中南大学2005年结构力学试卷
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目 录第一部分 名校考研真题第1章 绪 论第2章 结构的几何构造分析第3章 静定结构的受力分析第4章 影响线第二部分 课后习题第1章 绪 论第2章 结构的几何构造分析第3章 静定结构的受力分析第4章 影响线第三部分 章节题库第1章 绪 论第2章 结构的几何构造分析第3章 静定结构的受力分析第4章 影响线第四部分 模拟试题龙驭球《结构力学Ⅰ》(第3版)配套模拟试题及详解第一部分 名校考研真题第1章 绪 论本章不是考研复习重点,暂未编选名校考研真题,若有最新真题会在下一版中及时更新。
第2章 结构的几何构造分析一、判断题图2-1所示体系的几何组成为几何不变体系,无多余约束。
( )[厦门大学2011研]图2-1二、选择题1.图2-2所示平面体系的几何组成是( )。
[浙江大学2010研]A .几何不变,无多余约束 B .几何不变,有多余约束C .几何常变D.几何瞬变图2-2图2-3错【答案】如图2-1(b ),分别视ABD 和基础为刚片Ⅰ和Ⅱ,两刚片通过链杆AC 、BE 和D 处的支座链杆相连,三根链杆相交于一点O ,故该体系为几何瞬变体系。
【解析】A【答案】如图2-3所示,把大地看成刚片3,刚片1和2形成瞬铰(1,2),刚片1和3形成瞬铰(1,3),刚片2和3形成无穷远处瞬铰(2,3),三个铰不共线,因此是无多余约束的几何不变体系。
【解析】2.图2-4(a )所示体系的几何组成是( )。
[武汉大学2012研、郑州大学2010研、华南理工大学2007研、河海大学2007研]A .无多余约束的几何不变体系B .几何可变体系C .有多余约束的几何不变体系D.瞬变体系图2-4三、填空题1.图2-5所示体系是几何________变体系,有________个多余约束。
[重庆大学2006研]图2-52.如图2-6(a )所示体系的几何组成为________体系。
[南京理工大学2011研]图2-6A【答案】鉴于刚片与构件可以等效互换,所以可将图2-4(a )所示体系替换为图2-4(b )所示体系,然后通过依次去除C 支座链杆与CE 杆、D 支座链杆与DE 杆所组成的二元体,以及二元体A-E-B 后,可知原体系为无多余约束的几何不变体系。
第1节 静定平面桁架一、桁架的内力计算方法1、结点法取结点为隔离体,建立平衡方程求解的方法,每个结点最多只能含有两个未知力。
该法最适用于计算简单桁架。
根据结点法,可以得出一些结点平衡的特殊情况,能使计算简化:(1)两杆交于一点,若结点无荷载,则两杆的内力都为零(图2-2-1a )。
(2)三杆交于一点,其中两杆共线,若结点无荷载,则第三杆是零杆,而共线的两杆内力大小相等,且性质相同(同为拉力或压力)(图2-2-1b)。
(3)四杆交于一点,其中两两共线,若结点无荷载,则在同一直线上的两杆内力大小相等,且性质相同(图2-2-1c )。
推论,若将其中一杆换成力F P ,则与F P 在同一直线上的杆的内力大小为F P ,性质与F P 相同(图2-2-1d )。
F N3F N3=0F N1=F N2=0F N3=F N4(a)(b)(c)F N4(d)F N3=F PF PN1F F N2F N1F N2F N1F N2F N1F N2F N3F N3F N1=F N2,F N1=F N2,F N1=F N2,图2-2-1(4)对称结构在正对称荷载作用下,对称轴处的“K ”型结点若无外荷载作用,则斜杆为零杆。
例如图2-2-2所示对称轴处与A 点相连的斜杆1、2都是零杆。
1A2F PF PAF PF PBF PF PBA(b)(a)X =0图2-2-2 图2-2-3(5)对称结构在反对称荷载作用下,对称轴处正对称的未知力为零。
如图2-2-3a 中AB 杆为零杆,因为若将结构从对称轴处截断,则AB 杆的力是一组正对称的未知力,根据上述结论可得。
(6)对称结构在反对称荷载作用下,对称轴处的竖杆为零杆。
如图2-2-4a 中AB 杆和B 支座的反力均为零。
其中的道理可以这样理解:将图a 结构取左右两个半结构分析,对中间的杆AB 和支座B 的力,若左半部分为正,则根据反对称,右半部分必定为相同大小的负值,将半结构叠加还原回原结构后正负号叠加,结果即为零。
结构力学(下)试卷(土木工程2003级)考试时间:2小时 第四题(上机题20分) 不用再做答案全部写在答题纸上, 2006-4-20一、选择、填空题(共12分,每题3分)1、{}e F 和{}e F 分别是局部坐标系和整体坐标系的单元杆端力向量,[]T 是坐标变换矩阵,则正确的表达式为( )。
A . {}e F = []T {}e FB .{}e F = []T {}e FC . {}e F = []T T {}e FD .{}e F = []T T {}e F []T2、图示结构的原始刚度矩阵的最大带宽为:____________________。
3、图示结构缩减后总刚阵为 阶。
4、图示结构的动力自由度数目为 。
二、计算题(共58分)1、已知弹簧刚度为348EI K l =,刚性梁的质量忽略不计,写出图示结构的振动微分方程并求出系数和自振频率。
(10分)2、确定图示刚架结构的原始刚度矩阵阶数,并以单刚的子块形式写出原始刚度矩阵中的子块 [13K ]、[44K ]、[57K ] 。
(8分)3、计算图示结构结点2和结点6的综合结点荷载列阵{2P }和{6P }。
(12分)4、求图示对称结构的自振频率和主振型,并作出振型图,各杆 EI =常数,不计阻尼和刚架的自重。
(14分)两自由度结构自由振动振幅方程为: 2111112222211122221()01()0m A m A m A m A δδωδδω⎧-+=⎪⎨+-=⎪⎩5、试求图示结构的最大动弯矩图(只计刚性杆质量,m 为刚性杆单位长度的质量) (不考虑阻尼影响)。
046EI mL θ=。
(14分) P sin θt _EI 0 EI 0 LL三、根据电算结果作弯矩图(共10分)某超静定刚架结构,结构离散情况如下图所示,已利用PF 程序求出计算结果,根据计算结果作出其弯矩图。
(各单元始端i <末端j ;E ,I 取为常数1,A 取为13e )(力:KN )The Terminal Forcesmember N(st) Q(st) M(st) N(en) Q(en) M(en) 1 -11.297 55.064 99.811 11.297 -15.064 40.446 2 -15.064 -11.297 -40.446 15.064 31.297 -44.743 3 31.297 -15.064 19.743 -31.297 -24.936 .000 ( NA= 51 )( NW= 252 )四、上机题(20分,此题不用再作)1.作图示刚架的N F 、S F 、M 图,已知各杆截面均为矩形,柱截面宽0.6m,高0.8m, 梁截面宽0.4m,高0.6m ,各杆E=2.1×105 MPa 。
中南大学硕士研究生入学结构力学考试试题一、静定结构内力计算1、(12分)作图示静定刚架的弯矩图。
(2006年)1、(12分)作图示静定刚架的弯矩图。
(2005年)1、(12分)作图示三铰刚架的弯矩图。
(2004年)1、(13分)作图示结构的弯矩图。
(2003年)1、(9分)作图示结构的弯矩图。
(2002年)1、(12分)作图示结构的弯矩图。
(2001年)1、(10分)试作图示静定结构的M图。
(2000年)1、(10分)试作图示结构的弯矩图。
(1999年)1、(7分)试作图示结构的弯矩M图。
(1998年)1、(10分)作图示刚架的弯矩图。
(1997年)二、影响线分析2、(12分)作图示结构MEA、MCD、QF的影响线(P=1在DB段移动)。
(弯矩以下侧受拉为正)。
(2006年)3、(12分)作图示结构M E、Q F的影响线(P=1在CD段移动)。
(M E 弯矩以左侧受拉为正)。
(2005年)3、(12分)作图示结构M E、Q F的影响线(P=1在CD段移动)。
(弯矩以下侧受拉为正)。
(2004年)3、(13分)作图示结构M KA、Q K左、Q K右的影响线(P=1在CD段移动)。
(2003年)3、(10分)作图示结构中量值M K、Q F的影响线(P=1在CD段移动)。
(M E弯矩以右侧受拉为正)。
(2002年)2、(12分)作图示多跨静定梁M B、Q B右的影响线(P=1在AG段移动)。
(2001年)2、(12分)作图示多跨静定梁M B、Q B右的影响线(P=1在ABCDEF上移动)。
(2000年)3、(10分)作图示多跨静定梁R A、M E、Q F的影响线(P=1在CD上移动)。
(1999年)3、(分)作图示多跨静定梁R D、M E的影响线(P=1在ACF上移动)。
(1998年)3、(10分)作图示结构M F、Q F的影响线(P=1在AFCDE部分移动)。
(1997年)三、位移计算3、(12分)求图示结构最大挠度。
第二届(2007年)“结构力学竞赛试题”一.(14分)试分析图示刚架,绘制其弯矩图和剪力图。
二.(12分)试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 和 。
三.(7分)试求图示刚架K 截面的竖向位移。
设各杆EI =常数。
四.(9分)试求图示梁在M =1的移动荷载作用下M A 在A 、B 、C 三个截面的纵标。
五. (10分)图示刚架若A 支座向左水平位移a 并顺时针转动Ɵ,B 支座向下沉陷b ,取力法基本体系如右图,则力法方程中常数项 =,= , = , = 。
六. (15分)试用位移法计算图示刚架并绘制弯矩图。
设各杆EI =常数。
题一图题二图F Pm 2m l l A 题三图 题四图七.(7分)图示刚架用位移法(设线位移Z 1为未知量)求解时,位移法方程中 R 1P = 。
八.(11分)试用力矩分配法求解图示结构并作弯矩图。
设各杆EI =常数。
九.(15分)试求图示集中质量体系的自振频率。
设各杆EI =常数。
aaaa题五图题六图a l l l 题七图 题八图 题九图第二届(2007年)中南地区高校土木工程专业“结构力学竞赛”试题参考答案一. (14分)二.(12分) ,三.(7分) (↓)四.(9分)A : -1 ,B : 0.286 ,C : -0.143 。
五.(10分) =, =, =, = , = 。
六.(15分)弯矩图剪力图, 基本结构七.(7分)X`弯矩图(单位:N·m)九. (15分)。
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)。
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、B威面D、B诚面5、留秘构胸赣计算时基本未如1的敏诚少为()A、2B、3Cn.5D、6醐麟4小姗=.细(岫分,共20分)1、多自由席枸雌-翱解进行毓谶动翩—,而其相应的麒损动般林为_____2、君三段醐跨度、拱上勘碱不虹则妙肩平顶就平推加(大或小).,醐藏为_,一鹏949帏大学那婢时瞰生入精眦械姗共W,期页_-_____________________4、酬剜的期眦瓣的耿带劾.”静示娜(不计桢劾(jffm蛾为_个,坎殳麟4小鼬鼠林1S供95分)k渊示带购件a、b的内加(时)2,棚禾桀的M b、Fg F sb&的聊演并利用彩物求师荷■作肝M,的值,(2。
第一届中南地区结构力学竞赛试题一.〔15分〕试分析图示刚夹,绘制其弯矩图。
二.〔10分〕试求图示桁架1、2杆的轴力N1F 和N 2F ,设各杆EA =常数。
m3m 3m第一题图 第二题图 三.〔12分〕试用力法求出图示梁C 处的弯矩值。
已知梁与C 支座间由间隙/600d l =。
四.〔6分〕试作出图示多跨静定梁A 支座的反力影响线〔4分〕,并求出在可任意间断布置的均布荷载q 作用下,该反力的最大值〔2分〕。
q第三题图 第四题图五.〔12分〕试利用位移法解图示刚架〔10分〕,并计算K 点的竖向位移〔5分〕六.〔12分〕试用力矩分配法求解图示结构C 支座发生沉降31/300∆=时的弯矩图〔9分〕,并求出B 节点的转角〔3分〕,各杆EI =常数。
第五题图 第六题图 七.〔14分〕试求解图示刚架的全部自振频率,各杆的EI =常数,忽略各杆的自身质量。
八.〔8分〕假设用矩阵位移法中的后处理法求解图示刚架,杆上箭头表示局部坐标系x 轴,设各杆E 、A 、I 均相同,试答复:〔1〕②单元刚度矩阵中第2行第6列元素值是多少?〔4分〕〔2〕该元素被送到总刚中第几行第几列?〔4分〕九.〔8分〕试分析图示结构体系的失稳临界荷载Pcr F 。
2ll 60DxyP第七题图 第八题图 第九题图第二届中南地区结构力学竞赛试题一.(14分)试分析图示刚架,并绘制其弯矩图和剪力图。
二.〔12分〕试分析图示结构的几何组成〔说明理由〕,并求出指定杆1和2的轴力N1F 和N 2F 。
三.〔7分〕试求图示刚架K 截面的竖向位移,各杆EI =常数。
aa第一题图 第二题图 第三题图 四.〔9分〕试求图示梁在M =1移动荷载作用下A M 影响线在A 、B 、C 三个截面的竖标。
五.〔10分〕图示刚架假设A 支座向左水平位移a 并顺时针转动θ,B 支座向下沉陷b ,取力法基本体系如右图,则力法方程中常数项2P ∆= ;1c ∆= ;1∆= ;2∆= 。
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