结构力学试题及答案大题汇总.docx
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结构力学试题及答案大题汇总
1・作图示体系的几何组成分析（说明理由），并求指立杆1和2的轴力。
（本题16分）
Zi/3
4.用位移法计算图示结构，并作M图，F二常数。
（本题16分）
2m
4rn
4m
（5分）
说明：
请将答案写在答题纸上。
三、计算分析题，写出主要解题步骤（4小题，共63分）
（本题16分）［.本体系为无多约束的几何不变体系。
（4分）
Fni=-Fp（6分）；Fn2=Fp（6分）。
3卩
（本题15分）2）%Mg”4（T）&刚T）
（本题16分）3.
pm
2ia
（4分）
A?
因
（4分）
“T9或（
（8分〉
（本题16分）4.
搖本依系（1分）M.®（1分）
典型方程5纽十役
三、作图示结构的M、Q图。
d=2mo（20分）
4.
三、
100kl<
5q〃8
（20分）
支座反力20KN®,10KN-,20KN：
10KN-
（6分）正负号各1分
每个图形20分，每根杆
2分
12000
60
-一I40
。
•一—140
（KN.m）
Q图（KN）
每根杆符号错扣1分四、.（20分）
系数：
41=2尸/3£7;（2分）△ip=-〃/24E/;（2分）
最后弯矩图
3ql2/323ql2/32
qf716
7?
77.
（4分）
选择其它基本体系可参照以上给分。
五、
（20分）
Z2
基本体系
4/
z^Z
3iZ=1\忖1一寸却12
\—毎
眄图
（3分）
（2分）
MJ冬|
M图（P/Z3O4）
Mp图（2分）
10/Z,-yZ2=0
分）
（5分）
^=-lxlxlx30+lx3xlx20-100xl=-85^
图6
三、计算题（共60分）
1、作图7示刚架弯矩、剪力图。
（15分）
图7
2、利用影响线求图8多跨静定梁C截面的弯矩值。
（20分）
3、求图9多跨静定梁的D截面的竖向位移。
图9
4、用力法解图10示刚架，并作刚架的最后弯矩图。
图10
5、用位移法解图□示刚架，并绘刚架弯矩图。
q=ZKU/m
图11
课程名称：
函授本科结构力学（样卷解答）
三、计算题（共60分）
1、作图7示刚架弯矩、剪力图。
（15分）
图7
解：
（1）求支反力（3分）
瓦也（爲）=0
尽/一-呂.2-@4）2=0
工备=0
十Fg-片一马=0卷=问（T）
（2）作必图（6分）
（3）作见图（6分）
图8
解：
（1）作影响线（4分）
（2）求朋；（6分）
Mc=q^A1+gx£
Afc=4x（1x2x12）+20x0.6-4x（lx3x0.8）
22
%二12的•聊（下侧受拉）
3、求图9多跨静定梁的D截面的竖向位移。
B=1M
vL=—x2=—m
33（同侧）
102y=—x2=—m
33（同侧）
4、用力法解图10示刚架，并作刚架的最后弯矩图。
卜彷-S=吕ylQgl+4乃-4乃］
解：
（1）对称的2次超静左刚架
（2）取基本结构如图
（3）利用对称性列力法方程
+A1?
=0
（4）求為如
■q
务=刃葺严詁［（*4如）今4皿=
128
3药答—法[（扫嵋挣3]><2+吉（3x47x2=寻
A1?
=^[^-^ff=—[-（-><4x72）><-x4]=-—1?
巳sisrX4Jei
△”可％少詁K$仆）皿詈
将以上系数代入方程求解得:
（5）用“二乞陆厶+呱控制截面弯矩，作弯矩图（5分）
M餌二4x6方+3x（-3.凭）+0二16.32竝矽（左侧受拉）
M础=Ox6.75+3x（-3.56）+0=-10.68如励（右侧受拉）
Mda=0x$.75+3x（-3.56）+0=-10.68规沏（右侧受拉）
M肋二Yx6.75+3x（-3.56）+72=34.32恥（左侧受拉）
5、用位移法解图□示刚架，并绘刚架弯矩图。
<1=2EB/rn
6m
/Tv//
图H
解：
（1）确定位移法基本未知量为：
2里
刚结点C的转角纽，BC杆的水平位移Z2,'"T
（2）加上附加约束形成位移法基本结构如图
（3）列位移法方程
厂1忆1坷2%+弘=°
厂2忆1+厂22?
2+马P=°（2分）
F；7
（4）
作图，求码F
远叫二0
M右+—耐戶—0玉二9,
十十&2F-0
^2?
=一、
（5）令7=1作妁图,求厂1/1
丈1]
F
r21=^SCD+-
r12=r21
（6）令％二1作胚!
图，求尸22
位移法方程是：
（7）用“二工近Z,十控制截面弯矩，作弯矩图
M必二。
令討4+0二皿伽（左侧受拉）
四、作图题（本题15分）作图示刚架的轴力，剪力，弯矩图
五、计算题（本题25分）
求结点C的水平位移，设各杆£4相同。
六、计算题（本题25分）
用力法计算图示结构，并作弯矩图。
2kN/m
7.计算题（本题15分）
用位移法计算图示结构，并作弯矩图。
4.作图题（本题15分）
作图示刚架的轴力，剪力，弯矩图
解：
（1）求解支座反力
由£必"0,得=27.5^T）由二°,得乙二阳心）由沪二0,得=2.5^T）
（2）作内力图
2.5
rr>.
14
13.5
。
图
5.计算题（本题15分）
求结点C的水平位移，设各杆E4相同。
解：
由站讦0,得处瓊）
由s^=0,得兀"㈠
iliSK=0,得—戸卩）
在c处虚设单位力，求出各杆轴力如图所示：
_亍脣％J_苕后血屮-町（-1）匕
（1+pci
EA
六、计算题（本题15分）
用力法计算图示结构，并作弯矩图。
解：
图示结构为一次超静左结构，取基本结构如下图：
X1=l
tn
4
3
图
Ml
A
4
汁算其系数及自由项为:
128
3E1
18、
_x4x4x_x2=
_64
二■页
13丿
1（2
一_x4x4x2
&八3
列力法方程：
5nA+Aif=°
境十爲丸解得严二扣
杆端弯矩：
M=中岭%二0,%二4冷+0二2胡•购M做二4冷+0二2mac=0
七、计算题（本题15分）
用位移法计算图示结构，并作弯矩图。
M图
解：
（1）此刚架有一个角位移，一个线位移
（2）杆端转角位移方程为：
呱二4i尹皿血二尹
二兔&二0
（3）取结点B为脱离体
由SMe-0,M瑟4-Mbc二0,得：
7^-—A=0
/①
Mec
（4）取BC杆为脱离体
由P-缶二0,加
丄12出
—■*1—~‘
Ps
联立①、②求解，得:
48s
I48j8
四、用位移法作图示结构M图。
Q常数。
（26分）
五、作图示结构站広、2左的影响线，并利用影响线求图示结构在移动集中
（15
荷载作用下截面K弯矩的最大值（绝对值）“Kg,已知p=10kNo
六、图示体系，曰=常数，W=梁中点作用简谐荷载其
中丘二2kN,&=0.83。
求跨中振幅及最大挠度，并画出动力弯矩必。
图。
（20分）
衬⑵
2m
2m
二.（20分）
画图（2分）址?
图（2分）,M图（6分）
久二「叫2分）,6厂-3勿”6创（2分），（2分）最后弯矩图四、（26分）
基本未知量、基本体系（4分）
Z.
i^i十見山十R\p=o
位移法基本方程:
W14^22^2+只“=°（2分）
巧（2分）
18?
心2二
Q_仃左一觀
_,A1?
=0,^=-t，（6分）
（2分）
最后弯矩图（6分）
M图（Xql/56）
2P
5=—X?
x2x1x2+—x—x2x—x2）=——
柔度系数：
EC28324312反（3分）12%
1W
1__25
护aw_~
1—1_
动力系数：
亦51（3分）
A=/JP3=—x2x^—=^-
振幅：
912EI27EI（3分）
最大挠度：
（2分）
动弯矩图
25/12
四.
125/72
（本大题4分）
分析图示体系的几何组成。
XJX
分
3
五、
（本大题4分）
根据位移法基木原理，草绘图示结构最后弯矩图形状为:
（本大题6分）
图示状态一与状态二，试证明功的互等定理对于该情况不成立。
參上7列…r澀
⑻第一状态（b）第二状态
七、（本大题6分）
2EI
4刃
4刃
BISI
EA
2EI
7/77\
八、（本大题7分）
求图示桁架杆1和杆2的轴力。
9.（本大题7分）
用位移法作图示结构的M图，已知尬=兀捡一
用力法计算，并作图示结构由于支座移动引起的M图。
日二常数.不考虑链杆的轴向变形。
H-一、（本大题18分）
试用力矩分配法作图示刚架的弯矩图。
£上常数。
（讣算二轮）
四.（本大题4分）
几何不变，有一个多余约束。
（4分）
五、（本大题4分）
六-（本大题6分）
而第二状态内力为零•故
故Tn工Tn（2分）
7.（本大题6分）
基木未知址数27（3分）
八、（本大题7分）
N'=忑P/2（4分）
心二P（3分）
九、（本大题7分）
M图（5分）
十.（本大题10分）
（10分）
几=广/12曰，=一4/2卮X]=3运E/4/尸
I^一、（本大题18分）
（12分）
7&9267.1990
V
\
\/
59.3873.13
、
\/
16.88/
\/
卜〜.乂
1\
/
•\
3.91_
—8.44
M图（kN•m）
（6分）
一、计算如图所示桁架的支座反力及1，2杆的轴力。
二、PT在如图所示的静左多跨梁ABCD±移动。
（1）作截而E的弯矩影响线；
（2）画出使Me达最大值和最小值时可动均布荷载的最不利布置：
（3）当可动均布荷载
El
/
6m
/
6m
/
2
/
/
四、用力法计算如图所示刚架,画M图，EI二常数。
D卓
五、画出用位移法计算如图（a）所示刚架结点B的角位移，EI二常数*固端弯矩表如图（b）
（a）
JsL
6n
（b）
q
8m
6m
Mfab=~ql2/^
六、用力矩分配法汁算如图（a）所示连续梁，画M图，EI二常数。
固端弯矩表如图（b）所示。
（a）
2kN-m
8kN
1,
f'
2臼C
BEI
U
C1
A
易
（b）
/4m
/
8m
/3m
/3m[/
A
/
/
./
A
p
El
T^r
M^AB=-V12ql
MFBA=l/12-ql
本大题25分）用力法作图结构的A4图£/=常数.
4m
EI
EI
三图示体系为具有一个多余约束的几何不变体系
X1=1
M=/W.Xj
五因为结构对称、荷载对称，因此可取伞结构如下，计算过程及弯矩图如下图
（V
0
Fp//16
六单位和荷载弯矩用图乘可求得
4,理=05
FpI/8
B
240
图为
叽图
2/
线^解结果如下Mi图
20
七基本彳礁、单位与荷我弯矩图如下所示
位移法方程、系
Mp
=1
口乙+R】p=°rn=8i&p=—g/2/8乙=q/2/64iM=M[Zl+Mp
qN+牛=0
J,,=7/3/24EZ
A，=q广八2EI
X{=2qlH
M=叼］X】+Mp
叠加对称、反对称弯矩图得最终弯矩图如冉
786q/2；S04
//I
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）
（4分）试求图示桁架各杆轴力，各杆弘等于常数。
3m
3.（8分）试求图示抛物线（丿=4/玖八小/厂）三较拱距人支座5m的截面内力。
4.
（8分）试用图乘法求图示结构C较两侧截面的相对位移。
各杆曰均为常数」5.<8分）试计算并作图示结构弯矩图，各杆曰均为常数。
MQ.r
6.数。
7.（9分）试用力矩分配法求作图示结构弯矩图（计算两轮人曰=常数，斤=28kN。
8.（9分）作静定多跨梁尸“、Fb、，.必人的影响线。
Fp=l
12Xlm
2・
斜杆轴力10kN,竖杆和水平杆为零杆。
3・
取整体隔离体有：
工M广0,FRy=48kN力匚=0,FAy=152kN取8C部分隔离体有：
工Mc=0,厶=/；］=130kN
工化=0,比=132kN（推力）〉'=4fx（l—x）//2=J。
：
；'=3m
tan3=
20一2x
25
=0.4sin6>=0.371390674
cos<9=0.928476691
龙=0M-FAyx5m+编x3m+100kNx2.5m=0M=120kNm分别在K处法线方向和切线方向投影，列方程有：
Fq+100kNxcos0-FAycossin&=0.FQ=0.26kN
Fn+100kNxsin-FAxsin0-Fncos=0,=140.14kN
4.作出Mp图和M图如下图所示
则根据图示的而积和对应的形心坐标，按位移计算公式汁算可得
J=yf叫+A2>-2+A*3+儿儿_4320
乙JEl
5.
求解过程如下所示力法方程、系数及求解结果如下
_3M—
X.=——M=Mp+XM
14/P11
6.求解过程如下而图形所示
系数及求解结果如下
位移法典型方程、
Mp图
灯Z]+kl2Z2+RiP=0
zi=
k2}Z{+k22Z2+R2l>=0
&p=-30kN・m/?
2p=0
150
23?
60/
23?
s
3i
4i
4i
3i
m
V7
V7
V7
V7
M=Mp+Z|M】+乙M2
7.（9分）奁用力矩分配法求作图示结构弯矩图（计算两轮），曰=常数FP=28kN
四（本大题4分）对图示体系作几何组成分析
&
Mc
M
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
向上的多余力忌求得2计⑹），亠p二・qF/（24£/）,求作英M图。
六（本大题7分）求图示桁架杆件6b的内力
M（kN•m）
八（本大题10分）作图示结构FQ8左，Mf的影响线。
4m
2m2m11.[.l
九（本大题各杆日相同。
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
十（本大题两柱刚度均为f/o
13分）用位移法计算并作图示结构M图，横梁为无穷刚梁EI一~
Fp
十一（本大题13分）用力法计算并作图示结构的M图。
1.几何组成分析：
有一个多余约朿的几何不变体系
二、单位弯矩图和荷载弯矩图如下所示
才/24
六、桁架杆件内力讣算如下
九、按对初K半进行j
7L夕D
D
影响线2
4545
90〜
45
q
9
堀DA3I
nrr/w^h
BB勿机—
CD
分配系数
3/8
1A
固端力
00
120
0
-120
0
分配、传递
0
-45
-30
-15
-45
0
杆端力
0
-45
90
・135
-45
0
28
「c
El
X1
4kN/m
B
M4p=1El.
X=-kN
13
由此可得最终弯矩图如右图所示o
El
28
1
M图\4kN/m
\
\ft+t
:
\
5
A
Hx28x3+lxl8x3jx3=-
A
B3
$80
Mi
46
2S
41
0
十、位移法基本体系、单位和荷载弯矩图如下
试选择图示对称结构在图示荷载作用下，用力法讣算时的最优基本体
系。
二、（本大题5分）
试分析图示体系的儿何组成。
rHH
三、（本大题6分）
试确定图示结构位移法基本未知量数訂和基本结构，两根链杆。
和b需考虑轴向变形。
图示结构左支座B向左移动lcm,右支座D向下移动2cm,试求较A的
竖向位移。
两柱线刚度/相同。
六、（本大题16分）
试写岀用力法计算图示结构的典型方程（采用右图所示基本体系），并
求出方程中的全部系数和自山项（不求解方程）。
已知各杆E/二常数。
七.（本大题14分）
用力矩分配法计算图示结构（可利用对称性），并作弯矩图。
已知各杆
E/二常数。
L4m
4inU
仆1
2m
nn
rn
rn
1.（本小题5分）
图a所示结构的M图如图b所示。
（J）
/ZZz/ZZz
九、（本大题6分）
试选择图示对称结构在图示荷载作用下，用力法讣算时的最优基本体
分）
（本大题5分）
试分析图示体系的儿何组成。
三根链杆连接两刚片，为无多余约束的儿何不变体系。
分析（3分）
结论（3分）
试确定图示结构位移法基本未知量数LI和基本结构，两根链杆。
和b需
考虑轴向变形。
"7（角位移未知量每个分，线位移未知量每个1分）
十二、（本大题10分）
图示结构左支座B向左移动lcm,右支座D向下移动2cm,试求较A的竖向位移。
（求支反力5分）
分）
十三*（本大题14分）
用位移法作图示结构M图，横梁刚度EA-oo,两柱线刚度/相同。
分）
解：
1）基本体系
2）位移法方程钻乙+略"a分）
3）求系数和自山项
Z严_甩=理
4）'10/（1分）
5）M=M]Z]+Mp
十四.（本大题16分）
试写出用力法计算图示结构的典型方程（采用右图所示基本体系），并
求出方程中的全部系数和自山项
（不求解方程）。
已知各杆E/二常数。
Fp
1
^////^
|21/3
〃3
r
解：
力法典型方程
5]凶+Ji2X2+4p=0
021X]+62X2+4p=°（1分）
（2分）
分）
分）
4p=
（2分）
殳去1启+丄厶0.5厶0.5
E八233
2EI（2分）
罷x/xl.5xl
1flIFpl
3/
4E/（2分）
\\IFJ2\\
——x-x—x-x—
EI\23332丿
54£7（2分）
1/
—x-x
EI23
嚳唱X1+討.5
十五、（本大题14分）
2Fpl2
21EI（2分）
用力矩分配法计算图示结构（可利用对称性），并作弯矩图。
已知各杆
E/二常数。
解：
半结构
“6kN・m
YB辛
4.禺（3分）
0.75_1
//ri"0.75+1.5"3,
1.5_2
""一0.75+1.5一亍（分配系数3分）
L4mJ
2m
rn
63
rn
-1
M
62
UbaMbf
1/312/3|
（固端弯矩2分）
（分配2分）
（结论1分）
三分析计算题（4小题，共计50分）
1分析图示体系的儿何组成，说明分析过程并作出结论。
（5分）
2作图示简支梁Me、Fqc影响线，并求图示移动荷载作用下截面C的最大弯矩值。
（13分）
3用力法计算图示刚架，并绘其M图，EI为常数。
（18分）
4用位移法计算图示结构D点水平位移A,El为常数。
（14分）
—_ZZZ
LEI
Ell=8
三分析计算题（4小题，共计50分）
1分析图示体系的儿何组成，说明分析过程并作出结论。
（5分）常变体系（5分）
2作图示简支梁Me、Fqc影响线，求移动荷载作用下截面C最大弯矩值。
（13分）
1作梁Me、Fqc影响线（6分）
2
判断移动荷载的最不利位置（2分）
3975
M=40x-+60x-+20x-+30x-=231.5kN.rn
c4444
9753
Mrmax=40x-+60x-+20x-+30x-=242・5kN.mCmax4444
3用力法计算图示刚架，并绘其M图，El为常数。
（18分）
1选取力法基本结构如图（1分）
2力法方程（1分）J11X,+A1P=O
3求系数和自由项（3+3分）J.,=—,A,d=-—
基本结构
M丄图（m）
MP图
（2+2分）
4求X】（2分）
5作M图（4分）
Xt=26kN
4用位移法计算图示结构D点水平位移A,El为常数。
（14分）
①取基本结构如图（1分）
6EI
③求系数和自由项（4+2分）
rn=
24EI
④求A（2分）
24EI
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