结构力学章节习题与参考答案

第1章 绪论（无习题）

第2章 平面体系的机动分析习题解答

习题2.1 是非判断题

(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。( )

习题 2.1(5)图

(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。(

)

(a)(b)(c)AEBFCD

习题 2.1(6)图

习题2.2 填空

(1) 习题2.2(1)图所示体系为_________体系。

习题2.2(1)图

(2) 习题2.2(2)图所示体系为__________体系。

习题 2-2(2)图

(3) 习题2.2(3)图所示4个体系的多余约束数目分别为_______、________、__________、__________。

习题 2.2(3)图

(4) 习题2.2(4)图所示体系的多余约束个数为___________。

习题 2.2(4)图

(5) 习题2.2(5)图所示体系的多余约束个数为___________。

习题 2.2(5)图

(6) 习题2.2(6)图所示体系为_________体系，有_________个多余约束。

习题 2.2(6)图

(7) 习题2.2(7)图所示体系为_________体系，有_________个多余约束。

习题 2.2(7)图

习题2.3 对习题2.3图所示各体系进行几何组成分析。

(a)(b)

(c)(d)(e)(f)(h)(g)(i)(j)(k)(l) 习题2.3图

第3章 静定梁与静定刚架习题解答

习题3.1 是非判断题

(1) 在使用力图特征绘制某受弯杆段的弯矩图时，必须先求出该杆段两端的端弯矩。（ ）

(2) 区段叠加法仅适用于弯矩图的绘制，不适用于剪力图的绘制。（ ）

(3) 多跨静定梁在附属部分受竖向荷载作用时，必会引起基本部分的力。（ ）

(4) 习题3.1(4)图所示多跨静定梁中，CDE和EF部分均为附属部分。（ ）

习题3.1(4)图

习题3.2 填空

(1)习题3.2(1)图所示受荷的多跨静定梁，其定向联系C所传递的弯矩MC的大小为______；截面B的弯矩大小为______，____侧受拉。 ABCDElllllPFPFPFPF

习题3.2(1)图

(2) 习题3.2(2)图所示风载作用下的悬臂刚架，其梁端弯矩MAB=______kN·m，____侧受拉；左柱B截面弯矩MB=______kN·m，____侧受拉。

习题3.2(2)图

习题3.3 作习题3.3图所示单跨静定梁的M图和QF图。

CaaPFaPFPFa2BA

(a) (b)

(c) (d)

(e) (f)

习题3.3图

习题3.4 作习题3.4图所示单跨静定梁的力图。

4kN/m6kN12kN·m2m2m2m3mABCDE

(c)

习题3.4图

习题3.5 作习题3.5图所示斜梁的力图。

5kN/m4m2m3mABC

习题3.5图

习题3.6 作习题3.6图所示多跨梁的力图。 3m2m3m3m6kN2kN/mABCDE

(a)

习题3.6图

(a)

习题3.7 改正习题3.7图所示刚架的弯矩图中的错误部分。

(a) (b) (c)

PFABC

(d) (e) (f)

习题3.7图

习题3.8 作习题3.8图所示刚架的力图。

CB4mD4m4mA6kN12kN/m

(a)

(b)

习题3.8图

第4章 静定拱习题解答

习题4.1 是非判断题

(1) 三铰拱的水平推力不仅与三个铰的位置有关，还与拱轴线的形状有关。（ ）

(2) 所谓合理拱轴线，是指在任意荷载作用下都能使拱处于无弯矩状态的轴线。 （ ）

(3) 改变荷载值的大小，三铰拱的合理拱轴线形状也将发生改变。 （ ）

习题4.2 填空

(1) 习题3.2(3)图所示三铰拱的水平推力FH等于 。

习题3.2(3)图

习题4.3求习题3.15图所示三铰拱支反力和指定截面K的力。已知轴线方程24()fyxlxl。

xyABCK5m3m8m4m4kN/m

习题3.15图

第5章 静定平面桁架习题解答

习题5.1 是非判断题

(1) 利用结点法求解桁架结构时，可从任意结点开始。 （ ）

习题5.2 填空

(1)习题3.2(4)图所示桁架中有 根零杆。

习题3.2(4)图

习题5.3 试用结点法求习题3.10图所示桁架杆件的轴力。

4m4m4m30kN30kNllllFPFP

(a) (b)

习题3.10图

习题5.4 判断习题3.11图所示桁架结构的零杆。

(a) (b)

(c)

习题3.11图

习题5.5 用截面法求解习题3.12图所示桁架指定杆件的轴力。

(a) (b)

习题3.12图

第6章 结构的位移计算习题解答

习题6.1 是非判断题

(1) 变形体虚功原理仅适用于弹性体系，不适用于非弹性体系。（ ）

(2) 虚功原理中的力状态和位移状态都是虚设的。（ ）

(3) 功的互等定理仅适用于线弹性体系，不适用于非线弹性体系。（ ）

(4) 反力互等定理仅适用于超静定结构，不适用于静定结构。（ ）

(5) 对于静定结构，有变形就一定有力。（ ）

(6) 对于静定结构，有位移就一定有变形。（ ）

(7) 习题4.1(7)图所示体系中各杆EA相同，则两图中C点的水平位移相等。（ ）

(8) MP图，M图如习题4.1(8)图所示，EI=常数。下列图乘结果是正确的：

4)832(12llqlEI （ ）

(9) MP图、M图如习题4.1(9)图所示，下列图乘结果是正确的：

033202201111)(1yAEIyAyAEI （ ）

(10) 习题4.1(10)图所示结构的两个平衡状态中，有一个为温度变化，此时功的互等定理不成立。（ ）

FCCFl(a)Pll(b)Pl

习题 4.1(7)图 图(b)Ml/41图(a)MPl81ql2q

习题 4.1(8)图 习题 4.1(9)图

(a)(b)FPt12t

习题 4.1(10)图

习题6.2 填空题

(1) 习题4.2(1)图所示刚架，由于支座B下沉所引起D点的水平位移DH=______。

(2) 虚功原理有两种不同的应用形式，即_______原理和_______原理。其中，用于求位移的是_______原理。

(3) 用单位荷载法计算位移时，虚拟状态中所加的荷载应是与所求广义位移相应的________。

(4) 图乘法的应用条件是：__________且MP与M图中至少有一个为直线图形。

(5) 已知刚架在荷载作用下的MP图如习题4.2(5)图所示，曲线为二次抛物线，横梁的抗弯刚度为2EI，竖杆为EI，则横梁中点K的竖向位移为________。

(6) 习题4.2(6)图所示拱中拉杆AB比原设计长度短了1.5cm，由此引起C点的竖向位移为________；引起支座A的水平反力为________。

(7) 习题4.2(7)图所示结构，当C点有FP=1(↓)作用时，D点竖向位移等于(↑)，当E点有图示荷载作用时，C点的竖向位移为________。

(8) 习题4.2(8)图（a）所示连续梁支座B的反力为)(1611RBF，则该连续梁在支座B下沉B=1时（如图（b）所示），D点的竖向位移D=________。 ABCDa3a2aaB1 3m3m9K246m24

习题 4.2(1)图 习题 4.2(5)图

习题 4.2(6)图 习题 4.2(7)图

BRFDll/2/2l(a)CBAP=1FD(b)=1BDBAC

习题 4.2(8)图

习题6.3 分别用积分法和图乘法求习题4.3图所示各指定位移CV。EI为常数。

1)求CV

/2lAEIl/2ABPxP14F lMP（b） 图CB（c） 图A41lMCx=1PFB（a）FC

习题4.3(1)图

2)求CV

2m2m（a）（b） 图（kN·m）PM（c） 图M1020kN/mACBEIA160BA2xC40BxC1

习题4.3(2)图

3)求CV