重庆大学结构力学Ⅱ本科试卷答案
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结构力学II期末考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 梁的弯曲刚度EI表示的是()。
A. 梁的抗弯能力B. 梁的抗扭能力C. 梁的抗剪能力D. 梁的抗压能力答案:A2. 在平面杆件结构中,节点的平衡条件是()。
A. 节点的外力之和为零B. 节点的外力矩之和为零C. 节点的外力和外力矩之和均为零D. 节点的外力和外力矩之和均不为零答案:C3. 梁的剪力图和弯矩图是()。
A. 梁的变形图B. 梁的内力图C. 梁的位移图D. 梁的应力图答案:B4. 静定结构的特点之一是()。
A. 有多余约束B. 无多余约束C. 可以承受任何荷载D. 只能承受静荷载答案:B5. 影响结构刚度的因素包括()。
A. 材料性质B. 几何尺寸C. 材料性质和几何尺寸D. 材料性质或几何尺寸答案:C6. 在结构力学中,二阶效应通常指的是()。
A. 材料的非线性效应B. 几何非线性效应C. 动力效应D. 热效应答案:B7. 杆件的轴力图可以用来确定()。
A. 杆件的弯矩B. 杆件的剪力C. 杆件的位移D. 杆件的应力答案:D8. 连续梁和简支梁的主要区别在于()。
A. 连续梁的跨度更大B. 连续梁可以承受更大的荷载C. 连续梁的约束更多D. 连续梁的刚度更大答案:C9. 桁架结构中的节点通常被认为是()。
A. 刚性节点B. 铰接节点C. 半刚性节点D. 弹性节点答案:B10. 影响结构稳定性的主要因素是()。
A. 材料的强度B. 结构的刚度C. 荷载的大小D. 结构的几何形状答案:D二、填空题(每题2分,共20分)1. 梁的挠度计算公式为:δ = (5PL^3) / ( )。
答案:(384EI)2. 杆件的轴向刚度KA表示的是杆件抵抗()的能力。
答案:轴向变形3. 在静定结构中,每个节点的自由度是()。
答案:34. 梁的弯矩公式为:M = (EI/R) * (d^2y/dx^2),其中y是()。
答案:梁的挠度5. 桁架结构中,节点的平衡条件是()。
结构力学2考试题和答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 在结构力学中,下列哪一项不是结构分析的基本假设?A. 平面假设B. 小变形假设C. 材料均匀性假设D. 材料非线性假设答案:D2. 确定结构的内力时,通常采用哪种分析方法?A. 能量法B. 弯矩分配法C. 弯矩图法D. 极限平衡法答案:C3. 在结构力学中,以下哪种类型的结构是超静定结构?A. 简支梁B. 悬臂梁C. 连续梁D. 刚架答案:C4. 梁的剪力图和弯矩图的零点位置关系是什么?A. 剪力图的零点与弯矩图的极值点重合B. 弯矩图的零点与剪力图的极值点重合C. 剪力图的零点与弯矩图的零点重合D. 剪力图的极值点与弯矩图的零点重合答案:A5. 以下哪种情况下,结构的稳定性分析是必要的?A. 荷载较小B. 荷载较大C. 荷载恒定D. 荷载变化答案:B6. 确定结构的位移时,通常采用哪种方法?A. 弯矩分配法B. 弯矩图法C. 虚拟力法D. 能量法答案:C7. 在结构力学中,以下哪种结构是静定结构?A. 三铰拱B. 刚架C. 连续梁D. 悬臂梁答案:D8. 以下哪种方法可以用来求解超静定结构?A. 弯矩分配法B. 弯矩图法C. 能量法D. 所有以上方法答案:D9. 结构力学中,以下哪种荷载属于分布荷载?A. 集中荷载B. 均布荷载C. 点荷载D. 线荷载答案:B10. 在结构力学中,以下哪种情况下结构会发生屈曲?A. 荷载较小B. 荷载较大C. 荷载恒定D. 荷载变化答案:B二、填空题(每题2分,共20分)1. 结构力学中,结构的内力包括______、______和______。
答案:轴力、剪力、弯矩2. 梁的挠度计算中,通常采用的两种方法是______和______。
答案:弯矩分配法、能量法3. 结构的稳定性分析中,______是衡量结构稳定性的一个重要参数。
答案:屈曲荷载因子4. 在结构力学中,______是结构分析的基本假设之一。
习题及思考题思考题2-1 思考题2-1a图所示体系不发生形状的改变,所以是几何不变体系;图b所示体系会发生双点画线所示的变形,所以是几何可变体系。
上述结论是否正确?为什么?2-2 多余约束是否影响体系的自由度?是否影响体系的计算自由度?是否影响体系的受力和变形状态?2-3 几何不变体系的计算自由度与多余约束个数之间的关系是什么?2-4 几何组成分析中,部件或者约束是否可以重复使用?思考题2-4图示体系中作为约束铰A可以利用几次?链杆CD可以利用几次?2-5 试求思考题2-5图示体系的计算自由度W。
1) 若视①~⑧杆为刚片,则公式W=3m-(3g+2h+r)中,h=?r=?2) 若视③~⑧杆为刚片,则h=?r=?2-6 如思考题2-6图所示,此体系为三刚片由不共线三铰A、B、C相连,组成的体系几何不变,且无多余约束。
此结论是否正确?为什么?2-7 如思考题2-7图所示,三刚片由不共线三铰A、B、C相连,组成的体系几何不变且无多余约束。
此结论是否正确?为什么?2-8 几何常变体系和几何瞬变体系的特点是什么?(试从约束数目、运动方式、受力及变形情况等方面讨论)。
2-9 静定结构的几何特征是什么?力学特性是什么?2-10 超静定结构的几何特征是什么?力学特性是什么?习题2-1是非判断(1)若平面体系的实际自由度为零,则该体系一定为几何不变体系。
( )(2)若平面体系的计算自由度W=0,则该体系一定为无多余约束的几何不变体系。
( )(3)若平面体系的计算自由度W<0,则该体系为有多余约束的几何不变体系。
( )(4)由三个铰两两相连的三刚片组成几何不变体系且无多余约束。
( )(5)习题2-1(5) 图所示体系去掉二元体CEF后,剩余部分为简支刚架,所以原体系为无多余约束的几何不变体系。
( )(6)习题2-1(6)a图所示体系去掉二元体ABC后,成为习题2-1(6) b图,故原体系是几何可变体系。
( )(7)习题2-1(6)a图所示体系去掉二元体EDF后,成为习题2-1(6) c图,故原体系是几何可变体系。
重庆大学 结构力学(1) 课程试卷2005 ~2006 学年 第 2 学期开课学院: 土木工程考试日期: 06.4.23考试方式:考试时间: 120 分钟注:1.大标题用四号宋体、小标题及正文用小四号宋体;2.按A4纸缩小打印一、 是非判断题(每小题3分,共9分)1.图a 所示体系的自振周期大于图b 体系的自振周期。
(×)2.用能量法计算无限自由度体系的临界荷载,所得计算结果均不小于精确解。
(√) 3.当温度升高时,连续梁的极限弯矩值将降低。
(√)二、 填空题(共14分)1.(本小题6分)受到简谐荷载作用的单自由度体系,为减小质点的振幅,当自振频率ω 小于荷载频率θ 时,应 减小 体系的刚度;当自振频率ω 大于荷载频率θ 时,应 增大 体系的刚度。
2.(本小题4分)图示结构的极限荷载为F Pu =u /M a 。
P(第2小题图)(第3小题图)3.(本小题4分)图示体系的动力自由度为 2 。
三、 计算题(共77分)1.(本小题8分)将图示结构简化为单根压杆,并计算相应的弹簧刚度k 。
(已知13E I k l=)(3分)(2分)13222E I E I k k l l l ll=∆=⋅⋅⋅=(3分)2.(本小题10分)不考虑阻尼,试列出图示体系的运动方程,并求出相应的柔度系数。
1M 图P 图M q2l命题人:组题人:审题人:命题时间:学院 专业 年级 学号 姓名封线密解:设任一时刻t 质点的位移为y (t ),列位移方程111P ()[()]sin y t m y t q tδδθ=-+ (3分)其中,311lEIδ=,41P 3lEIδ=(2分) (2分)故3()()sin 3E I l y t y t q tm lmθ+=(1分)(1分)求图示连续梁的极限荷载F Pu ,并绘出极限状态下的弯矩图。
解:u2分)2分)169uMM 图(kN·m)极限(3分)机构一:u 163(2)2q M θθθθ+⨯⨯⨯⨯=⨯++ u 49q M+=,+P1u829F q M+==(2分)机构二:++P2P2u u2423FFM M θθθθ⨯⨯+⨯⨯=⨯+⨯+P 2u76F M=(2分)故P u u89F M=(1分)计算图示体系的临界荷载F Pcr 。
1、图示体系是()。
•A、常变体系•B、瞬变体系•C、无多余约束几何不变体系•2、图示体系为()。
•A、常变体系•B、瞬变体系•C、无多余约束几何不变体系••A、常变体系•B、瞬变体系•C、无多余约束几何不变体系•4、图示体系为()。
•A、常变体系•B、瞬变体系•C、无多余约束几何不变体系•5、图示结构的超静定次数为()。
•A、1•B、2•C、3•6、设水平简支梁跨度为l,横截面C位于距左支座l/3处,则M C和F QC影响线在跨中的值分别为()。
•A、l/9,1/3•B、l/6,1/2•C、l/9,1/2•7、(),都相当于解除了结构中的1个约束。
•A、去掉一根支杆或将固定支座变成活动铰支座•B、断开一根链杆或去掉一个单铰结点•C、将固定支座变成固定铰支座或者将固定支座变成定向支座•8、力法步骤前四步的顺序是()。
设①代表步骤“列写基本方程”、②代表“确定基本体系”、③代表“确定超静定次数”、④代表“求解系数和自由项”。
•A、①④②③•B、②①③④•C、③②①④•9、一个体系的计算自由度为-3,已知其有3个多余约束。
()•A、该体系为几何可变体系•B、该体系为无多余约束的几何不变体系•C、该体系为有3个多余约束的几何不变体系••A、常变体系•B、瞬变体系•C、无多余约束几何不变体系•11、图示体系为()。
•A、常变体系•B、瞬变体系•C、无多余约束几何不变体系•12、图示体系为()。
•A、常变体系•B、瞬变体系•C、无多余约束几何不变体系•13、图示体系为()。
•A、常变体系•B、瞬变体系•C、无多余约束几何不变体系•14、图示多跨静定梁截面B的弯矩M B的影响线,在E点处的值为()。
•A、2m•B、-2m•C、4m•15、下列哪个因素是实际桁架简化成理想桁架时,不考虑的。
()•A、假设桁杆绝对笔直•B、假设桁杆轴力和外力、反力作用线都通过铰中心•C、假设铰是无摩擦的光滑铰•16、三铰拱的水平推力()。
结构力学二考试题和答案****一、单项选择题(每题2分,共10分)1. 梁在弯曲时,其截面上的正应力分布规律是()。
A. 线性分布B. 抛物线分布C. 正弦分布D. 指数分布答案:B2. 以下哪一项不是结构力学中的基本假设?()。
A. 平面截面假设B. 均匀材料假设C. 各向同性假设D. 材料非线性假设答案:D3. 在结构力学中,以下哪种力是内力?()。
A. 外力B. 支持力C. 弯矩D. 剪力答案:C4. 根据欧拉公式,临界载荷与构件的()有关。
A. 长度B. 截面惯性矩C. 材料的弹性模量D. 所有以上因素答案:D5. 梁的剪力图和弯矩图之间的关系是()。
A. 线性关系B. 抛物线关系C. 正比关系D. 微分关系答案:D二、填空题(每空1分,共10分)6. 结构力学中,结构的稳定性分析主要考虑的是结构在__________作用下的变形和破坏。
答案:荷载7. 梁在纯弯矩作用下,其截面上的正应力分布规律是__________分布。
答案:线性8. 根据弯矩图,梁的最大弯矩通常出现在__________。
答案:支座附近9. 梁的剪力图和弯矩图之间的关系可以通过__________得到。
答案:微分10. 欧拉临界载荷公式适用于__________。
答案:理想柱三、简答题(每题5分,共20分)11. 简述结构力学中“虚功原理”的基本思想。
内力分布的一种方法。
它基于这样一个假设:在平衡状态下,任何虚位移所做的虚功等于外力在这些虚位移上所做的功。
通过计算虚功,可以推导出结构的平衡方程和内力分布。
12. 描述梁的剪力和弯矩之间的关系,并给出相应的公式。
答案:梁的剪力和弯矩之间存在微分关系。
弯矩是剪力对梁长积分的结果,而剪力是弯矩对梁长的导数。
具体公式为:M =∫Vdx 和 V = dM/dx,其中M表示弯矩,V表示剪力。
13. 解释什么是结构的稳定性,并给出一个实际工程中的例子。
答案:结构的稳定性是指结构在受到荷载作用时,保持其原有形状和位置的能力。
一、判断题:1、力矩分配法中的分配系数、传递系数与外来因素(荷载、温度变化等)有关。
( )2、若图示各杆件线刚度i 相同,则各杆A 端的转动刚度S 分别为:4i ,3i ,i 。
(√)AAA3、图示结构EI =常数,用力矩分配法计算时分配系数4 A μ=4/11。
()1234Allll4、图示结构用力矩分配法计算时分配系数μAB =12/,μAD =18/。
(√)BCADE=1i =1i =1i =1i 5、用力矩分配法计算图示结构,各杆l 相同,EI =常数。
其分配系数μBA =0.8,μBC =0.2,μBD =0。
(√)ABCD6、单元刚度矩阵反映了该单元杆端位移与杆端力之间的关系。
(√)7、单元刚度矩阵均具有对称性和奇异性。
(X )8、局部坐标系与整体坐标系之间的坐标变换矩阵T 是正交矩阵。
(√)9、结构刚度方程矩阵形式为:[]{}{}K P ∆=,它是整个结构所应满足的变形条件。
(X )10、矩阵位移法中,等效结点荷载的“等效原则”是指与非结点荷载的结点位移相等。
(√)二.选择题(1)欲使图2-1所示体系的自振频率增大,在下述办法中可采用:(D)A.增大质量m;B.将质量m移至梁的跨中位置;C.减小梁的EI;D.将铰支座改为固定支座。
图2-1k,就其(2)平面杆件结构一般情况下的单元刚度矩阵[]66⨯性质而言,是:(B)A.非对称、奇异矩阵;B.对称、奇异矩阵;C.对称、非奇异矩阵;D.非对称、非奇异矩阵。
(3)已知图2-3所示刚架各杆EI=常数,当只考虑弯曲变形,且各杆单元类型相同时,采用先处理法进行结点位移编号,其正确编号是:(A)图2-3二、用力矩分配法计算图2所示结构M 图。
EI =常数。
6图2解:1、固端弯矩3分m kN M AB ⋅=9(上侧受拉)(2分),0=BAM (1分)2、分配系数6分(各2分)ABμ=0.5,31=AC μ,61=AD μ3、弯矩图画对6分(各1分)m kN M AB ⋅=5.4(上侧受拉),m kN M AD ⋅=5.1(上侧受拉)m kN M AC ⋅=3(右侧受拉),m kN M DA ⋅=5.1(上侧受拉)m kN M CA ⋅=5.1(右侧受拉),0=BA M三、用力矩分配法计算图3所示结构,并绘M 图。
1、图示体系是()。
•A、常变体系
•B、瞬变体系
•C、无多余约束几何不变体系•
2、图示体系为()。
•A、常变体系
•B、瞬变体系
•C、无多余约束几何不变体系•
•A、常变体系
•B、瞬变体系
•C、无多余约束几何不变体系•
4、图示体系为()。
•A、常变体系
•B、瞬变体系
•C、无多余约束几何不变体系
•
5、
图示结构的超静定次数为()。
•A、1
•B、2
•C、3
•
6、
设水平简支梁跨度为l,横截面C位于距左支座l/3处,则M C和F QC影响线在跨中的值分别为()。
•A、
l/9,1/3
•B、
l/6,1/2
•C、
l/9,1/2
•
7、(),都相当于解除了结构中的1个约束。
•A、去掉一根支杆或将固定支座变成活动铰支座
•B、断开一根链杆或去掉一个单铰结点
•C、将固定支座变成固定铰支座或者将固定支座变成定向支座
•
8、
力法步骤前四步的顺序是()。
设①代表步骤“列写基本方程”、②代表“确定基本体系”、③代表“确定超静定次数”、④代表“求解系数和自由项”。
•A、
①④②③
•B、
②①③④
•C、
③②①④
•
9、一个体系的计算自由度为-3,已知其有3个多余约束。
()
•A、该体系为几何可变体系
•B、该体系为无多余约束的几何不变体系
•C、该体系为有3个多余约束的几何不变体系
•
•A、常变体系。
结构力学二试题及答案一、单项选择题(本大题共10小题,每小题2分,共20分)在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,请将其代码填写在题后的括号内。
错选、多选或未选均无分。
1.图示拉杆拱中AB杆的轴力为()A.-15kN B.-10kN C.0 D.30kN2.图示刚架,若分布荷载用其合力代替,则支座反力()A.都发生变化 B.都不变化 C.仅水平反力变化 D.仅竖向反力变化3.AB杆件(EI=常数),荷载引起的弯矩图与单位力引起的弯矩图如图所示,图乘的结果应为() 2y12lA.3EIy12lC.?3EIy12lB.3EI2y12lD.?3EI4.图示对称刚架,EI不变,在FP作用下,若EI1减小,则()A.MAB增大,右侧受拉 B.MAB减小,右侧受拉 C.MAB增大,左侧受拉D.MAB减小,左侧受拉5.图示结构,在FP作用下()A.A端左侧受拉,D端右侧受拉 B.A端右侧受拉,D端右侧受拉 C.A端左侧受拉,D端左侧受拉 D.A端右侧受拉,D端左侧受拉6.图(a)所示刚架,用力法计算时,不能作为力法基本结构的是()7.图示对称刚架,在FP作用下,取半边结构计算,正确的.半边结构为()8.图(a)静定MC影响线如图(b)所示,正确的答案是()A.yB=-1 B.yB=-1m C.yB=1 D.yB=1m9.图示刚架,单元(1)的等效结点荷载矩阵为()TA.[0 -12kN -8kN·m 0 -12k N 8kN·m]TB.[12kN 0 -8kN·m 12kN 0 8kN·m]TC.[0 12kN 8kN·m 0 12kN -8kN·m]TD.[-12kN 0 8kN·m -12kN 0 -8kN·m]10.?1、?2、?3分别是图示三个梁的自振频率,它们之间正确的关系是()A.?12,?23 C.?12,?23B.?12,?32 D.?12,?23二、填空题(本大题共10小题,每小题2分,共20分)请在每小题的空格中填上正确答案。
《结构力学》期末考试试卷(A 、B 卷-含答案)一、 填空题(20分)(每题2分)1.一个刚片在其平面内具有 3 个自由度; 一个点在及平面内具有 2 自由度;平面内一根链杆自由运动时具有 3 个自由度。
2.静定结构的内力分析的基本方法 截面法;隔离体上建立的基本方程是 平衡方程 。
3.杆系结构在荷载;温度变化;支座位移等因素作用下会产生 变形 和 位移 。
4.超静定结构的几何构造特征是 有多余约束的 几何不变体系 。
5.对称结构在对称荷载作用下;若取对称基本结构和对称及反对称未知力;则其中 反对称 未知力等于零。
6.力矩分配法适用于 没有侧移未知量的超静定梁与刚架 。
7.绘制影响线的基本方法有 静力法 法和 机动法 法。
8.单元刚度矩阵的性质有 奇异性 和 对称性 。
9.结构的动力特性包括 结构的自阵频率;结构的振兴型; 结构的阻尼 。
10. 在自由振动方程0)()(2)(2...=++t y t y t y ωξω式中;ω称为体系的 自振频率 ;ξ称为 阻尼比 。
二、试分析图示体系的几何组成(10分)(1)(2)答案:(1)答:该体系是几何不变体系且无余联系。
(2)答:该体系是几何不变体系且无多余联系。
三、试绘制图示梁的弯矩图(10分)(1)(2)答案:(1)(2)M图四、简答题(20分)1.如何求单元等效结点荷载?等效荷载的含义是什么?答案:2.求影响线的系数方程与求内力方程有何区别?答案:3.动力计算与静力计算的主要区别是什么?答案:4.自由振动的振幅与那些量有关? 答案五、计算题(40分)1、用图乘法计算如图所示简支梁A 截面的转角A 。
已知EI=常量。
(10分)答案:解:作单位力状态;如图所示。
分别作出p M 和M 图后;由图乘法得:2.试作图示伸臂量的By F K M 的影响线。
答案:By F 的影响线K M 的影响线3.试用力法计算单跨静定梁。
并作M 图。
(10分)解:选取基本结构;并作出单位弯局矩图 和荷载弯矩图如图所示4.试用位移法求作图示连续梁的内力图。
结构力学考试题及答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 结构力学中,以下哪一项不是结构分析的基本任务?A. 确定结构的内力B. 确定结构的位移C. 确定结构的稳定性D. 确定结构的美观性答案:D2. 在结构力学中,以下哪一项是静定结构的特点?A. 有多余约束B. 无多余约束C. 有多余支座D. 无多余支座答案:B3. 梁在弯曲时,以下哪一项是正确的弯矩图形状?A. 直线B. 抛物线C. 正弦曲线D. 余弦曲线答案:B4. 以下哪一项不是影响结构稳定性的因素?A. 材料性质B. 几何尺寸C. 载荷大小D. 环境温度答案:D5. 在结构力学中,以下哪一项是超静定结构的特点?A. 内力可以通过平衡方程确定B. 内力不能通过平衡方程确定C. 位移可以通过平衡方程确定D. 位移不能通过平衡方程确定答案:B6. 以下哪一项是结构力学中的动力分析?A. 确定结构在静载荷作用下的内力和位移B. 确定结构在动载荷作用下的内力和位移C. 确定结构在热载荷作用下的内力和位移D. 确定结构在风载荷作用下的内力和位移答案:B7. 以下哪一项是结构力学中的塑性分析?A. 确定结构在弹性范围内的内力和位移B. 确定结构在塑性变形范围内的内力和位移C. 确定结构在断裂时的内力和位移D. 确定结构在疲劳破坏时的内力和位移答案:B8. 在结构力学中,以下哪一项是结构的几何不变性?A. 结构在任何外力作用下形状不变B. 结构在任何外力作用下形状可以改变C. 结构在任何外力作用下形状保持不变D. 结构在任何外力作用下形状可以保持不变答案:C9. 以下哪一项是结构力学中的虚功原理?A. 通过平衡方程确定结构的内力B. 通过虚设位移确定结构的内力C. 通过虚设载荷确定结构的内力D. 通过虚设速度确定结构的内力答案:B10. 在结构力学中,以下哪一项是结构的自由度?A. 结构在空间中的运动方向数B. 结构在平面中的运动方向数C. 结构在空间中的约束数D. 结构在平面中的约束数答案:B二、多项选择题(每题3分,共15分)11. 结构力学中,以下哪些因素会影响结构的内力分布?A. 材料性质B. 几何尺寸C. 载荷分布D. 支撑条件答案:ABCD12. 在结构力学中,以下哪些是静定结构?A. 单跨梁B. 双跨连续梁C. 三铰拱D. 悬索桥答案:AC13. 以下哪些是结构力学中常用的分析方法?A. 弯矩分配法B. 力矩分配法C. 虚功原理D. 能量法答案:ABCD14. 以下哪些是结构力学中的动力分析类型?A. 自由振动B. 强迫振动C. 随机振动D. 瞬态振动答案:ABCD15. 在结构力学中,以下哪些是结构的稳定性问题?A. 屈曲B. 失稳C. 振动D. 疲劳答案:AB三、填空题(每题2分,共20分)16. 结构力学中,结构的内力包括______、______和______。
结构力学2 试卷及答案B考试类型:开卷 试卷类型:B 卷 考试时量:120分钟一、填空题:(20分;每题5分;共4题) 1、已知l =2m ;M u =300KNm ;则图1示等截面静定梁的极限荷载________________________。
2、请绘出图2示结构弯矩图;各杆EI 、l 均相同。
3、 图3示结构的原始刚度矩阵是______________________________________________。
4、略去杆件自重及阻尼影响;图4示结构自振频率是______________________________。
二、简答题:(20分;每题5分;共4题) 1、什么是塑性铰;其与普通铰的区别是什么?2、矩阵位移法中何为单元分析?何为整体分析?图1图 2图 4图33、剪力分配法中;若荷载不是作用在柱顶;而是作用在竖柱上应如何处理?4、第一类失稳的特征、第二类失稳的特征分别是什么?四、计算题:(30分;每题15分;共2题)1、请用无剪力分配法绘制图5所示刚架的M图。
图52、试求图6示刚架的自振频率和主振型。
五、综合题:( 30分;共1题)图6图7所示刚架各杆E 、I 、A 相同;且21000l IA;试用矩阵位移法求其内力。
(提示:为计算方便;可暂设E=I=l =q=1;待求出结点线位移、角位移、杆端轴力、剪力、弯矩后;再分别乘上EI ql 4、EIql 3、ql 、2ql 即可。
)图7一、填空题:(20分;每题5分;共4题) 1、___200KN___ 2、3、()()()()()()()()()()()()()()()()⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡+++45545444544434434223323232422332222212212111211100000000000k k k k k k k k k k k k k k k k 。
4、356maEI二、简答题:(20分;每题5分;共4题)1、答:截面的弯矩不能再增大;但弯曲变形可任意增长;这就相当于在该截面处出现了一个铰;我们称此为塑性铰。
《结构力学》II 课程期末试卷(本科)(A )参考答案1、1、试列出位移法方程。
(18 %) 设 6EIi =。
)(1↵=∆B φ,)(2↓∆=∆=∆D B 。
(2分)64BA B B i M i l θ∆=-,3BD B M i θ=(2分+ 2分)2612BA B B i i Q l l θ∆=-+,23DC B iQ l ∆=+;2338DE B i Q ql l ∆=-+ (2分+ 2分+ 2分)664370i BA Bc B B B B B i iM M M i i i l l θ∆θθ∆=+=-+=-=∑222612333()()08i BA DC DE B B B B i i i i Q Q Q Q ql l l l l θ∆∆∆=+-=-++--+=∑261838B B i i ql l l θ∆-+=+ 受力图、位移法方程:(3分+3分)i k 711=, i k k -==2112, i k 5.022=, 01=P F , 5.42-=P F ;2、如图所示的刚架,已利用力矩分配法,已求出部分杆端弯矩,试求DB 、EC 杆端的弯矩和BD 杆的轴力,并作其M 、Q 图。
(14 %)DB 杆端的弯矩=10.2KN m (1分)EC 杆端的弯矩=-12.5KN m (1分) 弯矩图、剪力图 (6分+3分) AC 杆的轴力 (3分)6 m 2 m6 mM 图(kN m )如图示超静定梁,试用力矩分配法计算,并作M 图。
(18 %)(每个结点需要计算2次,计算过程中小数点后保留一位即可)1)求固端弯矩 (5分)40.F BA M KN m =;340/270.16F CB M Fl KN m =--= 21120.12F F CD DC M M ql KN m -=== 2)求分配系数 (2分)C 结点:0.6;0.4CB CD μμ==D 结点:0.5;0.5DC DE μμ==分配与传递(7分) M 图(4分)4、用矩阵位移法求解连续梁,列出整体刚度方程。
结构力学考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 静定结构与超静定结构的区别在于:A. 结构的形状B. 结构的受力情况C. 结构的约束数量D. 结构的材料答案:C2. 力的三要素包括:A. 大小、方向、作用点B. 大小、形状、作用点C. 大小、方向、形状D. 形状、方向、作用点答案:A3. 在结构力学中,以下哪个不是基本的内力类型:A. 轴力B. 剪力C. 弯矩D. 扭矩答案:D4. 梁的弯矩与剪力之间的关系是:A. 互为线性关系B. 互为正弦关系C. 互为余弦关系D. 没有直接关系答案:A5. 根据弯矩图,以下哪个说法是正确的:A. 弯矩图的正负表示受拉或受压B. 弯矩图的正负表示顺时针或逆时针C. 弯矩图的正负表示梁的上侧或下侧D. 弯矩图的正负表示梁的左端或右端答案:B二、简答题(每题10分,共30分)6. 简述结构力学中的静定与超静定的概念。
答案:静定结构是指在已知外力作用下,结构的内力和位移可以唯一确定的结构。
而超静定结构则是指在已知外力作用下,结构的内力和位移不能唯一确定,需要通过额外的方程来求解的结构。
7. 描述梁的剪力和弯矩是如何影响梁的变形的。
答案:剪力主要影响梁的局部变形,如梁的局部弯曲或扭转。
弯矩则影响梁的整体变形,导致梁的弯曲。
剪力和弯矩的组合作用决定了梁的最终变形形状。
8. 什么是结构的稳定性?为什么结构的稳定性很重要?答案:结构的稳定性是指结构在受到外力作用时,能够保持其原有的平衡状态而不发生失稳的能力。
结构的稳定性很重要,因为它直接关系到结构的安全和使用寿命。
三、计算题(每题25分,共50分)9. 给定一根简支梁,长度为L,承受均布荷载q。
求梁的弯矩表达式。
答案:对于一根简支梁,其弯矩表达式为:\[ M(x) = \frac{qL^2}{8} - \frac{qx^2}{2} \]其中,\( x \) 是梁上任意一点到支点的距离。
10. 给定一个悬臂梁,长度为L,自由端承受一个集中力P。
重庆大学 结构力学(1) 课程试卷
2005 ~2006 学年 第 2 学期
开课学院: 土木工程
考试日期: 06.4.23
考试方式:
考试时间: 120 分钟
注:1.大标题用四号宋体、小标题及正文用小四号宋体;2.按A4纸缩小打印
一、 是非判断题(每小题3分,共9分)
1.图a 所示体系的自振周期大于图b 体系的自振周期。
(×)
2.用能量法计算无限自由度体系的临界荷载,所得计算结果均不小于精确解。
(√) 3.当温度升高时,连续梁的极限弯矩值将降低。
(√)
二、 填空题(共14分)
1.(本小题6分)
受到简谐荷载作用的单自由度体系,为减小质点的振幅,当自振频率ω 小于荷载频率θ 时,应 减小 体系的刚度;当自振频率ω 大于荷载频率θ 时,应 增大 体系的刚度。
2.(本小题4分)
图示结构的极限荷载为F Pu =u /M a 。
P
(第2小题图)
(第3小题图)
3.(本小题4分)
图示体系的动力自由度为 2 。
三、 计算题(共77分)
1.(本小题8分)
将图示结构简化为单根压杆,并计算相应的弹簧刚度k 。
(已知13
EI
k l =
)
(3分)
·l
(2分)
13222EI EI
k k l l l l l =∆=⋅
⋅⋅=(3分)
2.(本小题10分)
不考虑阻尼,试列出图示体系的运动方程,并求出相应的柔度系数。
q
1M 图
P 图
M q
2
l
命题人:
组题人:
审
题人:
命题时间:
学院 专业 年级 学号 姓名
封
线
密
解:设任一时刻t 质点的位移为y (t ),列位移方程
111P ()[()]sin y t my t q t
δδθ=-+(3分)
其中,311l EI δ=,4
1P 3l EI
δ=
(2分) (2分) 故
3()()sin 3EI l
y t y t q t ml m
θ+
=
(1分)
(1分)
求图示连续梁的极限荷载F Pu ,并绘出极限状态下的弯矩图。
解:
u
2分)
2分)
169
u
M
M 图(kN·m)
极限(3分)
机构一:
u 1
63(2)2q M θθθθ+⨯⨯⨯⨯=⨯++
u 49q M +=,+
P1u 829F q M +==(2分)
机构二:
++P2
P2
u u 2423F F M M θθθθ⨯⨯+⨯⨯=⨯+⨯
+
P2u 7
6
F M =(2分) 故
Pu u 8
9F M =(1分)
计算图示体系的临界荷载F Pcr 。
解:假设失稳形态如图
2分)
取AB 1,由10B M =∑,得R 2P A F Δ
F l
=
(2分) 由整体平衡,0D M =∑,得
P R P P 30(6)0A F F l k l F F kl ∆∆∆+⋅-⋅=⇒+-=(2分)
因为0∆≠,则
Pcr 1
7
F kl =(2分)
求图示体系的自振频率和主振型,并绘出主振型图。
(已知层间侧移刚度k1 = 2k,k2 = k,m1 = m2 = m)
1112
3
k k k k
=+=(2分),
1221
k k k
==-(2分),
222
k k k
==(2分)
2
2
1,2
1334()
(22)
2
k k k k k k
m m m m m m m
ω
⎡⎤
-
⎛⎫⎛⎫
⎢⎥
=+-+=
⎪ ⎪⋅
⎢⎥
⎝⎭⎝⎭
⎣
2
1
0.586
k
m
ω=(2分),2
2
3.414
k
m
ω=(2分)
即
1
ω=
2
ω=
1112
12
211111
1
2.414
Y k
Y k m
ρ
ω
==-=
-
(1分)
1112
22
211121
1
0.414
Y k
Y k m
ρ
ω
==-=
--
(1分)
第一主振型(1分)第二主振型(1分)
求图示刚架稳态振动时质点的振幅,并绘出最大动力弯矩图。
(已知F P = 8kN,
θ=EI = 2.5×104kN·m2,不考虑阻尼)
F P
图
M1(1分)
解:
3
11
2
3
l
EI
δ=(2分)
ω=2分)
2
2
11
1.25
1
1
1
5
β
θ
ω
===
-
-
(2分)
质点的振幅
3
max11P4
24
() 1.2580.017(m)
3 2.510
y t F
βδ
⨯
==⨯⨯=
⨯⨯
(2分)
M图(kN·m)
Dmax(3分)
7.(本小题13分)
用静力法求图示结构的稳定方程,并计算临界荷载F Pcr 。
解:
假定失稳形式如图(1分),并建立坐标系(1分),有
P ()M x F y =
得
P EIy M F y ''=-=-(1分)
即
P
0F y y EI
''+= 令2P
F EI
α=
,得20y y α''+=(1分) 通解为cos sin y A x B x αα=+(1分) 引入边界条件:x = 0,y = 0;0A ⇒=;
x = l ,0y '=;0cos 0B l αα⇒==。
由于A 、B 不能全为零,得稳定方程
cos 0l αα=(2分)
当π
2
l α=
时(1分),求得临界荷载为 2Pcr
2πEI
F l
=(2分)。