结构力学_习题集(含答案)
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结构力学考试题及答案一、单项选择题(每题2分,共10分)1. 梁的弯曲正应力公式为:A. σ=M/IB. σ=M/yIC. σ=M/IyD. σ=M/Iz答案:C2. 梁的剪力图在梁的某一段上是一条水平线,则该段梁的弯矩为:A. 零B. 常数C. 线性变化D. 非线性变化答案:A3. 梁在纯弯矩作用下,其截面上的最大正应力出现在:A. 截面中心B. 截面边缘C. 截面中性轴D. 截面中心与边缘之间答案:B4. 以下哪种情况下梁的挠度最大?A. 固定梁B. 简支梁C. 悬臂梁D. 连续梁答案:C5. 梁的剪力和弯矩之间的关系是:A. 线性关系B. 二次关系C. 一次关系D. 非线性关系答案:B二、计算题(每题10分,共20分)1. 某简支梁,长度为L,两端均受集中载荷P作用,求梁的最大弯矩和最大挠度。
答案:最大弯矩Mmax=PL/4,最大挠度vmax=PL^3/48EI。
2. 某悬臂梁,长度为L,自由端受集中载荷P作用,求梁的固定端弯矩和自由端挠度。
答案:固定端弯矩M=PL,自由端挠度v=PL^3/3EI。
三、简答题(每题5分,共10分)1. 什么是梁的剪力和弯矩?它们在梁的受力分析中有何作用?答案:梁的剪力是指梁上任意截面两侧外力的代数和,它反映了梁在该截面处的受剪情况。
弯矩是指梁上任意截面两侧外力力矩的代数和,它反映了梁在该截面处的受弯情况。
在梁的受力分析中,剪力和弯矩是描述梁受力状态的基本量,通过它们的分布规律可以判断梁的受力情况,进而计算梁的应力和变形。
2. 梁的挠度和转角与哪些因素有关?如何减小梁的挠度?答案:梁的挠度和转角与梁的载荷大小、分布方式、支承条件、截面形状、材料性质等因素有关。
减小梁的挠度可以通过以下方法:增加梁的截面惯性矩、选用弹性模量较大的材料、合理布置支点、增加梁的截面高度、采用预应力等。
《结构力教》课程习题集之阳早格格创做一、单选题1. 直矩图肯定爆收突变的截里是(D).A.有集结力效率的截里;B.剪力为整的截里;C.荷载为整的截里;D.有集结力奇效率的截里.2. 图示梁中C截里的直矩是(D).A.12kN.m(下推);B.3kN.m(上推);C.8kN.m(下推);D.11kN.m(下推).3. 静定结构有变温时,(C).A.无变形,无位移,无内力;B.有变形,有位移,有内力;C.有变形,有位移,无内力;D.无变形,有位移,无内力.4. 图示桁架a杆的内力是(D).A.2P;B.-2P;C.3P;D.-3P.5. 图示桁架,各杆EA 为常数,除收座链杆中,整杆数为( A ).A.四根;B.二根;C.一根;D.整根.6. 图示梁A 面的横背位移为(背下为正)( C ).A.)24/(3EI Pl ;B.)16/(3EI Pl ;C.)96/(53EI Pl ;D.)48/(53EI Pl .7. 静定结构的内力估计与( A ).无关;相对付值有关;千万于值有关;无关,I 有关.8. 图示桁架,整杆的数目为:(C ).;;;.9. 图示结构的整杆数目为(C ).;;;.10. 图示二结构及其受力状态,它们的内力切合(B ).A.直矩相共,剪力分歧;B.直矩相共,轴力分歧;C.直矩分歧,剪力相共;D.直矩分歧,轴力分歧.11. 刚刚结面正在结构爆收变形时的主要特性是(D ).A.各杆不妨绕结面结心自由转化;B.稳定形;C.各杆之间的夹角可任性改变;D.各杆之间的夹角脆持稳定.12. 若荷载效率正在静定多跨梁的基础部分上,附属部分上无荷载效率,则(B).A.基础部分战附属部分均有内力;B.基础部分有内力,附属部分不内力;C.基础部分无内力,附属部分有内力;D.不通过估计,无法推断.13. 图示桁架C 杆的内力是(A).A.P;B.-P/2;C.P/2;.14. 用单位荷载法供二截里的相对付转角时,所设单位荷载应是(D).A.一对付大小相等目标好异的集结荷载;B.集结荷载;C.直矩;D.一对付大小相等目标好异的力奇.15. 用图乘法供位移的需要条件之一是:(B).A.单位荷载下的直矩图为背去线;B.结构可分为等截里直杆段;C.所有杆件EI为常数且相共;D.结构必须是静定的.16. 普遍正在画制效率线时,所施加的荷载是一个(B).A.集结力奇;B.指背稳定的单位移动集结力;C.单位力奇;D.集结力.17. 下图中各图乘截止精确的是(D).A. B. C. D.S=y0 S=1y1+2y2 S=y0 S=y018. 图示伸臂梁,B收座左侧截里'B的剪力效率线精确的是(A).A. B.C. D.19. 利用机动法做静定梁效率线的本理是(A).A.真功本理;B.叠加本理;C.仄稳条件;D.变形条件.20. 图示伸臂梁的效率线为哪个量值的效率线(C).A.QA F左;B.QA F;C.QA F右;D.RA F.21. 图示结构,超静定次数为( B ).A.9;B.12;C.15;D.20.22. 力法圆程中的系数δki表示的是基础结构由(B).A.X i爆收的沿X k目标的位移;B.X i=1爆收的沿X k目标的位移;C.X i=1爆收的沿X i目标的位移;D.X k=1爆收的沿X i目标的位移.23. 对付称结构正在对付称荷载效率下,其(A).A.直矩图战轴力图对付称,剪力图阻挡付称,变形与位移对付称;B.直矩图战轴力图对付称,剪力图对付称;变形与位移阻挡付称;C.直矩图战轴力图对付称,剪力图对付称,变形与位移对付称;D.直矩图战轴力图对付称,剪力图阻挡付称,变形与位移阻挡付称.24. 力法的基础已知力是通过变形协做条件决定的,而位移法基础已知量是通过( A )条件决定的.A.仄稳;B.物理;C.图乘法;D.变形协做.25. 图示结构,超静定次数为(A).A.4;B.5;C.6;D.7.26. 图示结构的超静定次数为( C ).A.3;B.4;C.5;D.6.27. 挨启对接三个刚刚片的复铰,相称于去掉( C )个拘束?A.2;B.3;C.4;D.5.28. 图示结构C截里不为整的是( D ).A.横背位移;B.直矩;C.轴力;D.转角.29. 力法的基础已知量是( A ).A.多余已知力;B.收座反力;C.独力的结面线位移;D.角位移.30. 对付于下图所示结构,下列叙述精确的是( D ).A.A面线位移为整;B.AB杆无直矩;C. AB杆无剪力;D. AB杆无轴力.31. 位移法典范圆程中主系数一定( B ).A.等于整;B.大于整;C.小于整;D.大于等于整.32. 正在位移法中,将铰接端的角位移,滑动收撑端的线位移动做基础已知量( B ).A.千万于不可;B.不妨,但是不必;C.一定条件下不妨;D.必须.33. 估计刚刚架时,位移法的基础结构是( C ).A.单跨静定梁的集中体;B.静定刚刚架;C.单跨超静定梁的集中体;D.超静定铰结体.34. 正在位移法基础圆程中,k ij代表( A ).⊿j=1时,由于⊿j=1正在附加拘束i处爆收的拘束力;⊿i=1时,由于⊿i=1正在附加拘束j处爆收的拘束力;C.⊿j=1时,正在附加拘束j处爆收的拘束力;D.⊿i=1时,正在附加拘束i处爆收的拘束力.35. 位移法的基础已知量是( C ).A.收座反力;B.杆端直矩;C.独力的结面位移;D.多余已知力.二、推断题36. 有多余拘束的体系一定是几许稳定体系.(X)37. 形成二元体的链杆不妨是复链杆.(√)38. 每一个无铰启关框皆有3个多余拘束.(√)39. 如果体系的估计自由度等于其本量自由度,那么该体系不多余拘束.(√)40. 若体系的估计自由度小于大概等于整,则该体系一定是几许稳定体系.(X)41. 对付于静定结构,改变资料的本量大概者改变横截里的形状战尺寸,不会改变其内力分散,也不会改变其变形战位移.(X)42. 下图所示二相共的对付称刚刚架,启受的荷载分歧,但是二者的收座反力是相共的.(X)43. 温度改变,收座移动战制制缺面等果素正在静定结构中均引起内力.(X)44. 图示结构火仄杆件的轴力战直矩均为0.(X)45. 正在荷载效率下,刚刚架战梁的位移主假如由于各杆的蜿蜒变形引起.(√)46. 用机动法做得下图(a)所示结构Q左效率线如图(b)所示.b(X)47. 效率线的正背号仅表示本量的内力(大概反力)与假设的目标是可普遍.(√)48. 静定结构指定量值的效率线经常由直线段组成的合线,合面位于铰结面战欲供截里处.(√)49. 荷载的临界位子必定有一集结力效率正在效率线顶面,若有一集结力效率正在效率线顶面也必为一荷载的临界位子.(X)50. 一组集结移动荷载效率下,简收梁的千万于最大直矩不可能出当前跨中截里.(X)51. 力法的基础体系是不唯一的,且不妨是可变体系.(X)52. n次超静定结构,任性去掉n个多余拘束均可动做力法基础结构.(X)53. 图(a)对付称结构可简化为图(b)去估计.(X)54. 下图所示结构的超静定次数是n=8.(X)55. 超静定结构正在荷载效率下的内力估计与各杆刚刚度相对付值有关.(√)56. 超静定结构正在收座移动、温度变更效率下会爆收内力.(√)57. 超静定结构中的杆端力矩只与决于杆端位移.(X)58. 位移法的基础结构有多种采用.(X)59. 位移法是估计超静定结构的基础要领,不克不迭供解静定结构.(X)60. 位移法圆程的物理意思是结面位移的变形协做圆程.(X)三、估计题161. 供下图所示刚刚架的直矩图.62. 用结面法大概截里法供图示桁架各杆的轴力.63. 请用叠加法做下图所示静定梁的M 图.64. 做图示三铰刚刚架的直矩图.65. 做图示刚刚架的直矩图.四、估计题266. 用机动法做下图中E M 、L QB F 、R QB F 的效率线.67. 做图示结构F M 、QF F 的效率线.68. 用机动法做图示结构效率线L Q B F F M ,.69. 用机动法做图示结构R Q B C F M ,的效率线.70. 做图示结构QB F 、E M 、QE F 的效率线.五、估计题371. 用力法做下图所示刚刚架的直矩图.72. 用力法供做下图所示刚刚架的M 图.73. 利用力法估计图示结构,做直矩图.74. 用力法供做下图所示结构的M 图,EI=常数.75. 用力法估计下图所示刚刚架,做M 图.六、几许构制分解 76.77.78.79.80.81.82.83.84.85.七、估计题4(略)……问案一、单选题1. D2. D3. C4. D5. A6. C7. A8. C9. C10. B11. D12. B14. D15. B16. B17. D18. A19. A20. C21. B22. B23. A24. A25. A26. C27. C28. D29. A30. D31. B32. B34. A35. C二、推断题36. Х37.√38.√39.√40. Х41. Х42. Х43. Х44. Х45.Ö46. Х47.√48.√49. Х50. Х51. Х53. Х54. Х55.√56.√57. Х58. Х59. Х60. Х三、估计题161. 解:与完齐为钻研对付象,由0A M =∑,得2220yB xB aF aF qa +-= (1)(2分)与BC 部分为钻研对付象,由0C M =∑,得yB xB aF aF =,即yB xB F F =(2)(2分)由(1)、(2)联坐解得23xB yB F F qa ==(2分) 由0x F =∑有 20xA xB F qa F +-= 解得 43xA F qa =-(1分)由0y F =∑有 0yA yB F F += 解得 23yA yB F F qa =-=-(1分) 则2224222333D yB xB M aF aF qa qa qa =-=-=()(2分)直矩图(3分)62. 解:(1)推断整杆(12根).(4分)(2)节面法举止内力估计,截止如图.每个内力3分(3×3=9分)63. 解:(7分)(6分)64. 解:由0B M=∑,626P RA F F =⨯,即2P RA F F =(↓)(2分) 由0y F =∑,2P RB RA F F F ==(↑)(1分)与BE 部分为断绝体0E M =∑,66yB RBF F =即2P yB F F =(←)(2分) 由0x F =∑得2PyA F F =(←)(1分)故63DE DA yA PM M F F ===(内侧受推)(2分) 63CB CE yB P M M F F ===(中侧受推)(2分)(3分)65. 解:(1)供收座反力.对付完齐,由0x F =∑,xA F qa =(←)(2分)0A M =∑,22308RC F a qa qa ⨯--=,178RC F qa =(↑)(2分)(2)供杆端直矩.0AB DC M M ==(2分)2BA BC xA M M F a qa ==⨯=(内侧受推)(2分)2248CB CD a a qa M M q ==⨯⨯=(中侧受推)(2分) (3分)四、估计题266. 解:(1)C M 的效率线(4分)(2)L QB F 的效率线(4分)(2)R QB F 的效率线(4分)67. 解:(1)F M 的效率线(6分)(2)QF F 的效率线(6分)68. 解:F M 效率线(6分)L Q B F 效率线(6分)69. 解:Q Bc F M ,效率线(6分) R Q B c F M ,效率线(6分)70. 解:(1)QB F 的效率线.(4分)E M 的效率线.(4分)QE F 的效率线.(4分)五、估计题371. 解:(1)本结构为一次超静定结构,与基础体系如图(a )所示.(2分)(2)典型圆程11110P X δ+∆=(2分)(3)画制P M 、1M 分别如图(b )、(c )所示.(3分)(a ) (b )(c ) (d )(4)用图乘法供系数战自由项.333111433l l l EI EI δ=+=(2分)232112217()22336P l Pl Pl Pl l Pl EI EI-⨯∆=++⨯=-(2分) (5)解圆程得1178P X =(1分) (6)利用11P M M X M =+画制直矩图如图(d )所示.(2分)72. 解:1)采用基础体系(2分)那是一次超静定刚刚架,可去掉B 端火仄拘束,得到如下图所示的基础体系.2)列力法圆程(2分)3)画制基础体系的Mp 图战单位直矩图,估计系数、自由项(6分,Mp 图战单位直矩图各2分,系数每个1分,截止过失得一半分)解圆程得: 1128ql X =(1分) 做M 图:11PX MM M =+(3分) 73. 解:(2分) (3分)(1分)(2*4=8分)74. 解:与基础体系如图(2分)列力法基础圆程:11110p X δ+∆=(2分)1M 图(1.5分) p M 图(1.5分)3113l EI δ= (2分) 418p ql EI ∆=-(2分)代进力法圆程得 138ql X =(1分) M 图(2分)75. 解:(1)采用基础体系如图(a )所示(2分)(a )(2)列力法圆程.11112210P X X δδ++∆=(1分)21122220P X X δδ++∆=(1分) (3)分别做P M 、1M 战2M 图(1*3=3分) (4)供系数战自由项.2241111315()32428Pqa a qa a a a qa EI EI ∆=-⋅⋅⋅+⋅⋅=-⋅(1分) 422111()224P qa qa a a EI EI ∆=-⋅⋅⋅=-(1分)3111124()233a a a a a a a EI EIδ=⋅⋅⋅+⋅⋅=(1分) 322112()233a a a a EI EI δ=⋅⋅⋅=(分)3122111()22a a a a EI EI δδ==⋅⋅⋅=(分)将上述数据代进基础圆程得137X qa =,2328X qa =(1分)(5)利用叠加法做直矩图如图.(2分)六、几许构制分解76. 图中,刚刚片AB、BE、DC由不共线的三个铰B、D、E对接,组成一个大刚刚片,再战天基前提用不相接也不齐仄止的三链杆贯串,组成不多余拘束的几许稳定体系(5分).77. 如图所示的三个刚刚片通过不正在共背去线上的A、B、C三个铰二二贯串形成无多余拘束的夸大刚刚片,正在此前提上依次减少二元体(1,2)、(3,4)、(5,6)、(7,8)组成无多余拘束的几许稳定体系.(5分)78. 如图所示的三个刚刚片通过共背去线上的A、B、C三个铰二二贯串形成了瞬变体系.(5分)79. 如图刚刚片Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ通过不共线的三铰二二贯串组成了无多余拘束的几许稳定体系.(5分)80. 如图依次裁撤二元体(1,2)、(3,4)、剩下刚刚片Ⅰ战天里刚刚片Ⅱ通过一铰战不过该铰的链杆组成了几许稳定体系,故本量系是无多余拘束的几许稳定体系.(5分)81. 如图刚刚片Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ通过不共线的三铰二二贯串组成了无多余拘束的几许稳定体系.(5分)82. 如图刚刚片Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ通过不共线的三铰二二贯串组成了无多余拘束的几许稳定体系.(5分)83. 如图以铰接三角形ABC为基础刚刚片,并依次减少二元体(1,2)、(3,4)、(5,6)、(7,8)、(9,10)产死夸大刚刚片,其战天里刚刚片通过铰A战节面B 处链杆组成了几许稳定体系,11杆为多余拘束,故本量系为含有1个多余拘束的几许稳定体系.(5分)84. 如图依次裁撤二元体(1,2)、(3,4)、(5,6),刚刚片Ⅱ战天里刚刚片Ⅰ通过相接于共一面的三根链杆组成了瞬变体系.(5分)85. 如图依次裁撤二元体(1,2)、(3,4)、(5,6)、(7,8)、(9,10)、(11,12)后只剩下天里刚刚片,故本量系是无多余拘束的几许稳定体系.(5分)七、估计题4(略)……。
结构力学考试题及答案一、选择题1. 结构力学中,下列哪项不是结构的基本概念?A. 结构的刚度B. 结构的稳定性C. 结构的强度D. 结构的美观性答案:D2. 简支梁受均布荷载作用时,最大弯矩出现在:A. 跨中B. 支点处C. 任意截面D. 四分之三跨长处答案:A3. 在结构力学中,剪力和弯矩的方向约定为:A. 剪力向上为正,弯矩顺时针为正B. 剪力向下为正,弯矩逆时针为正C. 剪力向上为正,弯矩逆时针为正D. 剪力向下为正,弯矩顺时针为正答案:B4. 确定结构的内力分布情况通常采用的方法是:A. 能量法B. 虚功原理C. 弯矩分配法D. 刚度法答案:D5. 连续梁与简支梁相比,其特点是:A. 刚度更高B. 跨越能力更强C. 造价更低D. 所有上述选项答案:D二、填空题1. 结构力学中的__________是指结构在荷载作用下不发生位移的能力。
答案:刚度2. 结构的__________是指结构在荷载作用下不发生翻转的能力。
答案:稳定性3. 在进行结构分析时,通常首先需要确定结构的__________和反力。
答案:内力4. 结构力学中,__________是指构件截面上所有外力的集合效果。
答案:截面剪力5. 对于简支梁,当荷载作用在离支点一定距离处时,该点处的弯矩可以通过__________计算得出。
答案:剪力乘以距离三、简答题1. 请简述结构力学中的虚功原理及其应用。
答:虚功原理是指在一个平衡系统中,任何微小的位移或变形所对应的虚功等于该系统内力对该变形所做的功。
这个原理在结构力学中用于分析静不定结构,通过假设结构的位移或变形,计算出相应的虚功,然后根据虚功原理建立平衡方程,求解未知的反力或内力。
2. 描述简支梁受集中荷载作用时的弯矩图和剪力图。
答:简支梁受集中荷载作用时,弯矩图在荷载作用点会出现一个突变,即弯矩值突然增大到最大值,然后随着距离的增加逐渐减小回到零。
剪力图则显示在荷载作用点两侧的剪力值相反,一边为正值,另一边为负值,且随着距离的增加,剪力值逐渐减小到零。
结构力学考试题及答案一、选择题1. 结构力学中,关于静定结构的表述,以下哪项是正确的?A. 静定结构的反力和内力可以通过平衡方程直接计算得出。
B. 静定结构在受载后只会产生弹性变形。
C. 静定结构的变形与载荷无关。
D. 静定结构的内力分布不受载荷位置的影响。
答案:A2. 在结构力学中,关于超静定结构的下列说法中,哪一项是错误的?A. 超静定结构的反力和内力不能仅通过平衡方程计算得出。
B. 超静定结构的内力计算需要考虑结构的几何和材料特性。
C. 超静定结构在受载后,除了弹性变形外,还可能产生塑性变形。
D. 超静定结构的内力分布与载荷位置无关。
答案:D3. 以下哪种方法不适用于求解超静定结构的内力?A. 位移法B. 力法C. 能量法D. 随机法答案:D4. 在结构力学中,剪力图和弯矩图是用来表示什么的?A. 结构的几何形状B. 结构的受力状况C. 材料的力学性能D. 结构的稳定性答案:B5. 根据欧拉-伯努利梁理论,梁的弯曲变形主要取决于哪些因素?A. 梁的长度和截面形状B. 梁的材料弹性模量和截面惯性矩C. 载荷的大小和作用位置D. 梁的支撑条件和边界约束答案:B二、填空题1. 结构力学中的__________定理指出,任何结构在受到外部载荷作用下,其变形和内力仅取决于载荷和边界条件,与结构的初始几何形状无关。
答案:虚功2. 在进行结构分析时,__________是用来描述结构在受到横向载荷作用时,抵抗弯曲变形的能力的物理量。
答案:截面模量3. 当一个结构的某一部分被移除后,如果剩余部分仍然保持稳定,那么这个结构是__________的。
答案:超静定4. 在结构力学中,__________是指结构在受到载荷作用后,其变形与载荷成正比的假设。
答案:线性弹性5. 根据__________原理,结构的变形能量等于外部载荷所做的功。
答案:能量守恒三、简答题1. 简述静定结构和超静定结构的区别。
静定结构是指在给定的支撑条件下,结构的反力和内力可以通过平衡方程直接计算得出的结构。
结构力学期末考试题库含答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 下列哪种材料不属于杆件的基本变形类型?A. 轴向拉伸B. 剪切C. 弯曲D. 扭转答案:B2. 在杆件受力的基本变形中,正应力指的是:A. 正应变B. 剪应力C. 正应力和剪应力之和D. 正应力答案:D3. 杆件在弹性范围内工作时,下列哪个关系成立?A. 应力与应变成正比B. 应力与应变成反比C. 应力与应变无确定关系D. 应力与应变无关答案:A4. 在梁的弯曲问题中,中性轴的位置取决于:A. 梁的截面形状B. 梁的材料性质C. 梁的长度D. 梁的加载方式答案:A5. 下列哪个因素不会影响梁的弯曲刚度?A. 梁的截面惯性矩B. 梁的材料弹性模量C. 梁的长度D. 梁的截面面积答案:D6. 在桁架结构中,下列哪个杆件承受拉力?A. 受压杆B. 受拉杆C. 无力杆D. 受弯杆答案:B7. 在静定桁架中,结点的平衡方程为:A. Fx = 0, Fy = 0B. Fx = 0, Fy = 0, Mz = 0C. Fx = 0, Fy = 0, Mx = 0D. Fx = 0, Fy = 0, My = 0答案:A8. 在超静定结构中,求解内力的基本方法是:A. 平衡法B. 单位荷载法C. 力法D. 矩法答案:C9. 下列哪个因素会影响梁的横向稳定性?A. 梁的截面高度B. 梁的截面宽度C. 梁的长度D. 梁的材料性质答案:C10. 在杆件受到复合应力时,主应力的大小和方向取决于:A. 杆件的截面形状B. 杆件的材料性质C. 杆件的加载方式D. 所有上述因素答案:D二、填空题(每题2分,共20分)1. 杆件的基本变形包括轴向拉伸、轴向压缩、弯曲、扭转和______。
答案:剪切2. 杆件的应力与应变之间的关系称为______。
答案:胡克定律3. 梁在弯曲时,中性轴的位置取决于梁的______。
答案:截面形状4. 在桁架结构中,承受拉力的杆件称为______。
结构力学考试题及答案一、选择题(每题2分,共10分)1. 梁的弯曲正应力公式为:A. σ=M/IB. σ=M/WC. σ=M/ZD. σ=M/J答案:C2. 以下哪项不是结构力学中的基本假设?A. 连续性假设B. 平衡假设C. 均匀性假设D. 材料的各向异性答案:D3. 梁在受力后发生弯曲,其挠度曲线的形状是:A. 直线B. 抛物线C. 双曲线D. 正弦曲线答案:D4. 以下哪项不是结构分析中的自由度?A. 位移B. 转角C. 温度D. 力答案:D5. 根据欧拉公式,临界载荷的计算公式为:A. Pcr = (π^2 * EI) / (KL)^2B. Pcr = (π^2 * EI) / (L^2)C. Pcr = (π^2 * EI) / (K^2 * L^2)D. Pcr = (π^2 * EI) / (KL)答案:A二、填空题(每题2分,共10分)1. 结构力学中,_______是结构在荷载作用下不发生破坏的必要条件。
答案:强度2. 在结构力学中,_______是指结构在荷载作用下不发生过量变形或失稳的必要条件。
答案:刚度3. 梁在纯弯矩作用下,其截面上的正应力分布规律是_______。
答案:线性4. 根据能量原理,结构的稳定性分析中常用的方法有_______和_______。
答案:虚功原理;最小势能原理5. 结构力学中,_______是指结构在荷载作用下不发生塑性变形的必要条件。
答案:稳定性三、简答题(每题10分,共20分)1. 简述弯矩图的绘制步骤。
答案:弯矩图的绘制步骤包括:确定支座反力、写出弯矩方程、确定特殊点的弯矩值、绘制弯矩图。
2. 说明结构力学中静定结构和超静定结构的区别。
答案:静定结构是指在静力荷载作用下,结构的内力和反力可以通过平衡方程唯一确定的结构;而超静定结构是指在静力荷载作用下,仅通过平衡方程无法唯一确定结构的内力和反力,需要利用变形协调条件来求解。
四、计算题(每题15分,共30分)1. 已知一简支梁,跨中受一集中荷载P,求梁的最大弯矩和最大剪力。
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一、单选题1.弯矩图肯定发生突变的截面是()。
A.有集中力作用的截面;B.剪力为零的截面;C.荷载为零的截面;D.有集中力偶作用的截面。
2.图示梁中C截面的弯矩是()。
4m2m4mA.12kN.m(下拉);B.3kN.m(上拉);C.8kN.m(下拉);D.11kN.m(下拉)。
3.静定结构有变温时,()。
A.无变形,无位移,无内力;B.有变形,有位移,有内力;C.有变形,有位移,无内力;D.无变形,有位移,无内力。
4.图示桁架a杆的内力是()。
A.2P;B.-2P;C.3P;D.-3P。
5.图示桁架,各杆EA为常数,除支座链杆外,零杆数为()。
A.四根;B.二根;C.一根;D.零根。
Pal = a P PP66. 图示梁A 点的竖向位移为(向下为正)( )。
A.)24/(3EI Pl ;B.)16/(3EI Pl ;C.)96/(53EI Pl ;D.)48/(53EI Pl 。
PEI EI A l/l/2227. 静定结构的内力计算与( )。
A.EI 无关;B.EI 相对值有关;C.EI 绝对值有关;D.E 无关,I 有关。
8. 图示桁架,零杆的数目为:( )。
A.5;B.10;C.15;D.20。
9. 图示结构的零杆数目为( )。
A.5;B.6;C.7;D.8。
10. 图示两结构及其受力状态,它们的内力符合( )。
A.弯矩相同,剪力不同;B.弯矩相同,轴力不同;C.弯矩不同,剪力相同;D.弯矩不同,轴力不同。
PPll11. 刚结点在结构发生变形时的主要特征是( )。
A.各杆可以绕结点结心自由转动;B.不变形;C.各杆之间的夹角可任意改变;D.各杆之间的夹角保持不变。
结构力学试题及答案一、选择题1. 以下哪种情况下,梁的弯矩图不会发生突变?A. 集中力作用点B. 集中力偶作用点C. 铰链反作用力作用点D. 悬挂点答案:C2. 连续梁与简支梁相比,其特点是:A. 刚度更大B. 弯矩分布更均匀C. 受力更为复杂D. 所有上述选项答案:D3. 在结构力学中,剪力和弯矩的关系是:A. 剪力的积分得到弯矩B. 弯矩的微分得到剪力C. 剪力和弯矩相互独立D. 剪力是弯矩的函数答案:B4. 确定结构的稳定性通常需要考虑哪些因素?A. 材料性质B. 几何形状C. 载荷大小D. 所有上述选项答案:D5. 动态荷载对结构的影响主要体现在:A. 引起结构振动B. 改变结构的应力分布C. 影响结构的使用寿命D. 所有上述选项答案:D二、填空题1. 在结构力学中,________是用来描述梁在受到载荷时抵抗弯曲变形的能力的物理量。
答案:抗弯刚度2. 当一个结构体系受到外部载荷作用时,其内部会产生两种基本类型的内力:________和________。
答案:轴力;剪力3. 在进行结构分析时,通常需要考虑材料的________和________两种力学行为。
答案:弹性;塑性4. 结构的静定性分析主要依赖于________原理和________原理。
答案:平衡;兼容性5. 对于简支梁,其最大弯矩出现在________。
答案:跨中的支点附近三、简答题1. 请简述梁的弯曲变形特点及其影响因素。
答:梁的弯曲变形是指在梁受到横向载荷作用时,梁身产生弯曲的现象。
其特点是梁的变形曲线通常呈抛物线形状,且在支点附近变形最小,在跨中附近变形最大。
影响因素包括载荷大小、梁的长度、截面形状、材料的弹性模量等。
2. 描述剪力图和弯矩图的基本绘制步骤。
答:剪力图和弯矩图的绘制步骤通常包括:确定梁的支撑条件和载荷分布;根据梁的受力情况,计算各段梁的剪力和弯矩;根据计算结果,绘制剪力图和弯矩图。
剪力图表示沿梁长度方向剪力的变化情况,弯矩图表示弯矩随梁长度方向的变化情况。
1、(判断)虚荷载原理等价于变形谐调条件,可用于求体系的位移。
A、正确B、错误参考答案:A2、(判断)静定结构的几何特征是几何不变。
A、正确B、错误参考答案:B3、(判断)功的互等定理仅适用于线性变形体系。
A、正确B、错误参考答案:A4、(单选)在多结点力矩分配的计算中,当放松某个结点时,其余结点所处状态为()。
A、全部放松B、必须全部锁紧C、相邻结点放松D、相邻结点锁紧参考答案:D5、(单选)大多数民用建筑工程中的杆件结构是()。
A、梁和刚架B、挡土墙C、桁架D、蓄水池参考答案:A6、(判断)静定结构的全部内力及反力,只根据平衡条件求得,且解答是唯一的。
A、正确B、错误参考答案:A7、(判断)两个弯矩图的叠加不是指图形的简单拼合,而是指两图对应的弯矩纵矩叠加。
A、正确B、错误参考答案:A8、(单选)下列说法正确的是()。
A、力法的基本体系必须是静定的;B、力法方程中,主系数恒为正,副系数可为正、负或零;C、多跨静定梁若附属部分受力,则只有附属部分产生内力;D、三刚片用三个铰两两相联必成为几何不变体系。
参考答案:B9、(判断)三刚片用三个铰两两相联必成为几何不变体系。
A、正确B、错误参考答案:B10、(判断)图示对称结构在竖向对称荷载作用下,位移法求解的最少独立位移未知量个数为2。
A、正确B、错误参考答案:A11、(单选)三个刚片用三个铰两两相联,所得的体系()。
A、一定为几何不变体系B、一定为几何瞬变体系C、一定为几何常变体系D、不能确定参考答案:D12、(单选)静定结构因支座移动,()。
A、会产生内力,但无位移B、会产生位移,但无内力C、内力和位移均不会产生D、内力和位移均会产生参考答案:B13、(判断)仅有支座位移的静定结构位移计算,如果单位广义力引起的反力均与支座位移同向,则所求位移必为正。
A、正确B、错误参考答案:B14、(单选)力法方程是沿基本未知量方向的:()。
A、力的平衡方程;B、位移为零方程;C、位移协调方程;D、力的平衡及位移为零方程。
结构力学试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 下列选项中,哪一个是结构力学中常用的分析方法?A. 能量法B. 静力平衡法C. 动力学分析法D. 热力学分析法答案:A、B2. 梁的弯矩图通常表示的是:A. 剪力B. 弯矩C. 轴力D. 扭矩答案:B3. 悬臂梁在自由端受到垂直向下的集中力作用时,其弯矩图的形状是:A. 直线B. 抛物线C. 正弦曲线D. 余弦曲线答案:B4. 简支梁在跨中受到垂直向下的集中力作用时,其弯矩图的形状是:A. 直线B. 抛物线C. 正弦曲线D. 余弦曲线答案:B5. 梁的剪力图通常表示的是:A. 弯矩B. 剪力C. 轴力D. 扭矩答案:B6. 连续梁的内力分布特点是:A. 线性变化B. 非线性变化C. 恒定不变D. 周期性变化答案:B7. 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:B8. 桁架结构中,节点的平衡条件是:A. 节点处的力矩平衡B. 节点处的力平衡C. 节点处的力和力矩都平衡D. 节点处的力不平衡答案:C9. 根据结构力学的基本原理,下列说法错误的是:A. 结构的内力与外力有关B. 结构的变形与内力有关C. 结构的稳定性与材料性质有关D. 结构的刚度与外力无关答案:D10. 梁的剪力和弯矩之间的关系是:A. 线性关系B. 非线性关系C. 没有关系D. 互为导数关系答案:D二、填空题(每题2分,共20分)1. 结构力学中,______是结构在荷载作用下产生的位移。
答案:变形2. 梁的剪力和弯矩之间存在______关系。
答案:互为导数3. 在结构力学中,______是结构在荷载作用下产生的内力。
答案:内力4. 悬臂梁在自由端受到垂直向下的集中力作用时,其弯矩图的形状是______。
答案:抛物线5. 简支梁在跨中受到垂直向下的集中力作用时,其弯矩图的形状是______。
答案:抛物线6. 连续梁的内力分布特点是______。
《结构力学》课程习题集一、单选题1.弯矩图肯定发生突变的截面是()。
A.有集中力作用的截面;B.剪力为零的截面;C.荷载为零的截面;D.有集中力偶作用的截面。
2.图示梁中C截面的弯矩是()。
4m2m4mA.12kN.m(下拉);B.3kN.m(上拉);C.8kN.m(下拉);D.11kN.m(下拉)。
3.静定结构有变温时,()。
A.无变形,无位移,无内力;B.有变形,有位移,有内力;C.有变形,有位移,无内力;D.无变形,有位移,无内力。
4.图示桁架a杆的内力是()。
A.2P;B.-2P;C.3P;D.-3P。
5.图示桁架,各杆EA为常数,除支座链杆外,零杆数为()。
A.四根;B.二根;C.一根;D.零根。
l= a66.图示梁A点的竖向位移为(向下为正)()。
A.)24/(3EIPl; B.)16/(3EIPl; C.)96/(53EIPl; D.)48/(53EIPl。
PEI EI A l/l/2227. 静定结构的内力计算与( )。
A.EI 无关;B.EI 相对值有关;C.EI 绝对值有关;D.E 无关,I 有关。
8. 图示桁架,零杆的数目为:( )。
A.5;B.10;C.15;D.20。
9. 图示结构的零杆数目为( )。
A.5;B.6;C.7;D.8。
10. 图示两结构及其受力状态,它们的内力符合( )。
A.弯矩相同,剪力不同;B.弯矩相同,轴力不同;C.弯矩不同,剪力相同;D.弯矩不同,轴力不同。
PP2EI EI EIEI 2EI EIllhl l11. 刚结点在结构发生变形时的主要特征是( )。
A.各杆可以绕结点结心自由转动;B.不变形;C.各杆之间的夹角可任意改变;D.各杆之间的夹角保持不变。
12. 若荷载作用在静定多跨梁的基本部分上,附属部分上无荷载作用,则( )。
A.基本部分和附属部分均有内力;B.基本部分有内力,附属部分没有内力;C.基本部分无内力,附属部分有内力;D.不经过计算,无法判断。
13. 图示桁架C 杆的内力是( )。
A .P ;B.-P /2;C.P /2;D.0。
a a aPa a ac14. 用单位荷载法求两截面的相对转角时,所设单位荷载应是( )。
A.一对大小相等方向相反的集中荷载;B.集中荷载;C.弯矩;D.一对大小相等方向相反的力偶。
15. 用图乘法求位移的必要条件之一是:( )。
A.单位荷载下的弯矩图为一直线;B.结构可分为等截面直杆段;C.所有杆件EI 为常数且相同;D.结构必须是静定的。
16. 一般在绘制影响线时,所施加的荷载是一个( )。
A.集中力偶;B.指向不变的单位移动集中力;C.单位力偶;D.集中力。
17. 下图中各图乘结果正确的是( )。
A. B. C. D.S =ωy 0S =ω1y 1+ ω2y 2S =ωy 0S =ωy 018. 图示伸臂梁,B支座左侧截面B 的剪力影响线正确的是( )。
A. B.C. D.19.利用机动法作静定梁影响线的原理是()。
A.虚功原理;B.叠加原理;C.平衡条件;D.变形条件。
20.图示伸臂梁的影响线为哪个量值的影响线()。
A.F左; B.QA F; C. QA F右; D.RA F。
QA21.图示结构,超静定次数为()。
A.9;B.12;C.15;D.20。
22.力法方程中的系数δki表示的是基本结构由()。
A.X i产生的沿X k方向的位移;B.X i=1产生的沿X k方向的位移;C.X i=1产生的沿X i方向的位移;D.X k=1产生的沿X i方向的位移。
23.对称结构在对称荷载作用下,其()。
A.弯矩图和轴力图对称,剪力图反对称,变形与位移对称;B.弯矩图和轴力图对称,剪力图对称;变形与位移反对称;C.弯矩图和轴力图对称,剪力图对称,变形与位移对称;D.弯矩图和轴力图对称,剪力图反对称,变形与位移反对称。
24.力法的基本未知力是通过变形协调条件确定的,而位移法基本未知量是通过()条件确定的。
A.平衡;B.物理;C.图乘法;D.变形协调。
25.图示结构,超静定次数为()。
A.4;B.5;C.6;D.7。
26.图示结构的超静定次数为()。
A.3;B.4;C.5;D.6。
27.打开连接三个刚片的复铰,相当于去掉()个约束?A.2;B.3;C.4;D.5。
28.图示结构C截面不为零的是()。
A.竖向位移;B.弯矩;C.轴力;D.转角。
29.力法的基本未知量是()。
A.多余未知力;B.支座反力;C.独立的结点线位移;D.角位移。
30.对于下图所示结构,下列论述正确的是()。
A.A点线位移为零;B.AB杆无弯矩;C. AB杆无剪力;D. AB杆无轴力。
31.位移法经典方程中主系数一定()。
A.等于零;B.大于零;C.小于零;D.大于等于零。
32.在位移法中,将铰接端的角位移,滑动支撑端的线位移作为基本未知量()。
A.绝对不可;B.可以,但不必;C.一定条件下可以;D.必须。
33.计算刚架时,位移法的基本结构是()。
A.单跨静定梁的集合体;B.静定刚架;C.单跨超静定梁的集合体;D.超静定铰结体。
34.在位移法基本方程中,k ij代表()。
A.只有⊿j=1时,由于⊿j=1在附加约束i处产生的约束力;B.只有⊿i=1时,由于⊿i=1在附加约束j处产生的约束力;C.⊿j=1时,在附加约束j处产生的约束力;D.⊿i=1时,在附加约束i处产生的约束力。
35.位移法的基本未知量是()。
A.支座反力;B.杆端弯矩;C.独立的结点位移;D.多余未知力。
二、判断题36.有多余约束的体系一定是几何不变体系。
()37.构成二元体的链杆可以是复链杆。
()38.每一个无铰封闭框都有3个多余约束。
()39.如果体系的计算自由度等于其实际自由度,那么该体系没有多余约束。
()40.若体系的计算自由度小于或等于零,则该体系一定是几何不变体系。
()41.对于静定结构,改变材料的性质或者改变横截面的形状和尺寸,不会改变其内力分布,也不会改变其变形和位移。
()42.下图所示两相同的对称刚架,承受的荷载不同,但二者的支座反力是相同的。
()P PP243.温度改变,支座移动和制造误差等因素在静定结构中均引起内力。
()44.图示结构水平杆件的轴力和弯矩均为0。
()45.在荷载作用下,刚架和梁的位移主要是由于各杆的弯曲变形引起。
()Q左影响线如图(b)所示。
()46.用机动法作得下图(a)所示结构b_1( )ab( )BB( 左 )Q B ( 左 )Q B47. 影响线的正负号仅表示实际的内力(或反力)与假设的方向是否一致。
( ) 48. 静定结构指定量值的影响线总是由直线段组成的折线,折点位于铰结点和欲求截面处。
( )49. 荷载的临界位置必然有一集中力作用在影响线顶点,若有一集中力作用在影响线顶点也必为一荷载的临界位置。
( )50. 一组集中移动荷载作用下,简支梁的绝对最大弯矩不可能出现在跨中截面。
( ) 51. 力法的基本体系是不唯一的,且可以是可变体系。
( )52. n 次超静定结构,任意去掉n 个多余约束均可作为力法基本结构。
( ) 53. 图(a )对称结构可简化为图(b )来计算。
( )54. 下图所示结构的超静定次数是n=8。
( )55. 超静定结构在荷载作用下的内力计算与各杆刚度相对值有关。
( ) 56. 超静定结构在支座移动、温度变化影响下会产生内力。
( ) 57. 超静定结构中的杆端力矩只取决于杆端位移。
( ) 58. 位移法的基本结构有多种选择。
( )59. 位移法是计算超静定结构的基本方法,不能求解静定结构。
( ) 60. 位移法方程的物理意义是结点位移的变形协调方程。
( )三、计算题161.求下图所示刚架的弯矩图。
a a a aqAB CD62.用结点法或截面法求图示桁架各杆的轴力。
63.请用叠加法作下图所示静定梁的M图。
64.作图示三铰刚架的弯矩图。
65.作图示刚架的弯矩图。
四、计算题266. 用机动法作下图中E M 、L QB F 、RQB F 的影响线。
1m 2m2mFp 1=1mEBA 2mCD67. 作图示结构F M 、QF F 的影响线。
68. 用机动法作图示结构影响线L QB F F M ,。
69. 用机动法作图示结构R QB C F M ,的影响线。
70. 作图示结构QB F 、E M 、QE F 的影响线。
五、计算题371. 用力法作下图所示刚架的弯矩图。
l B DPACllEI =常数72. 用力法求作下图所示刚架的M 图。
73. 利用力法计算图示结构,作弯矩图。
74. 用力法求作下图所示结构的M 图,EI=常数。
75. 用力法计算下图所示刚架,作M 图。
六、几何构造分析76.77.78.79.80.81.82.83.84.85.七、计算题4(略)……答案1. D2. D3. C4. D5. A6. C7. A8. C9. C10. B11. D12. B13. A14. D15. B16. B17. D18. A19. A20. C21. B22. B23. A24. A25. A26. C27. C28. D29. A30. D31. B32. B33. C34. A35. C36.Х37.√38.√39.√40.Х41.Х42.Х43.Х44.Х45.46.Х47.√48.√49.Х50.Х51.Х52.Х53.Х54.Х55.√56.√57.Х58.Х59.Х60.Х三、计算题161.解:qA B CDF xBF yBF yAF xA2qa 32/2qa 32/q 2a ()2/82qa 32/=/qa 22取整体为研究对象,由0AM=∑,得2220yB xB aF aF qa +-= (1)(2分)取BC 部分为研究对象,由0CM=∑,得yB xB aF aF =,即yB xB F F =(2)(2分)由(1)、(2)联立解得23xB yB F F qa ==(2分) 由0x F =∑有 20xA xB F qa F +-= 解得 43xAF qa =-(1分) 由0y F =∑有 0yA yB F F += 解得 23yA yB F F qa =-=-(1分)则2224222333D yB xB M aF aF qa qa qa =-=-=()(2分)弯矩图(3分)62. 解:(1)判断零杆(12根)。
(4分)(2)节点法进行内力计算,结果如图。
每个内力3分(3×3=9分)63. 解:(7分) (6分)64. 解:由0B M =∑,626P RA F F =⨯,即2PRA F F =(↓)(2分) 由0y F =∑,2PRB RA F F F ==(↑)(1分) 取BE 部分为隔离体0EM=∑,66yB RB F F =即2PyB F F =(←)(2分) 由0x F =∑得2PyA F F =(←)(1分) 故63DE DA yA P M M F F ===(内侧受拉)(2分)63CB CE yB P M M F F ===(外侧受拉)(2分)(3分)65. 解:(1)求支座反力。