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。