结构力学练习题及答案.docx

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1、一 是非题将推断结果填入括弧：以O表示正确，X表示错误本大题分4小题，共11分 1 . (本小题 3分) 图示构造中杆的轴力 3。 .aaaaED 2 . (本小题 4分) 用力法解超静定构造时，只能采纳多余约束力作为根本未知量。 3 . (本小题 2分) 力矩安排中的传递系数等于传递弯矩及安排弯矩之比，它及外因无关。 4 . (本小题 2分) 用位移法解超静定构造时，根本构造超静定次数肯定比原构造高。 二 选择题将选中答案的字母填入括弧内本大题分5小题，共21分1 本小题6分图示构造常数，截面A右侧的弯矩为： A； B； C； D. 。2M2a2aaaaaA222 2. 本小题4分图示桁架下

2、弦承载，下面画出的杆件内力影响线，此杆件是： ; ; ; .adcebfghikl11j 3. (本小题 4分) 图a构造的最终弯矩图为：43M/443M/43M/4482M A. 图b; B. 图c; C. 图d; D.都不对。 ( a) (b) (c) (d)4. (本小题 4分) 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始终线； B.构造可分为等截面直杆段； C.全部杆件为常数且一样； D.构造必需是静定的。 ( )5. 本小题3分图示梁A点的竖向位移为向下为正：( )(24); B. (!6); C. 5(96); D. 5(48). A222三本大题 5分对图示体系

3、进展几何组成分析。四本大题 9分图示构造B支座下沉4 105 m2，用力法计算并作M图。B6 m4 m=4 mm五本大题 11分 用力矩安排法计算图示构造，并作M图。常数。六本大题14分图示构造，求B点的水平位移。2 m4 m4 m222Bq七本大题 14分用位移法作图示构造M图，各杆线刚度均为i，各杆长为l 。qABCD八.(本大题15分) 用力法作图构造的M图常数.ll2ql22q构造力学试卷答案三 是非题 1 . X；2. X； 3 . O； 4. O四 选择题1 A 2. B 3. A 4. (B ) 5. ( C )三 图示体系为具有一个多余约束的几何不变体系四 求解过程如下所示B=

4、4 mmX1200/96 根本体系 单位弯矩图 最终弯矩图五 因为构造对称, 荷载对称，因此可取半构造如下，计算过程及弯矩图如下列图168228mBB240602080261 0 0.5 -0.5 -0.25 0 0六 单位和荷载弯矩图为用图乘可求得七 根本体系, 单位及荷载弯矩图如下所示2i4i3iiqABCDZ12/8位移法方程, 系数及求解结果如下52/642/6442/6422/64八.因为构造对称荷载反对称，可利用对称性如下qqqq2qqq对称半构造用位移法求解q22/7242/7242/7222/72 对称弯矩图叠加对称, 反对称弯矩图得最终弯矩图反对称弯矩图862/504862/

5、504582/5042022/5043042/5042022/504582/5041722/5042/752/14102/1452/142/722/72/72/7q22/2反对称构造用力法求解 构造力学 试 题题号一二三四五六七八九十总分分数一 推断题本大题共5小题，每题2分，共10分1 对于单自由度体系有如下关系对于多自由度体系也同样成立。 2 仅在复原力作用下的振动称为自由振动。 3 对于杆系构造，用有限元方法得到的单元刚度矩阵及矩阵位移法得到的是一样的。 4 在无限自由度体系的弹性稳定分析中，用静力法和能量法瑞利-里兹法得到的临界荷载是一样的。( )5 只要两个杆件的截面面积一样, 所用

6、材料一样，它们的极限弯矩就是一样的。 二 单项选择题 本大题分3小题，每题4分，共12分1对图示构造，假设要使其自振频率增大，可以 。 A. 增大； C. 增大m；B. 增大； D. 增大l。2图示刚架杆单元的坐标转换矩阵中的第一行元素为( )。y A. ； B. ；30oxC. ; D. 。3. 三结点三角形单元的形函数满意的条件为 。A.B. ；C. ；D. 。 注：为i点坐标 三 . 填充题本大题分3小题，每题4分，共12分1图示体系不计杆件质量和轴向变形，各杆抗弯刚度为常数，其动力自由度为 。2在构造矩阵分析的后处理法中，由构造原始刚度矩阵依据实际支承状况，对构造原始刚度矩阵加以修改以

7、形成根本方程，采纳的修改方法有 , 。3用三结点三角形单元分析弹性力学平面应力问题时，在相邻单元的边界处，位移, 应力和应变这三个量中，连续的量有 ，不连续的量有 。四 计算分析题本大题共7小题，共66分 112分图示构造各杆常数，不考虑轴向变形，试求构造的刚度矩阵和荷载矩阵。26分试求图示桁架的结点荷载矩阵。 38分 图示梁的结点位移矩阵，试求2单元的杆端弯矩。各杆线刚度均为i ，20 。48分，试求图示体系的振幅和最大动弯矩。516分试求图示体系的振型和自振频率。：，横梁为刚性梁。 68 分试求图示体系的临界荷载。78 分试求图示连续梁的极限荷载。截面的极限弯矩为。 构造力学试卷参考答案一

8、 推断题1 错 2. 对 3. 对 4. 错 5. 错二 单项选择题1B; 2. A; 3. A;三 填充题1 32 乘大数法 置0置1法3 位移 应力, 应变四1. ;2. ;3. 4. 5. 6. 7. 左跨破坏机构：可破坏荷载为中跨破坏机构：可破坏荷载为构造的极限荷载为 构造力学 试 题题号1234142434445464748总分分数一, 推断题将推断结果填入括弧：以O表示正确，X表示错误。本大题共5小题，每题2分，共10分 1 构成二元体的链杆可以是复链杆。 2。 为求联合桁架的各杆轴力，可首先求组成联合桁架各简洁桁架的轴力。 3. 仅有支座位移的静定构造位移计算，假如单位广义力引起

9、的反力均及支座位移同向，那么所求位移必为正。 4 图示对称构造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。( )5 所作出的正确影响线，必需具有正确的外形, 符号和限制值。 二, 单项选择题 本大题分3小题，每题4分，共12分1图示构造位移法最少未知量个数为 。 A. 1； C. 2；20 ABC3 m3 m10 6 mC. 3； D. 4。2图示超静定刚架以去除C 支座加向上的反力为根本体系，各杆等于常数，11 和1P 为 ( )。 A. 11 288；1P 8640； B. 11 216；1P 8640；C. 11 288；1P 8640; D. 11 216；1P 86

10、40。3. 超静定构造影响线的外形为 。E. 肯定为曲线； B. 肯定为折线；D. 可能为曲线，也可能为直线；E. 肯定为直线。 三 . 填充题本大题分4小题，每题4分，共16分1力法方程各项的物理意义是 ,整个方程的物理意义是 。2力矩安排法经假设干轮安排, 传递后能靠近真实解答的缘由是 。3反力-位移互等定理数值和量纲都相等的缘由是 。4. 对于平行型截面单杆，在截面一侧外荷载 条件下将是零杆。四 计算分析题本大题共9小题，共62分 16分将图示超静定构造通过减除约束改造成静定构造。(不少于三种选择) 24分试求图示桁架各杆轴力，各杆等于常数。38分 试求图示抛物线三铰拱距A支座 5 m的

11、截面内力。20 40 m210 m5 mAB4 mxyC48分试用图乘法求图示构造C铰两侧截面的相对位移。各杆均为常数。6 m6 m30 BA6 mC58 分试计算并作图示构造弯矩图，各杆均为常数。llMDCBAl 610 分试写出图示构造的位移法典型方程并求出全部系数。20 4 m4 m4 m22BACDE79 分试用力矩安排法求作图示构造弯矩图计算两轮，常数， = 28 。89 分作静定多跨梁, , 的影响线。121 m构造力学试卷参考答案五 推断题1 O 2. X 3. X 4. O 5. O六 单项选择题1B; 2. C; 3. C;七 填充题1 位移；各未知力方向的位移及原构造的位移

12、一样或变形协调2 弹性结点的安排系数和传递系数小于13 因为两者均为比例系数，他们的量纲均为一。4 合力作用线垂直平行杆的八1.(b)(d)(a)(c)(e)2. 斜杆轴力10 ，竖杆和水平杆为零杆。3.取整体隔离体有： N20 N y N N NM N5 m N3 mK N取局部隔离体有： 分别在K处法线方向和切线方向投影，列方程有： 4. 作出图和图如下列图所示540BAC540A1=1080A2=1080A3=1620A4=16201BAC1y3=2/3y4=2/3y1=1y2=111那么依据图示的面积和对应的形心坐标，按位移计算公式计算可得MMlAMMMllMDCBA根本体系X1l 5

13、. 求解过程如下所示MMlAMMM力法方程, 系数及求解结果如下 6. 求解过程如下面图形所示3020根本体系20 10 4 m4 m2 m4 i2 i3 i4020位移法典型方程, 系数及求解结果如下 7. 9 分试用力矩安排法求作图示构造弯矩图计算两轮，常数。 = 28 S3i4i4i3im3/74/74/73/7Mm&M8. 三条影响线如下1 构造力学 试 题题号一二三四五六七八九十总分分数三 是非题本大题6小题，每题2分，共12分1 图a所示构造周期为，那么图b所示体系周期为。 2 构造刚度也称劲度方程，其矩阵形式为：。它是整个构造所应满意的变形条件。 3 常应变三角形单元的形函数 在

14、单元i, j边界上的值及k点坐标无关。 4 对常应变三角形单元的计算结果采纳两单元平均法进展整理是指以相邻两单元的应力平均值作为单元内各点应力。 5 有限元分析时,无论采纳何种单元位移函数,随着单元划分得越来越小,结果都将收敛。( )6 假如使单自由度体系的阻尼增大，其结果是周期变短。 四 单项选择题 本大题分4小题，每题4分，共16分1有限元分析中的应力矩阵是两组量之间的变换矩阵，这两组量是 。 A. 单元应力及单元应变； C. 单元应变及单元结点力；F. 单元结点力及单元结点位移； D. 单元结点位移及单元应力。2和分别是局部坐标系和整体坐标系的单元杆端力向量，是坐标变换矩阵， 那么正确的

15、表达式为( ). A. ； C. ；B. ; D. 。3. 用常应变三角形单元分析平面问题时，单元之间 。F. 应变是连续的，位移也是连续； C. 应变不连续，但位移是连续的；G. 应变, 位移均不连续； D. 应变连续，但位移不连续。4 . 单自由度简谐受迫振动中，假设算得位移放大系数为负值，那么表示 。 A. 体系不行能振动； C. 动位移小于静位移; B. 干扰力频率及自振频率不同步； D. 干扰力方向及位移方向相反。三 . 填充题本大题分3小题，每题4分，共12分1干脆刚度法中处理位移边界条件时有以下两种方法，即 和 ，前一种 方法的未知量数目比后一种方法的 。2质点m的最大竖向位移，

16、且初始时质点竖向位移为为静位移， 那么质点的初始速度为 。3图示体系的自振频率为 。四本大题10分 按先处理法求图示构造的荷载列阵。只考虑弯曲变形，各杆常数。五本大题10分 考虑轴向变形,求图示构造单元的杆端力。：结点1的位移列阵。六 . 本大题10分 试求图示构造的构造刚度矩阵中元素, 。七 . 本大题10分 试求图示体系质点的振幅和A截面动弯矩幅值， 。 八 . 本大题 10 分 试求图示体系的自振频率和周期。 九 本大题 10 分试求图示体系的自振频率和振型。，各杆常数。 构造力学试卷参考答案九 是非题1 对 2. 错 3. 对 4. 对 5. 错 6. 错十 单项选择题1D; 2. A

17、; 3. C; 4. D;十一 填充题1 先处理法 后处理法 少 或 后处理法 先处理法 多2 或3 4m十二 ;十三十四十五十六十七设 构造力学试卷(请考生留意：本试卷共5页)大题一二三四五六七八九十十一得分五 是非题将推断结果填入括弧：以O表示正确，X表示错误本大题分3小题，共7分1.本小题 3分图a. b 所示三铰拱的支座反力一样。 hq2h a (b)2.本小题 2分图示构造中的反力。 HMM3.本小题 2分力矩安排法中的安排系数 ，传递系数及外界因素荷栽，温度改变等有关。 六 选择题将选中答案的字母填入括弧内，本大题分3小题，共9分1 (本小题 4分) 连续梁和M图如下图，那么支座B

18、的竖向反力是：() B.5.07( ) C.11.07() D.17.07()。 3 m3 m6 m2 20 ABC2 (本小题 3分) 在位移法中，将铰接端的角位移，滑动支撑端的线位移作为根本未知量：A,肯定不行； B.肯定条件下可以；C.可以，但不必； D.必需。 ( )3 (本小题 2分) 图示体系为：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. 几何瞬变三.填充题将答案写在空格内本大题分2小题，共9分1本小题 4分图示刚架支座反力 , C截面的弯矩 ,剪力 20 C4 m4 m2 m2 m20 AB2本小题 5分 虚功原理应用条件是：力系满意 条件；位移是

19、的。四本大题 4分对图示体系作几何组成分析123487653五本大题 7分用力法计算图示梁，取支座D的竖向链杆为多余约束，代以方向向上的多余力X1,求得113/()，1 4/(24)，求作其M图。qD六本大题 7分求图示桁架杆件a， b 的内力abdd2d2d七 本大题 8分图示构造的M图, 作 , 图。4 m4 m2 m2 m1 4 4 6 8 M (m)2 1AFBHICDE2 m2 m4 m4 m11111八 本大题 10分作图示构造左 ，的影响线。九 本大题 12分用力矩安排法计算并作图示对称构造的M图。：40 各杆一样。q3 m6 m6 m3 mq十 本大题 13分用位移法计算并作图

20、示构造M图，横梁为无穷刚梁，两柱刚度均为。hhhABCD十一 本大题 13分用力法计算并作图示构造的M图。BAC3 m3 m4 构造力学考试参考答案一、 是非题：1, X 2, O 3, X二、 选择题1, D 2, C 3, C三、 填充题1, 0，40 ，0； 2, 平衡，变形协调四、 几何组成分析： 有一个多余约束的几何不变体系五、 单位弯矩图和荷载弯矩图如下所示依据所给系数，由力法方程D 可得 由此可得最终弯矩图为六, 桁架杆件内力计算如下abdd2d2d0000七, 内力图如下所示1 m13 图 ()1 图 ()影响线AFBHICDE1八, 影响线如下所示AFBHICDE影响线qAB

21、 CD D 45135135M图4590454590九, 按对称性取半进展计算 安排系数 3/81/4 3/8固端力0 0120 -1200 0安排, 传递0 -45-30 -15-45 0杆端力0 -4590 -135-45 0ABCDABCDABCDZ13/2262444十, 位移法根本体系, 单位和荷载弯矩图如下ABCDM图；最终弯矩图为十一, 力法根本体系, 单位和荷载弯矩图如下BAC4 BACBAC4 X1X1=13346BAC41 5 4 ；由此可得最终弯矩图如右图所示。 构造力学 试 题一二三四五六七八九十总分分数3 . ( 本小题 2 分 )当同时采纳双线性矩形单元和常应变三角

22、形单元进展有限元分析时,三角形单元及矩 形单元之间的单元边界是满意位移协调条件的。 4 . ( 本小题 2 分 ) 三角形和矩形单元都是协调单元。只要是协调元，分析结果肯定收敛；非协调元一 定不收敛。 1 . ( 本小题 4 分 ) 有限元分析中的应变矩阵是那两组量之间的变换矩阵。 A 单元应变及单元应力； C.单元结点力及单元结点位移; B 单元应力及单元结点力; D.单元结点位移及单元应变. 3 . ( 本小题 4 分 ) 用有限元分析平面应变问题和平面应力问题时, A. 应变矩阵一样, 单元刚度矩阵也一样；C. 应变矩阵一样, 单元刚度矩阵不同; B. 应变矩阵不同, 单元刚度矩阵不一样

23、; D. 弹性矩阵不同, 单元刚度矩阵不同。三 . 填 充 题 ( 本 大 题 分 3 小 题 , 共 12 分 ) 1。 本小题 4分 构造原始刚度矩阵中，元素的物理意义就是 =1时， 所应有的数值。 2. 本小题 4 分 单自由度体系自由振动时，实测振动5周期后振幅衰减为，那么阻尼比 。 注 : 为初位移,初速度为0.3 . ( 本小题 4 分 ) 有限元分析中,单元刚度矩阵是利用单元的 条件,由 原理推出的。五 . 本大题10分 已求得图示连续梁结点位移向量为 ，试求单元的单元杆端力向量。 八 . 本大题 12 分 。 试求图示体系的自振频率和振型.九 本大题 12 分试求图示根底的振幅A及地基所受的动压力N。力通过质心及底面形心。29.43 ，根底质量，地基刚度 ，机器转速。不计阻尼。构造力学试卷参考答案十八 是非题1 对 2. 错 3. 对 4. 错十九 单项选择题1D; 2. C; 3 D; 4. A;二十 填充题1 2. 0.1025; 3. 平衡条件, 势能驻值原理或变形体虚功原理二十一二十二二十三二十四 二十五设 二十六