PlPlPl2图M （15分）十一、_9993++99−−3618Q 图(kN)（2分）N 图(kN)（2分）图 M ()kN .m （5分）三铰拱、桁架、组合结构内力计算答案一、1X2X3X 4O 5O二、1A 2A3B4B三、1、30kN（6分）2、-30kN ·m（3分）50kN ·m （3分）3、-30°,（2分）-qa /2(()3212−,（2分）(-qa /2)cos(-300)-(qa /2)sin(-300)（2分）4、Pd ，下（2分）-P （2分）0（2分）5、P （6分）6、有，无（4分）7、30kN （↑）（6分）8、N 1102=−kN ，M K =⋅20kN m （各3分）9、20kN （6分）10、-8P ,4P（6分）四、1N AB =13.43kNAB图 M ()kN .m 20（15分）五、M 图（9分）N 1=-P（3分）N 2=2P /2（3分）六、Pl12345678Pl Pl Pl /2M 图（7分）N N N N N N P 123456======−，N N 780==（各1分）七、N P12=−（5分）M Pl2Pl（10分）八、1Pl 2MPl 22345（9分）N N N N 1234====5P /12（各1分）N 5=－P /6（2分）九、Pa 2Pa 2M 图（7分）十、S a =100kN ,S b =30kN（7分）十一、利用对称性对称情况：N N 120''==（8分）反对称情况：N N P122""=−=−N N N P1112=+=−'"N N N P2222=+='"（7分）结构位移计算答案一、1X 2X 3X 4X 5X6O7X 8O 9O 10O 二、1C2B 3D4C 5B6A7A 8C9A 10C三、1、)(240↓↑=∆tl ktα(5分)2、±0.4cm (6分）四、2/3( 4 )E Hm ∆=←002.()（5分）（1分）五、MP2q（5分）M 图（5分）∆=2EI ()13223424××××=q qEI()↓↑（5分）六、在C 点加竖向力P =1,求N。

中南大学现代远程教育课程考试复习题及参考答案结构力学（1-4）一、填空题：1.图示结构的超静定次数为。

2.图示结构，各杆的E Iil都相同，用力矩分配法计算时，分配系数µAB等于。

3.图示桁架中A支座的竖向反力（设向上为正）为。

4.图示刚架，P=1在AB段移动，E处剪力F SE的影响线在E点处的竖标为。

5.图示结构支座位移Δ引起的A点水平位移是，方向为。

6.图示对称桁架中，a杆的轴力为。

7.图示桁架中，零杆的根数为根（不含支座链杆）。

8.图示刚架，各杆线刚度相同，用力矩分配法计算时，分配系数μ21= ，μ23= ，μ24= 。

9.位移法典型方程中的系数有rij = rji的关系，它是由定理得到的结果。

10.图示桁架零杆根数为根。

11.若三铰拱上所有截面的弯矩都等于零而且只有轴力，则这时的拱轴线称为。

12.图示结构的动力自由度为（不计杆件质量）。

二、单项选择题：1.图示刚架中，支座B的位移Δ引起B截面的角位移（顺时针为正）为 [ ]A. Δ/hB. -Δ/hC. Δ/LD. -Δ/L2.图示体系是 [ ]A. 常变体系B. 瞬变体系C. 无多余联系的几何不变体系D. 有多余联系的几何不变体系3.图示体系是 [ ]A. 瞬变体系B. 常变体系C. 有多余联系的几何不变体系D. 无多余联系的几何不变体系为 [ ]4.图示连续梁，力矩分配系数µBCA. 2/3B. 1/2C. 1/3D. 1/45.图示结构的超静定次数为 [ ]A. 4B. 3C. 2D. 16.图示桁架中A支座的竖向反力（设向上为正）为 [ ]A. 0B. 0.5PC. 0PD. 2P7.图示三铰刚架支座A的水平约束反力为 [ ]A. PB. P/4C. P/2D. 3P/48.图示三铰拱，链杆AB的轴力为（以拉为正） [ ]A. -P/2B. P/2C. .P/4D. -P/49.在一个无多余联系的几何不变体系上加上一个二元体，得到的体系为 [ ]A. 有多余联系的几何不变体系B. 无多余联系的几何不变体系C. 常变体系D. 瞬变体系 10.位移法典型方程实质是 [ ] A. 位移条件 B. 平衡条件C. 物理条件D. 平衡条件和位移条件11.在一个几何瞬变体系上加上一个二元体，得到的体系为 [ ] A. 无多余联系的几何不变体系 B. 有多余联系的几何不变体系 C. 瞬变体系 D. 常变体系12.求解位移法典型方程中的自由项R 2P 时，要用到 [ ] A. 1M 图 B. 2M 图 C. 3M图 D. M P 图三、判断题：1.静定结构在产生支座沉降时，其位移与结构的刚度有关。