结构力学试题答案
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结构力学试题答案
结构力学是一门研究结构受力和变形规律的学科,对于工程领域的学生来说,掌握这门学科的知识至关重要。以下是一套结构力学试题的答案及详细解析。
一、选择题
1、 关于静定结构的内力,下列说法正确的是( )
A 内力与杆件的材料性质无关
B 内力与杆件的截面形状无关
C 内力与结构所受的荷载有关
D 以上都对
答案:D
解析:静定结构的内力只与结构的几何形状、约束条件和所受荷载有关,而与杆件的材料性质和截面形状无关。
2、 图示刚架,支座 A 发生竖向位移 a,支座 B 发生水平位移 b,不计杆件的轴向变形,利用单位荷载法求 C 点的竖向位移时,应在 C
点施加的单位力是( )
A 竖向单位集中力
B 水平单位集中力 C 顺时针单位集中力偶
D 逆时针单位集中力偶
答案:A
解析:要求 C 点的竖向位移,应在 C 点施加竖向单位集中力。
3、 力法的基本未知量是( )
A 多余约束力
B 广义位移
C 结点位移
D 杆件内力
答案:A
解析:力法是以多余约束力为基本未知量,将超静定结构转化为静定结构进行分析。
二、填空题
1、 平面桁架在计算杆件内力时,通常采用__________法。
答案:节点法、截面法
解析:节点法是依次取桁架的节点为研究对象,利用平衡条件求出杆件内力;截面法是用一截面截取桁架的一部分作为研究对象,利用平衡条件求出杆件内力。 2、 梁在集中力作用处,剪力图发生__________,弯矩图发生__________。
答案:突变、转折
解析:集中力会使剪力发生突变,弯矩发生转折。
3、 结构的稳定性是指结构在__________作用下,保持其原有平衡状态的能力。
答案:微小干扰
解析:稳定性指结构在微小干扰作用下不发生显著的变形或失去平衡。
三、计算题
1、 图示简支梁,受均布荷载 q 作用,跨度为 l ,求支座 A、B 的反力。
解:对整体进行受力分析,由平衡方程∑Fy = 0 可得:
RA + RB ql = 0 (1)
对 A 点取矩,由∑MA = 0 可得:
RB × l ql × l/2 = 0 (2)
联立(1)(2)解得:
RA = ql/2 ,RB = ql/2 2、 用力法计算图示超静定梁,EI 为常数。
解:此梁为一次超静定结构,取基本体系如下:
去掉支座 B 的约束,用多余约束力 X1 代替。
作出基本结构在荷载和 X1 分别单独作用下的弯矩图 Mp 图和 M1
图。
由力法方程 δ11X1 + Δ1P = 0 ,其中 δ11 = ∫(M1 × M1) / (EI)
ds ,Δ1P = ∫(Mp × M1) / (EI) ds ,计算出系数和自由项。
解得 X1 = Δ1P / δ11 ,进而可求出梁的内力。
3、 计算图示刚架的位移,EI 为常数。
解:在刚架上施加单位力,作出单位力作用下的弯矩图 M 图和荷载作用下的弯矩图 Mp 图。
利用图乘法计算位移:Δ = ∑∫(Mp × M) / (EI) ds 。
依次计算各杆的位移,求和得到最终的位移。
通过以上对这套结构力学试题的答案解析,希望能帮助您更好地理解和掌握结构力学的相关知识。结构力学的学习需要不断地练习和思考,只有这样才能在实际应用中灵活运用所学知识解决问题。
需要注意的是,在实际的工程设计和分析中,结构力学的应用更为复杂和多样化,需要综合考虑多种因素,以确保结构的安全性、稳定性和经济性。