结构力学(静定结构内力)练习题

第二章 静定结构内力计算一、是非题1、 静定结构的全部内力及反力，只根据平衡条件求得，且解答是唯一的。

2、静定结构受外界因素影响均产生内力，内力大小与杆件截面尺寸无关。

3、静定结构的几何特征是几何不变且无多余约束。

4、图示结构||M C =0。

aa5、图示结构支座A 转动ϕ角，M AB = 0， R C = 0。

BCaaAϕ2a26、荷载作用在静定多跨梁的附属部分时，基本部分一般内力不为零。

7、图示静定结构，在竖向荷载作用下， AB 是基本部分，BC 是附属部分。

ABC8、图示结构B 支座反力等于P /2()↑。

9、图示结构中，当改变B 点链杆的方向（不通过A 铰）时，对该梁的影响是轴力有变化。

ＡＢ10、在相同跨度及竖向荷载下，拱脚等高的三铰拱，水平推力随矢高减小而减小。

11、图示桁架有9根零杆。

12、图示桁架有：N 1=N 2=N 3= 0。

aaaa13、图示桁架DE 杆的内力为零。

a a14、图示对称桁架在对称荷载作用下，其零杆共有三根。

15、图示桁架共有三根零杆。

16、图示结构的零杆有7根。

17、图示结构中，CD 杆的内力 N 1=－P 。

a 418、图示桁架中，杆1的轴力为0。

4a19、图示为一杆段的M 、Q 图，若Q 图是正确的，则M 图一定是错误的。

图M Q 图二、选择题1、对图示的AB 段，采用叠加法作弯矩图是：A. 可以；B. 在一定条件下可以；C. 不可以；D. 在一定条件下不可以。

2、图示两结构及其受载状态，它们的内力符合：A. 弯矩相同，剪力不同；B. 弯矩相同，轴力不同；C. 弯矩不同，剪力相同；D. 弯矩不同，轴力不同。

PPP2 l ll l3、图示结构M K（设下面受拉为正）为：A. qa22；B. －qa2；C. 3qa22；D. 2qa2。

2a4、图示结构M DC（设下侧受拉为正）为：A. －Pa；B.Pa；C. －Pa；D. Pa。

a a5、在径向均布荷载作用下，三铰拱的合理轴线为：A．圆弧线；B．抛物线；C．悬链线；D．正弦曲线。

《结构力学》大作业1 五类静定结构受力分析学院：交通学院姓名：张亚辉学号：1133210115《结构力学》大作业1前言：通过计算五类静定结构在同跨同荷载作用下的内力，并通过改变荷载、结构形式寻找比较合理的体系形式和尺寸比，并进行对比，提出最优判断的依据和构想。

五类静定结构：梁、刚架、桁架、曲拱和组合结构。

本文主要分为三个部分来讨论所要研究的问题:1.在五类静定结构不同荷载作用下的相互对比的过程中，梁选取的是简支梁，刚架选取的是三铰型刚架，桁架采用的是平行弦桁架，曲拱采用的是具有合理轴线的曲拱（未用集中荷载模拟均布荷载）。

2.在同一类静定结构的不同类型比较中，梁主要比较简支梁、伸臂梁、悬臂梁的差别；刚架主要比较简支刚架、悬臂刚架的之间的区别；桁架比较平行弦桁架、三角形桁架的区别；曲拱主要是比较拥有合理拱轴线和未拥有合理拱轴线的三铰拱之间的差别。

3.以桁架为例来探讨结构尺寸比的变化对结构内力的改变，同时还探讨结构杆件截面尺寸的改变对材料利用率及结构安全性的影响。

一、五类静定结构在不同荷载作用下的相互比较：1.五类静定结构在均布荷载作用下的内力比较（结构跨度为4m，均布荷载q=1KN/m）表 1 五类静定结构在均布力作用下内力图2.五类静定结构在集中力作用下的内力比较（结构跨度均为4m，集中力大小为1KN）：表 2 五类静定结构在集中力作用下内力图荷载作用图弯矩图剪力图轴力图分析与结论：同一静定结构在不同类型的荷载作用下比较：当集中力与均布荷载力大小相同时，对同一个结构来说，均布荷载作用时的最大弯矩值小于集中力作用时的最大弯矩值。

不同形式的静定结构在同一形式荷载作用下比较：在集中力荷载作用下，桁架所受弯矩值为零是最小的，其次是三铰拱所受弯矩较小，组合结构次之，而简支梁、刚架、所受的弯矩值都较大；在均布荷载作用下，桁架、三铰拱的弯矩值依然较小，组合结构次之，而简支梁、刚架的弯矩值相对于桁架、三铰拱、组合结构来说依然是较大的。

M 图分析分析：EB 杆件无弯矩杆件无弯矩→→杆件无弯矩杆件无弯矩→0kN 2445cos =−oB F 0=AMkN(4↓=I F求图示桁架指定杆件内力。

求图示桁架指定杆件内力。

(分析方法)1 1 F F FF F 1 1例 计算图示组合结构。

计算图示组合结构。

FP A D a 2FP /3 F a Ⅰ a/2 a/2 Ⅰ E G a B解A D 2FP /3 FP /3 F FP CFNCD FSCD FNFGC∑M ∑F ∑FC= 0 FNFG = FP / 2FNFAFNDFFy= 0 FSCD = FP / 3 = 0 FNCD = − FP / 2FP /2x∑Fx= 0 FNFA = 2 FP / 2= 0 FNDF = − FP / 2一般情况下应先计算链杆的轴力 取隔离体时不要截断 取隔离体时不要截断受弯杆件 不要截断受弯杆件∑Fy例：作组合结构的内力图 解 FP E D a A a C B aFP有无零杆?FNECFNDC FNDBFN DB = FPFN EC = −2 FPFN DC = 0FP a 2FP aFP 2FP -2FP FPM图FS图FN图例：计算图示组合结构。

计算图示组合结构。

FP E G FP A 0 a a a 2FPB取隔离体FJBC FNEFF J B C a 2FP 2FP -2FP FP a 2FP 2FP CF J aFNGJa B解：1、求支反力 2、求FNEF、FNGJ∑M = 0 F = 2F (↑) ∑F = 0 F = 2F (↓)Cy PyByP∑M ∑FJ=0FN EF = −2 FP2FP ax=0FN GJ = 2 FP内力图例：计算图示组合结构。

计算图示组合结构。

4m 5kN/m 15kN B C D E解：左边为基本部分， 左边为基本部分， 右边为附属部分。

右边为附属部分。

10kN 20 40A 2m 5 15 10 4mF 4mG 10 30 52m 2m20 （2.5）10 5 1012.52.55M图(kN·m)例：分析图示组合结构。

结构力学一．判断题1．静定结构在支座移动、变温及荷载分别作用下，均产生位移和内力。

（ ）2．求图示结构A 点竖向位移可用图乘法。

（ ）q3．在荷载作用下，超静定结构的内力与EI 的绝对值大小有关。

（ ）1．图示梁的弯矩图是正确的。

（ ）a a a2．位移法中角位移未知量的数目恒等于刚结点数。

（ ）3．图a 所示桁架结构可选用图b 所示的体系作为力法基本体系。

（ ）(a)(b)1． 图示桁架支座反力V A =P （↑）。

（ ）aaaaa2． 图a 结构，取图b 为力法基本结构，∆1c l =θ 。

（ ）B(b)1l Aθ3．图示结构Q E 影响线的AC 段纵标不为零。

（ ）1．有多余约束的体系一定是几何不变体系。

（ ）2．荷载作用在静定多跨梁的附属部分时，基本部分一般内力不为零。

（ ） 3。

已知M p 、M k 图，用图乘法求位移的结果为：()/()ωω1122y y EI +。

（ ）kM p21y 1y 2**ωω1．图示梁的弯矩图是正确的。

（ ）a a a2．位移法中角位移未知量的数目恒等于刚结点数。

（ ）3．图a 所示桁架结构可选用图b 所示的体系作为力法基本体系。

（ ）1．在静定结构中，当荷载作用在基本部分时，附属部分将引起内力。

（ ） 2． 图示体系是几何不变体系。

（ ）3． 图示结构的超静定次数是n =7。

（ ）二。

填空1．图示结构N AB 为_________________________________。

2．在位移法中，求解基本未知量的方程是根据_______________条件建立的。

3．图示悬臂梁抗弯刚度为EI ，则截面C 、B 的相对转角等于___________。

aa1．图示悬臂梁抗弯刚度为EI ，则截面C 、B 的相对转角等于___________。

aa2．图示静定梁及M C 的影响线，当梁承受全长均布荷载时，则M C = （ ）a a aa-+a a M C 影 响 线/2/23．位移法以__________________和_________________________作为基本未知量。

第一章单选题1、对结构进行强度计算的目的，是为了保证结构（a）A、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2、结构的强度是指（a）A、结构抵抗破坏的能力b、结构抵抗变形的能力c、结构抵抗失稳的能力d、结构保持原有平衡形式的能力3、对结构进行刚度计算，是为了保证结构（a）A、不致发生过大的变形B、美观实用C、不发生刚体运动D、既经济又安全4、板的厚度（c）A、远远大于其它两个尺度B、与其它两个尺度是同一量级C、远远小于其它两个尺度D、与其它两个尺度相等5、滑动支座有几个约束反力分量（b）A、一个B、两个C、三个D、四个6、对结构进行刚度计算的目的，是为了保证结构（c）A、不发生刚体运动B、美观实用C、不致发生过大的变形以至于影响正常的使用D、既经济又安全7、固定铰支座有几个约束反力分量？（b）A、一个B、两个C、三个D、四个多选题1、结构的稳定性是指（DE）A、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(BCDE)A、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(ABDE)A、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、对结构进行几何组成分析，是为了（de）A、保证结构既经济又安全b、保证结构不致发生过大的变形C、使结构美观实用d、保证结构不发生刚体运动e、保证结构中各构件不发生相对刚体运动5、刚结点的约束特点是（AB）A、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6、铰结点的受力特点是（abc）A、可以传递轴力B、可以传递剪力C、不能传递力矩D、不能传递力E、能传递力矩7、可动铰支座的特点是（bde）A、约束杆端不能移动B、允许杆端转动C、只有一个约束力偶D、允许杆端沿一个方向移动E、只有一个反力8、按几何形状，结构可分为（abcd）a、杆系结构b、板结构c实体结构d、壳结构e、建筑结构判断1、实体结构的厚度与其它两个尺度是同一量级。

第二章 静定结构内力计算一、判断题：1、静定结构的全部内力及反力，只根据平衡条件求得，且解答是唯一的。

2、静定结构受外界因素影响均产生内力，内力大小与杆件截面尺寸无关。

3、静定结构的几何特征是几何不变且无多余约束。

4、图(a)所示结构||M C =0。

(a)BCa aAϕ2a2(b)5、图(b)所示结构支座A 转动ϕ角，M AB = 0， R C = 0。

6、荷载作用在静定多跨梁的附属部分时，基本部分一般内力不为零。

7、图(c)所示静定结构，在竖向荷载作用下，AB 是基本部分，BC 是附属部分。

ABC(c)8、图(d)所示结构B 支座反力等于P /2()↑。

(d)9、图(e)所示结构中，当改变B 点链杆的方向（不通过A 铰）时，对该梁的影响是轴力有变化。

ＡＢ(e)10、在相同跨度及竖向荷载下，拱脚等高的三铰拱，水平推力随矢高减小而减小。

11、图(f)所示桁架有9根零杆。

(f)a a a a(g)12、图(g)所示桁架有：N 1=N 2=N 3= 0。

13、图(h)所示桁架DE 杆的内力为零。

a a(h)(i)14、图(i)所示对称桁架在对称荷载作用下，其零杆共有三根。

15、图(j)所示桁架共有三根零杆。

(j)(k)16、图(k)所示结构的零杆有7根。

17、图(l)所示结构中，CD 杆的内力N 1 = P 。

(l)4a(m)18、图(m)所示桁架中，杆1的轴力为0。

二、作图题：作出下列结构的弯矩图（组合结构要计算链杆轴力）。

19、 20、2m2m2m2m4m 21、22、23、24、10kN/m.25、26、qa 27、28、a29、30、31、32、aaam33、 34、ll35、36、6m37、 38、llqq39、 40、a 2a41、42、3m43、44、45、46、2ql3m3m 47、48、49、50、.51、52、53、54、2aABCDEF4m2m55、56、2m2mqa57、 58、4m59、60、l61、62、l/2qlqP63、 64、ql65、 66、aa a a267、68、ll llaa a a69、70、.a71、72、73、74、2kN/m75、76、77、78、a三、计算题：79、计算图示半圆三铰拱K截面的内力M K，N K。

第三章 静定结构的内力计算内容提要1、静定梁（1） 内力。

静定梁在任意荷载作用下，其截面上一般有三个内力分量，即轴力N F 、剪力s F 和弯矩M 。

内力符号规定如下：轴力以拉力为正，剪力以绕隔离体内部任一点顺时针转动为正，弯矩以使梁的下边纤维受拉力正。

（2） 内力图。

内力图是反映结构中各个截面上内力变化规律的图形。

其绘制方法可归纳如下：1）基本法。

先用理论力学的基本方法求外力；再用结构力学理论列内力方程；最后用数学方法绘图2）微分关系法。

在直梁中荷载集度q 、剪力s F 弯矩M 之间有如下关系（荷载集度向上为正）：)()(x q dxx dF s = )()(x F dxx dM s = )()(22x q dx x M d = 以外力不连续点为分段点，如集中力及力偶作用点、分布荷载的两个端点等。

用截面法求得各分段点截面上的内力值，再由上述微分关系式可描绘出内力图的形状。

3）区段叠加法。

当梁段上作用有几个荷载时，则可用叠加原理绘制梁段的内力图。

先求出杆段始端、末端的弯矩竖标，连一虚直线，然后以该连线为基线，叠加相应简支梁在区段荷载作用下的弯矩图。

（3）多跨静定梁是主从结构，由附属部分和基本部分组成。

其受力特点是：外力作用在基本部分时，附属部分不受力；外力作用在附属部分时，附属部分和基本部分都受力。

其计算方法是：先算附属部分，将附属部分上的反方向加在基本部分上，再算基本部分。

所以多跨静定梁可以拆成若干个单跨梁分别进行内力计算，然后将各单跨梁的内力图连在一起即可得多跨静定梁的内力图。

上述多跨静定梁的计算方法，同样适用于其他型式的主从结构。

2．静定刚架静定刚架的内力计算方法，原则上与静定梁相同。

通常先由理论力学的基本方法求出支座反力，然后按静定梁计算内力的方法杆绘制内力图。

在绘制刚架的弯矩图时，不定义弯矩的正负号，只将弯矩图绘在杆件的受拉侧，剪力、轴力的正负号规定与静定梁相同。

3．三铰拱（1）水平推力。

结构力学试卷一、判断题：（2*10）1．对于静定结构，温度变化将使其产生变形和位移，但不产生内力。

（)2．有多余约束的体系一定是几何不变体系。

（）3．几何可变体系在任何荷载作用下都不能平衡。

（）4．计算自由度为零，几何体系未必是几何不变体系。

（）5．三个刚片用三个铰两两相联必成为几何不变体系。

（）6．静定多跨梁若附属部分受力，则只有附属部分产生内力（）7．静定多跨梁分为是由基本部分和附属部分组成。

（）8．桁架中的零杆是不需要的、可以撤除的的杆件。

（）9．当梁和刚架的铰支端和自由端上无外力偶作用时，该端弯矩等于零。

（）10．三铰拱是一种超静定结构。

（）二、填空题：（2*10）1．一个简单铰相当于______个约束。

2．几何不变体系的自由度为______,平面中一个刚片的自由度为_______。

3．一般来说，链接n个点的复链杆相当于_____个单链杆。

4．联结4个刚片的复铰所产生的约束数目是_____。

5．二刚片用三根不全平行且________的链杆相联，构成无多余约束的几何不变体系。

6．图示体系中，铰结点A相当于______个约束。

7．在竖向荷载作用下，图示多跨静定梁中________段为附属部分。

8．图示三铰拱，支座A的水平反力为_______。

9．静定多跨梁在几何构造上，首先固定的部分是_____；接着依次固定_____部分。

10．三铰拱合理拱轴线形状唯一取决于拱上承受的________。

三、选择题：（3*5）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2．.以下说法中不属于静定结构的一般性质的为( )A.静定结构的内力与变形无关B.结构的局部能平衡荷载时，其他部分不受力C.若将作用在结构中一个几何不变部分上的荷载作等效变换，其他部分上的内力不变D.支座移动、温度变化也会产生内力3．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．图示简支梁B截面的剪力为( )A．12kNB．-18kNC．-12kND．左侧12kN，右侧-18kN5．图示结构为对称结构,根据对称性可知，杆BE中( )A．无内力B．有轴力存在C．有剪力存在D．有弯矩存在四、解答题 ：（3*15）1．对下图所示平面杆件体系作几何组成分析2．试作图示梁弯矩图、剪力图。

二、静定结构的内力1、静定结构的全部内力及反力，只根据平衡条件求得，且解答是唯一的。

（ ）2、静定结构受外界因素影响均产生内力。

大小与杆件截面尺寸无关。

（ ）3、静定结构的几何特征是：A. 无多余的约束；B.几何不变体系；C. 运动自由度等于零；D.几何不变且无多余约束。

（ ）4、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。

（ ）5、叠加原理用于求解静定结构时，需要满足的条件是：A. 位移微小且材料是线弹性的；B.位移是微小的；C. 应变是微小的；D.材料是理想弹性的。

（ ）6、在相同的荷载和跨度下，静定多跨梁的弯距比一串简支梁的弯距要大。

（ ）7、荷载作用在静定多跨梁的附属部分时，基本部分一般内力不为零。

（）8、图示为一杆段的M、Q图，若Q图是正确的，则M图一定是错误的。

（ ）M图Q图9、图示结构的支座反力是正确的。

（ ）10、当三铰拱的轴线为合理拱轴时，则顶铰位置可随意在拱轴上移动而不影响拱的内力。

（ ）11、简支支承的三角形静定桁架，靠近支座处的弦杆的内力最小。

（ ）12、图示桁架有9根零杆。

（ ）13、图示对称桁架中杆1至8的轴力等于零。

（ ）14、图示桁架中，上弦杆的轴力为N = - P 。

（ ）15、图示结构中，支座反力为已知值，则由结点D 的平衡条件即可求得。

（ ）N CD ABCDE16、图示梁中，BC 段的剪力Q 等于 ，DE 段的弯矩等于 。

17、在图示刚架中， = M DA , 使 侧受拉。

a18、图示桁架中，当仅增大桁架高度，其它条件均不变时，对杆1和杆2的内力影响是：A ．N 1，均减小；B ．N 2N 1，均不变；N 2C ．N 1减小，不变； D．N 2N 1增大，不变。

（ ）N 219、图示结构中，杆AB 上C 截面的弯距绝对值为A ．Pl /2；B ．Pl /3；C ．Pl /4；D ．Pl /5。

( )D/2/2/2l20、作图示结构M 图。