武汉理工大学结构力学上册试题和答案.docx

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武汉理工大学结构力学上册试题和答案

试卷一

一、对图示体系进行几何构造分析，并指出有无多余约束，若有，指出其数量。

（答题时应有必要的分析过程）（10分）

     （5分×2）解：

a.几何瞬变体系（用三刚片法则，三铰共线）；b.几何不变体系且无多余约束（体系内部用三刚片法则，三铰不共线）；

   二、画出图示结构弯矩图的形状。

其中图c各杆件长相等，EI＝常数（15分）

     参考答案：

    三、计算题（应有主要计算过程和步骤）

1.（16分）对于图示体系，试求：

（1）RC、QCL的影响线；

（2）在图示移动荷载作用下，利用RC、QCL的影响线，求（正号最大值）和（负号最小值）的荷载最不利位置，并计算其大小。

设P＝30kN，q＝30kN/m，并设均布荷载的长度可以任意选取

.

     参考答案：

RC影响线（3分）

QCL的影响线（3分）

:

将均布荷载布置在BC段，集中荷载布置在D点。

（2分）

=90KN

:

将均布荷载布置在BC段，集中荷载布置在D点。

（2分）

=60KN

     2、如图所示，各杆件长L，EI＝常数，计算D点的水平位移△DH。

（12分）

     参考答案：

（12分）解：

取一半结构计算：

△DH＝

3、用力法计算图示，并作M图（各杆EI＝常数）。

（16分）

     参考答案：

（16分）解：

取四分之一结构计算：

计算简图（2分）

图（2分）

图（2分

M图（3分

（1分）；

（2分）；M=MP+1X1（2分）

     4、已知图示结构的荷载P＝10kN，q＝12kN/m，m＝50kN.m，L＝4m，结构在荷载作用下结点A产生的角位移=（顺时针转动）；线位移，画出结构M图，并求E点得水平支反力FEx。

（各杆线刚度i＝常数）（17分）

     参考答案：

（17分）解：

BCDG部分为静定体系，可直接作内力图。

（1分）

AE杆：

KN.m

            KN.M

BF杆：

KN.M;;

AB杆：

;

作M图：

（5分）

即FEx＝5.4kN（←）（3分）

        5、用位移法计算图示结构，并画出弯矩图和求D支座的竖向反力。

（14分）

  参考答案：

（1）作M图：

（3分）

（2）D支座的竖向反力：

QDE＝10kN（↑）；

QDC＝kN（↑）

RDy＝10＋15.83＝25.83kN（↑）（2分

试卷二

一、对图示体系进行几何构造分析，并指出有无多余约束，若有，指出其数量。

（答题时应有必要的分析过程）（10分）

     参考答案：

a.体系内部用二刚片法则，若三个链杆交于一点，则为几何瞬变体系；若三个链杆不交于一点，则为几何不变体系。

b.几何不变体系且无多余约束（体系内部用三刚片法则，三铰不共线）；

   二、画出图示结构弯矩图的形状。

其中图b各杆件长相等，EI＝常数（15分）

a.b.c.

     参考答案：

    三、计算题（应有主要计算过程和步骤）

      1.（16分）对于图示体系，试求：

（1）ME、QE的影响线（设RC向上为正）；

（2）在图示移动荷载作用下，利用ME、QE的影响线，求（正号最大值）和（负号最小值）的荷载最不利位置，并计算其大小。

设P＝30kN，q＝30kN/m，并设均布荷载的长度可以任意选取

.

     参考答案：

ME影响线（3分）

QE的影响线（3分）

:

将P布置在ME影响线的E点处，均布荷载q布置在EB段。

（2分）

=60KN

:

将P布置在QE影响线的E点左侧处，均布荷载q布置在ED段。

（2分）

=-20KN

     2、如图所示，各杆件长L，计算D点的水平位移△DH。

（14分）

     参考答案：

（12分）解：

将原结构体系分解为图1和图2。

其中图1中D点没有水平位移，图2取一半结构计算。

△DH＝

         3、用力法计算图示排架，已知q＝8kN/m，并作M图。

（16分）

     参考答案：

（16分）解：

MP图

图（2分）

M图（2分

（1分）；δ11＝（×6×6）×（×6）×2＝（3分）

△1p=[（×6×18q）×（×6）=（3分）

X1=△1p/δ11=（－）∕（）=－9（kN）；M=MP+1X1（2分）（2分）

     4、已知图示结构的荷载q＝30kN/m，L＝4m，结构在荷载作用下结点A、B产生的角位移=（逆时针转动）；＝（逆时针转动），画出结构M图。

（各杆线刚度i＝常数）（16分）

     参考答案：

（17分）解：

各杆端弯矩：

AC杆：

MCA＝0，MAC＝＝240kN.m；（2分）

AB杆：

MAB＝=－124kN.m，MBA＝＝－74kN.m；（3分）

AD杆：

MAD＝＝－116kN.m，MDA＝＝－58kN.m；（2分）

BE杆：

MBE＝＝－102kN.m，MEB＝0；（2分）

BF杆：

MBF＝＝176kN.m，MFB＝＝64kN.m；（3分）

        5、用位移法计算图示结构，其中q＝6kN/m，a＝4m，各杆EI＝常数，并画出弯矩图和求B支座的竖向反力。

（13分）

参考答案：

解：

（1）作M图：

（2分）

（2）B支座的竖向反力：

（2分）

QBA＝kN（↑）；

QBC＝kN（↑）

RB＝19＋24.06＝43.06kN（↑）