同济大学 材料力学桁架专题例题

结构力学Ⅰ_同济大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.图示桁架各杆EA均相同，在图示荷载作用下，零杆的根数是：【图片】参考答案:4;2.图示结构，EI=常数，欲使结点B的转角为零，比值【图片】应为：【图片】参考答案:1.5;3.图示结构杆1的轴力：【图片】参考答案:4.图示梁的EI=常数，l=8m，已知中点C受集中力P引起之竖向位移CD=6cm，现欲使D点回到C点，需使支座A沿逆时针方向转动之角度值为：【图片】参考答案:0.04rad；5.图示结构EI=常数，在给定荷载作用下，【图片】为：【图片】参考答案:5kN；6.图示简支斜梁，在荷载P作用下，若改变B支座链杆方向，则梁的内力将是：【图片】参考答案:M、Q不变，N改变；7.根据位移法，可以断定图示结构（EI=常数）支座B的水平反力【图片】等于【图片】参考答案:15kN();8.]图示体系的几何组成为：【图片】参考答案:几何不变，有多余约束；9.用位移法计算图示结构，EI=常数，得出【图片】为（以左侧受拉为正）。

【图片】参考答案:0.13Pl10.图示桁架结构杆1的轴力为：【图片】参考答案:-2.732P11.图示结构ABC柱B截面的弯矩（右侧受拉为正）是:【图片】参考答案:－8Pd12.图示结构B支座反力【图片】B为：【图片】参考答案:2P；13.图示桁架，EA=常数，C点竖向位移为：【图片】参考答案:5Pl/(9EA)(↓)。

14.水平跨度相同，倾斜度或链杆方向不同的简支梁，受相同的竖向均布荷载q作用时，各截面弯矩值：参考答案:与梁的倾斜度和支座链杆的方向无关；15.图示结构K截面剪力:【图片】参考答案:0.5kN16.对图示体系作几何组成分析时，用三刚片组成规则进行分析。

则三个刚片应是：【图片】参考答案:352，杆4—6，基础。

17.图示结构EI为常数，链杆的【图片】，则链杆AB的轴力【图片】参考答案:5P/1618.图示结构，EA=常数，则杆1的轴力为【图片】参考答案:-0.132P19.用位移编码先处理法形成的整体刚度矩阵：参考答案:可能奇异，也可能非奇异，要视具体边界条件而定20.单元【图片】在图示两种坐标系中的刚度矩阵相比：【图片】附：【图片】参考答案:完全相同21.已知图示结构EI=常数，当B点水平位移为零时，【图片】应为：【图片】参考答案:20/3；22.图示结构：【图片】参考答案:ABC段无内力；23.图中+t为温升，-t为温降，此结构在温度作用下的弯矩为：【图片】参考答案:均下边受拉；24.根据转角位移方程：参考答案:已知杆端位移就一定能够确定杆端力；25.图示结构，若取梁B截面弯矩为力法的基本未知量，当【图片】增大时，则【图片】绝对值：【图片】参考答案:不变；26.图示结构用位移法求解时，基本未知数数目不为1的情况是：【图片】参考答案:均为有限值；27.图示结构用位移法求解时，未知数个数为：【图片】参考答案:2;28.图示结构，用矩阵位移法计算时(计轴向变形)，未知量数目为：【图片】参考答案:9。

理论力学桁架网络练习题一、基本概念题1. 请简述桁架结构的特点。

2. 桁架中的杆件主要承受哪种类型的载荷？3. 什么是节点？桁架中的节点有哪些类型？4. 简述静定桁架与超静定桁架的区别。

5. 桁架结构中的零杆具有什么性质？二、计算题1. 已知一简单桁架，各杆件的长度和材料相同，求各杆件的内力。

2. 计算如下图所示桁架结构中各杆件的内力（图中已给出各杆件长度和载荷）。

3. 有一静定桁架，部分杆件长度和载荷已知，求剩余杆件的长度。

4. 已知一超静定桁架，求各杆件的内力。

5. 分析下图所示桁架结构，判断其是否为静定桁架，并说明理由。

三、分析题1. 分析桁架结构在不同载荷作用下的受力特点。

2. 论述桁架结构在工程中的应用及其优缺点。

3. 比较分析不同材料桁架的受力性能。

4. 针对一个实际桁架工程案例，分析其设计合理性。

5. 讨论桁架结构在地震作用下的稳定性问题。

四、作图题1. 根据给定条件，绘制一个静定桁架的受力图。

2. 绘制一个超静定桁架的受力图，并标明各杆件的内力。

3. 根据下图所示桁架结构，绘制其节点载荷图。

4. 绘制一个桁架结构的弯矩图和剪力图。

5. 请绘制一个简支桁架在均布载荷作用下的受力图。

五、综合题2. 分析一个实际桁架结构，提出改进措施，使其受力更加合理。

3. 针对一个超静定桁架，采用力法求解各杆件的内力。

4. 讨论桁架结构在温度变化影响下的受力特点。

5. 结合工程实际，论述桁架结构在施工过程中的注意事项。

六、判断题1. 桁架结构中的杆件只能承受轴向力。

（）2. 所有桁架结构都必须是静定的。

（）3. 在桁架结构中，节点载荷可以分解为各杆件的轴力。

（）4. 超静定桁架的杆件内力可以通过静力平衡方程直接求出。

（）5. 桁架结构的稳定性只与杆件长度有关。

（）七、选择题A. 受拉杆件B. 受压杆件C. 零杆D. 弯曲杆件2. 桁架中的节点是：A. 杆件连接处B. 载荷作用点C. 支撑点D. 所有上述选项A. 杆件数量等于节点数减去支撑数B. 杆件数量等于节点数加上支撑数C. 载荷作用点等于节点数D. 支撑数等于节点数A. 力法B. 位移法C. 力矩分配法D. 直接平衡法5. 桁架结构的优化设计主要目的是：A. 减轻结构重量B. 提高结构稳定性C. 降低材料成本D. 所有上述选项八、填空题1. 桁架结构主要由______、______和______组成。

工程力学桁架试题及答案一、选择题（每题2分，共10分）1. 桁架结构中，杆件只承受轴向力，不承受弯矩，这是因为（）。

A. 杆件截面较小B. 杆件截面较大C. 杆件截面形状特殊D. 杆件截面惯性矩较大答案：B2. 在桁架结构中，节点的约束条件是（）。

A. 只能沿一个方向移动B. 只能沿两个方向移动C. 只能沿三个方向移动D. 不能沿任何方向移动答案：D3. 桁架结构中，杆件的内力可以通过（）方法计算。

A. 材料力学B. 结构力学C. 流体力学D. 热力学答案：B4. 桁架结构中，节点位移的计算通常采用（）方法。

A. 虚功原理B. 能量原理C. 虚位移原理D. 虚应力原理答案：C5. 桁架结构的稳定性分析中，通常采用（）方法。

A. 欧拉公式B. 莫尔圆C. 弯矩图D. 剪力图答案：A二、填空题（每题2分，共10分）6. 桁架结构中，杆件的轴向力可以通过节点的平衡方程来计算，其基本方程为：ΣFx = 0，ΣFy = 0，ΣM = 0。

7. 在桁架结构中，节点的自由度为3，即沿x轴、y轴和z轴的位移。

8. 桁架结构的稳定性分析中，欧拉公式可以用来计算临界载荷，其公式为：Pcr = (π^2 * E * I) / (L^2)，其中E为材料的弹性模量，I为截面惯性矩，L为杆件长度。

9. 桁架结构的节点位移计算中，虚位移原理的基本方程为：δU = δW，其中δU为虚位移引起的虚功，δW为虚位移引起的虚功。

10. 桁架结构的稳定性分析中，莫尔圆可以用来确定结构的稳定性，当莫尔圆与轴相交时，结构处于不稳定状态。

三、简答题（每题10分，共20分）11. 简述桁架结构的特点。

答：桁架结构是一种由杆件组成的结构体系，其主要特点包括：（1）杆件只承受轴向力，不承受弯矩；（2）节点处的杆件相互垂直，形成三角形单元；（3）结构稳定性好，承载能力强；（4）材料利用率高，自重轻；（5）适用于大跨度、高承载的结构。

12. 简述桁架结构的内力计算方法。

桁桁架练习题一、判断题1.1 零杆不受力，所以它是桁架中不需要的杆，可以撤除。

1.2 图示结构中只有当N1=－N2 ，才能满足结点C的∑Y=0。

1.3 图示对称结构只有两边柱受力。

1.4 图示两结构仅AB、BC、CA杆受力不同。

1.5 平行弦梁式桁架内力最大的弦杆在跨中，内力最大的腹杆靠近支座。

1.6 图示结构只有水平梁受力。

1.7 图示结构只有水平梁受力。

1.8 图示桁架只有2杆受力。

1.9 抛物线梁式桁架上下弦各杆轴力水平分力等值反号。

1.10 图示桁架中所有斜杆都是拉杆。

二、单项选择题2.1 图示结构有多少根零杆A 5根B 6根C 7根D 8根2.2 图示结构有多少根零杆A 5根B 6根C 7根D 8根2.3 图示抛物线桁架的节间剪力由那些杆承担？A 上弦杆B 下弦杆C 腹杆D 斜杆和上弦杆2.4 图示桁架中AB杆的轴力与那个荷载无关A P1B P2C P3D P42.5 对图示结构下列结果正确是A N1=－PB N1=N2=－P/2C N2=0 D2.6 图示桁架中轴力等零的杆为A 1杆和4杆B 2杆和3杆C 5杆和6杆D 1，2，3，4，5，6杆图（a）所示平行弦桁架，为了降低弦杆最大轴力，采取下列哪个措施2.7A 增大hB 增大dC 将荷载集中在跨中结点D 改变斜杆方向如图（b）2.8 改变题2.7图（a）所示平行弦桁架中的斜杆方向，如题2.7图（b），那么下列结论正确的是A 弦杆内力改变B 斜杆内力不变C 竖杆内力不变D 斜杆内力大小不变符号改变2.9 图示桁架在给定荷载作用下，下列内力错误的是A N a=－8kNB N b=－5kNC N c=5kN B N d=－5kN2.10 图示对称桁架中杆1与杆2的内力之间的关系是A N1=N2=0B N1=－N2C N1≠N2D N1=N2≠0。

材料力学拉压2007200820102011二、如图所示杆系结构中，各杆EA均相同，许用拉应力均为[σ]，试求：(1)、当A点处作用竖向力F P时，求F P的最大值；(2)、若已知AB杆哎制造时比原尺寸长∆，求各杆初始应力。

一、图示结构AB杆为实心圆杆，其截面抗扭刚度为GI P；CD杆为刚性杆，竖杆CF、DH位于与平面yAz平行的同一平面内，其截面轴向刚度为EA。

已知绕x轴的力矩Mx作用在B 结点处，试求CF、DH杆的轴力以及AB杆所受的扭矩。

扭转20072008200920102011平面弯曲、应力状态、强度理论、组合变形200720082009四、图示工字钢制成的简支梁，腹板位于竖直平面内，截面高度为25cm，翼缘宽度和厚度各为11.8cm和 1.3cm，腹板厚度为1cm。

材料的容许正应力[σ]=160MPa，容许剪应力[τ]=100MPa，试用第三强度理论对该梁进行强度校核。

五、截面半径为R的圆直杆AB和BC在水平面内，A端固定，AB与BC刚接且相互垂直，弹性模量为E，泊松比为ν。

通过C截面形心，垂直于BC杆张拉一根拉锁CD，CD与y方向成θ角。

测得H截面g点处沿x正方向的线应变为ε0。

试求：(1)拉索的张力N CD;(2)H截面h 点处，在杆件表面上与x正方向和y正方向均成45°角的线应变ε45°。

2010二、根据弯矩、剪力、荷载间的关系作出图示多跨静定梁的剪力图和弯矩图。

四、如图所示，悬臂梁截面为矩形b×h=90×180，承受荷载，，悬臂梁材料的弹性模量E=10GPa，试求：(1)梁内最大x向正应力及其作用点位置；(2)梁的最大转角；(3)梁矩形截面的截面核心。

五、弹性体内某点的应力状态为平面应力状态，如图所示，，，，材料的弹性模量为E=210GPa，泊松比为v=0.3。

(1)试用解析法求该点的主应力，并画出主应力单元体；(2)求该点的最大剪应力；(3)求该点的主应变。

结构力学桁架截面法例题
结构力学桁架截面法例题
一、题目：
一根钢桁架有两种不同截面，桁架长度为3m，端部修里夹具为α=60°，桁架的两个截面信息如下：
截面1：
a1=20mm，b1=10mm，I1=40×104mm4
截面2：
a2=50mm，b2=20mm，I2=500×104mm4
请用桁架截面法计算其承载力。

二、解答：
1、计算桁架的顶点角度θ和抗弯矩Mx：
利用转矩定理，可以得到桁架承载力P的表达式：
P=Mx/l*cosθ
用已知量计算得θ=30°，Mx=12.33×104N·m
2、求解桁架的承载力P：
将计算得的θ和Mx代入表达式：
P=12.33×104N·m/3m*cos30° = 4.11×104N
3、计算桁架的屈曲应力σbb：
利用屈曲应力的表达式：
σbb=Mx/S
用已知量计算得S=12.5×104mm2，σbb=0.99MPa。

以上便是本题的答案。

桁架承载力P=4.11×104N，屈曲应力σbb=0.99MPa。

结构力学自测题（第三单元三铰拱、桁架、组合结构内力计算）姓名学号一、是非题（将判断结果填入括弧：以O 表示正确，以X 表示错误）1、图示拱在荷载作用下, N DE为30kN 。

（）2、在相同跨度及竖向荷载下，拱脚等高的三铰拱，其水平推力随矢高减小而减小。

（）3、图示结构链杆轴力为2kN（拉）。

（）2m2m4、静定结构在荷载作用下产生的内力与杆件弹性常数、截面尺寸无关。

（）5、图示桁架有：N1=N2=N3= 0。

（）a a a a二、选择题（将选中答案的字母填入括弧内）1、在径向均布荷载作用下，三铰拱的合理轴线为：A．圆弧线；B．抛物线；C．悬链线；D．正弦曲线。

（）2、图示桁架C 杆的内力是：A. P ;B. －P/2 ;C. P/2 ;D. 0 。

（）3、图 示 桁 架 结 构 杆 1 的 轴 力 为 ：A.2P ；B. -2PC.2P /2； D. -2P /2。

( )a a a a a a4、图 示 结 构 N DE ( 拉 ） 为：A. 70kN ;B. 80kN ;C. 75kN ;D. 64kN 。

（ ）三 、填 充 题（ 将 答 案 写 在 空 格 内 ）1、图 示 带 拉 杆 拱 中 拉 杆的 轴 力N a =。

2、图 示 抛 物 线 三 铰 拱 ， 矢 高 为 4m ， 在 D 点 作 用力 偶 M = 80kN ·m ，M D 左 =_______，M D 右 =________。

8m 4m 4m3、图 示 半 圆 三 铰 拱 ， α 为 30°， V A = qa (↑), H A = qa /2 (→), K 截 面 的 ϕK =_______,Q K =________，Q K 的 计 算 式 为 __________________________________。

qAB Kαaa4、图 示 结 构 中 ， AD 杆上 B 截 面 的 内 力M B =______ ，____面 受 拉 。

结构力学桁架内力计算例题1. 引言嘿，朋友们，今天咱们来聊聊一个听上去有点儿“高大上”的话题——结构力学中的桁架内力计算。

乍一听，可能觉得有点儿难度，不过别担心，咱们一起轻松愉快地搞定它！你知道吗？其实桁架就像是搭积木，只要你掌握了基本的搭建规则，就能建造出稳固又美丽的结构。

想象一下，当你在阳光下看到那一座座完美的桥梁，心里是不是充满了自豪感呢？2. 桁架的基本概念2.1 什么是桁架？好，首先我们得知道桁架到底是什么。

简单来说，桁架就是一种由杆件组成的结构，通过这些杆件之间的连接来承受外力。

就像是你小时候搭的乐高，一根根小棒搭起来，既坚固又美观。

它的工作原理也很简单，主要就是通过这些杆件的受力来分担负荷。

2.2 桁架的应用桁架可不是只在课本上出现的，它在我们的生活中随处可见。

比如那些大桥、屋顶、甚至是一些高楼的支撑架，都是桁架的身影。

它们在阳光下闪闪发光，仿佛在向我们展示它们的“肌肉”，多么厉害！你有没有想过，如果没有这些桁架，生活会变得多么不方便？所以，桁架可真是我们的好朋友。

3. 内力计算的步骤3.1 确定荷载接下来，咱们就要开始内力计算啦！首先，得确定荷载。

这一步就像是上天给你安排了一场运动会，得清楚每个项目的比赛规则。

荷载可以是静态的，也可以是动态的。

举个例子，假设我们有一个横跨河流的桥，车子在上面开来开去，风吹雨打，这些都是需要考虑的荷载。

3.2 分析结构然后，我们就要进行结构分析啦。

这一步是最关键的，像是给桁架做一次“体检”。

咱们得找出各个杆件的受力情况。

常见的计算方法有平衡法和切割法。

简单来说，平衡法就像是让你在翘翘板上保持平衡，而切割法则是把桁架分成小块儿，逐一分析。

4. 计算实例4.1 示例介绍好了，来点实战吧！假设我们有一个简单的三角桁架，底边长10米，两边的高度各为5米。

中间有一个荷载是1000牛顿。

大家别担心，这个荷载就像是朋友在你肩上拍了一下，不重，咱们来看看怎么分担它。