湖南大学结构力学考试及答案.docx
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湖南大学结构力学考试及答案
结构力学试题
题号
一
二
三
四
五
六
七
八
九
十
总分
分数
一．是非题（将判断结果填入括弧：
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）
图示结构中DE杆的轴力FNDE=FP/3。
（）.
2.（本小题4分）
用力法解超静定结构时，只能采用多余约束力作为基本未知量。
（）
3.（本小题2分）
力矩分配中的传递系数等于传递弯矩与分配弯矩之比，它与外因无关。
（）
4.（本小题2分）
用位移法解超静定结构时，基本结构超静定次数一定比原结构高。
（）
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）
图示结构EI=常数，截面A右侧的弯矩为：
（）
A．；B．；C．；D.。
2.（本小题4分）
图示桁架下弦承载，下面画出的杆件内力影响线，此杆件是：
（）
Ａ.ch;B.ci;C.dj;D.cj.
3.（本小题4分）
图a结构的最后弯矩图为：
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。
（）
5.（本小题3分）
图示梁A点的竖向位移为（向下为正）：
（）
Ａ．FPl/（24EI）;B.FPl/（!
6EI）;C.5FPl/（96EI）;D.5FPl/（48EI）.
三（本大题5分）对图示体系进行几何组成分析。
四（本大题9分）图示结构B支座下沉4mm，各杆EI=2.0×105kN·m2，用力法计算并作M图。
五（本大题11分）用力矩分配法计算图示结构，并作M图。
EI=常数。
六（本大题14分）已知图示结构，求B点的水平位移。
七（本大题14分）用位移法作图示结构M图，各杆线刚度均为i，各杆长为l。
八.（本大题15分）用力法作图结构的M图.EI=常数.
结构力学试卷答案
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
基本体系单位弯矩图最终弯矩图
五因为结构对称、荷载对称，因此可取半结构如下，计算过程及弯矩图如下图
00.5-0.5-0.2500
0.1250.1250.0625
00.5-0.5-0.1250.1250.0625
六单位和荷载弯矩图为
用图乘可求得
七基本体系、单位与荷载弯矩图如下所示
位移法方程、系数及求解结果如下
八.因为结构对称荷载反对称，可利用对称性如下
对称半结构用位移法求解
对称弯矩图
反对称结构用力法求解
结构力学试题
题号
1
2
3
4－1
4－2
4－3
4－4
4－5
4－6
4－7
4－8
总分
分数
一、判断题（将判断结果填入括弧：
以O表示正确，X表示错误。
本大题共5小题，每小题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单桁架的轴力。
（）
3.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。
（）
4．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。
（）
5所作出的正确影响线，必须具有正确的外形、符号和控制值。
（）
二、单项选择题（本大题分3小题，每小题4分，共12分）
1．图示结构位移法最少未知量个数为（）。
A.1；C.2；
B.3；D.4。
2．图示超静定刚架以去除C支座加向上的反力为基本体系，
各杆EI等于常数，δ11和Δ1P为（）。
A.EIδ11＝288；EIΔ1P＝8640；
B.EIδ11＝216；EIΔ1P＝8640；
C.EIδ11＝288；EIΔ1P＝－8640;
D.EIδ11＝216；EIΔ1P＝－8640。
3.超静定结构影响线的外形为（）。
A.一定为曲线；B.一定为折线；
C.可能为曲线，也可能为直线；
D.一定为直线。
三.填充题（本大题分4小题，每小题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．力矩分配法经若干轮分配、传递后能逼近真实解答的原因是。
3．反力-位移互等定理数值和量纲都相等的原因是。
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）
1．（6分）将图示超静定结构通过减除约束改造成静定结构。
（不少于三种选择）
2．（4分）试求图示桁架各杆轴力，各杆EA等于常数。
3．（8分）试求图示抛物线（三铰拱距A支座5m的截面内力。
4．（8分）试用图乘法求图示结构C铰两侧截面的相对位移。
各杆EI均为常数。
5．（8分）试计算并作图示结构弯矩图，各杆EI均为常数。
6．（10分）试写出图示结构的位移法典型方程并求出全部系数。
7．（9分）试用力矩分配法求作图示结构弯矩图（计算两轮），EI＝常数，FP=28kN。
8．（9分）作静定多跨梁、、的影响线。
12×1m
结构力学试卷参考答案
一．判断题
1．O2.X3.X4.O5.O
二．单项选择题
1．B;2.C;3.C;
三．填充题
1．位移；各未知力方向的位移与原结构的位移一致（或变形协调）
2．弹性结点的分配系数和传递系数小于1
3．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
四．
1.
2.
斜杆轴力10kN，竖杆和水平杆为零杆。
3.
取整体隔离体有：
取BC部分隔离体有：
分别在K处法线方向和切线方向投影，列方程有：
4.作出Mp图和图如下图所示
则根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
5.求解过程如下所示
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
位移法典型方程、系数及求解结果如下
7.（9分）试用力矩分配法求作图示结构弯矩图（计算两轮），EI＝常数。
FP=28kN
S
3i
4i
4i
3i
3/7
4/7
4/7
3/7
Mf
0.00
21.00
-28.00
28.00
0.00
0.00
M
-8.00
-16.00
-12.00
6.43
8.57
4.28
MC
-1.22
-2.45
-1.83
0.52
0.70
M
0.00
27.95
-27.95
13.83
-13.83
0.00
8.三条影响线如下
1
结构力学试卷
（请考生注意：
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（将判断结果填入括弧：
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相同。
（）
（a）（b）
2.（本小题2分）图示结构中的反力H=-M/L。
（）
3.（本小题2分）力矩分配法中的分配系数，传递系数与外界因素（荷栽，温度变化等）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图如图所示，则支座B的竖向反力FBy是：
A.1.21（↑）B.5.07（↑）C.11.07（↓）D.17.07（↑）。
（）
2（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基本未知量：
A,绝对不可；B.一定条件下可以；
C.可以，但不必；D.必须。
（）
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FBy=,C截面的弯矩MC=,剪力FQC=
2．（本小题5分）虚功原理应用条件是：
力系满足条件；位移是的。
四（本大题4分）对图示体系作几何组成分析
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δ11=l3/（EI），Δ1P=-ql4/（24EI），求作其M图。
六（本大题7分）求图示桁架杆件a，b的内力
七（本大题8分）已知图示结构的M图,作FQ,FN图。
八（本大题10分）作图示结构FQB左，MF的影响线。
九（本大题12分）用力矩分配法计算并作图示对称结构的M图。
已知：
q=40kN/m各杆EI相同。
十（本大题13分）用位移法计算并作图示结构M图，横梁为无穷刚梁EI→∞，两柱刚度均为EI。
十一（本大题13分）用力法计算并作图示结构的M图。
结构力学考试参考答案
一、是非题：
1、X2、O3、X
二、选择题
1、D2、C3、C
三、填充题
1、FBy=0，MC=40kN.m，FQC=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
根据所给系数，由力法方程
可得由此可得最终弯矩图为
六、桁架杆件内力计算如下
七、内力图如下所示
八、影响线如下所示
九、按对称性取半进行计算
ADDA
DBBD
DCCD
分配系数
3/8
1/4
3/8
固端力
00
120-120
00
分配、传递
0-45
-30-15
-450
杆端力
0-45
90-135
-450
十、位移法基本体系、单位和荷载弯矩图如下
；；
最终弯矩图为
十一、力法基本体系、单位和荷载弯矩图如下
；
由此可得最终弯矩图如右图所示。
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