呼伦贝尔学院建筑工程学院结构力学试卷1参考答案 8页

系（分学院）专业级班姓名学号呼伦贝尔学院建筑工程学院《结构力学》试卷1参考答案考试时间120分钟满分100分建筑工程学院2005级本科《结构力学》期末试卷（Ａ）标准答案2007—2008学年第一学期考试时间120分钟满分100分题号一二三四总分得分评卷人一、判断题（对的打“√”错的打“×”，2分×5题，共10分）1、静定结构受温度改变影响会产生内力。（×）2、所谓零秆，既该杆的轴力为零，故从该静定结构去掉，并不影响结构的功能。（×）3、如图1所示为某超静定刚架对应的力法基本体系，其力法方程的主系数δ22是36/EI。（×）4、如图25所示结构的M图是正确的。（√）X1EIplplsθi(a)θi(b)l6mX22EIM图ps6m图1l图2l图3l/2l/2l5、如图3所示，（a）与（b）所示梁A端的转动刚度示相同的。（√）2qAql二、填空题（每空1分,共15分）B1、图4所示结构支座A的支座反力为3ql，方向向上，B截面的剪力为3ql/2，弯矩为3ql24。ll图42、力矩分配法适用于计算连续梁和无侧移刚架。40KN/m3、图5所示结构B结点的结点不平衡200KNi2i力矩是-20KNm，BC杆的分配ABC2m2m4m系数是0.4。4、几何不变的平面刚体称为刚片。图5能够减少自由度的装置称为约束。5、图6所示结构的超静定次数是6次，此结构位移法基本未知量的个数是6个。6、结构力学的研究对象是杆件结构。图67、利用位移计算总公式计算结构位移时，对于桁架只须考虑轴力项，对于梁和刚架只须考虑弯矩项，对于拱要考虑弯矩、轴力项。三、单项选择题（2分×10题，共20分）1、下列结构内力只有轴力的是（C）。A、梁B、刚架C、桁架D、拱2、图7所示平面体系的几何组成性质是（D）。A、几何不变且无多余约束B、几何可变C、几何不变且有多余约束D、几何瞬变图73、当一个竖向单位荷载沿结构移动时，表示某一量值变化规律的图形是（C）。A、弯矩图B、轴力图C、影响线D、剪力图4、三个刚片用三个铰两两联结而成的体系是（D）。A、几何不变B、几何可变C、几何瞬变D、以上三者均有可能5、静定结构在几何构造上的特征是（D）。A、有多余约束B、计算自由度W等于零C、无多余约束D、几何不变，且无多余约束6、位移法的基本未知量是（A）。A、结点独立位移B、角位移C、线位移D、多余约束反力7、图8所示桁架1、2杆的内力是（D）。ppＡ、N1＞0N2＞0　B、N1＝－N2第８页（共4页）结构力学(本科)A答案 Ｃ、N1＜0N2＜0　Ｄ、N1＝N2＝０8、力法典型方程的物理意义是（C）。12A、结构的平衡条件B、结点的平衡条件2、力矩分配法适用于计算和。40KN/m3、图5所示结构B结点的结点不平衡200KNi2i力矩是，BC杆的分配ABC2m2m4m系数是。4、几何不变的平面刚体称为。图5能够减少自由度的装置称为。5、图6所示结构的超静定次数是次，此结构位移法基本未知量的个数是个。6、结构力学的研究对象是。图67、利用位移计算总公式计算结构位移时，对于桁架只须考虑项，对于梁和刚架只须考虑项，对于拱要考虑项。）三、单项选择题（2分×10题，共20分）1、下列结构内力只有轴力的是（）。A、梁B、刚架C、桁架D、拱2、图7所示平面体系的几何组成性质是（）。A、几何不变且无多余约束B、几何可变C、几何不变且有多余约束D、几何瞬变图73、当一个竖向单位荷载沿结构移动时，表示某一量值变化规律的图形是（）。A、弯矩图B、轴力图C、影响线D、剪力图4、三个刚片用三个铰两两联结而成的体系是（）。A、几何不变B、几何可变C、几何瞬变D、以上三者均有可能5、静定结构在几何构造上的特征是（）。A、有多余约束B、计算自由度W等于零C、无多余约束D、几何不变，且无多余约束6、位移法的基本未知量是（）。A、结点独立位移B、角位移C、线位移D、多余约束反力7、图8所示桁架1、2杆的内力是（）。ppＡ、N1＞0N2＞0　B、N1＝－N2Ｃ、N1＜0N2＜0　Ｄ、N1＝N2＝０8、力法典型方程的物理意义是（）。12A、结构的平衡条件B、结点的平衡条件图8第８页（共4页）结构力学(本科)A答案 系（分学院）专业级班姓名学号C、结构的变形协调条件D、结构的平衡条件和变形协调条件6KNB9、如图9所示结构B点的竖向位移是（B）EI=1A、1B、2C、3D、41m图910、在竖向荷载作用下，不产生水平推力的静定结构是（A）。A、多跨静定梁B、三铰刚架C、三铰拱D、拱式桁架C、结构的变形协调条件D、结构的平衡条件和变形协调条件6KNB9、如图9所示结构B点的竖向位移是（）EI=1A、1B、2C、3D、41m图910、在竖向荷载作用下，不产生水平推力的静定结构是（）。A、多跨静定梁B、三铰刚架C、三铰拱D、拱式桁架四、计算题（按要求计算以下各题，共55分）1、求图示静定结构D点的水平位移△DH。（4分）P=1D`解：ΔDH=–∑RC=–(–b×H/L)=Hb/L()DCHC`bABB`H/LaLD`DCHC`bABB`aL2、求出图示桁架1、2、3杆的内力。（5分）10KN10KN4m2解：求支座反力：YA=YB=10KN找零杆：N1=0KNⅠ—Ⅰ截面取左一半为研究对象ΣMA=0N2×4+10×3=0N2=-7.5KNΣX=0N2+N3=0N3=7.5KN133m3m3m3m3m3m3、求出图示三铰拱的支座反力。（4分）10KN/m40KN解：∑MA=0YB×16-10×8×4-40×12=0YB=50KN∑Y=0YA=70KNH=MC/f=(50×8-40×4)/8=30KNC8mAB8m4m4m10KN/m4、用力法计算图示结构，做出内力图。（10分）解：1）选取基本体系6mX2BEIC6m第８页（共4页）结构力学(本科)A答案 X1EI基本体系6mA2）列力法方程δ11X1+δ12X2+Δ1p=0δ21X1+δ22X2+Δ2p=03）计算系数及自由项3601806X1X2=16X1=1MP图M1图M1M2图6第８页（共4页）结构力学(本科)A答案 系（分学院）专业级班姓名学号δ11=（6×6×6+1/2×6×6×2/3×6）×1/EI=288/EIδ12=δ21=（6×6×6×1/2）×1/EI=108/EIδ22=（1/2×6×6×2/3×6）×1/EI=72/EIΔ1p=－（6×6×180+1/3×180×6×3/4×6）×1/EI=―8100/EIΔ2p=－（1/2×6×6×180）×1/EI=―3240/EI4）解方程X1×288/EI+X2×108/EI―8100/EI=0X1=27.39X1×108/EI+X2×72/EI―3240/EI=0X2=1.965）做内力图62.1432.6112.8415.66－57.8627.39+－57.861.9683.5829.34``62.1432.61－57.861.96Q图KNM图KN·m－N图KN12.843.9`````5、用位移法计算图示结构，做出弯矩图。（12分）解：1）设θB为基本未知量C40KN20KN/mBii2）列杆端弯矩方程AMAB=2iθ6miB-30MBA=4iθDB+30MBC=3iθB-90MBD=iθ6m3m3mBMDB=-iθB3）列位移法方程MCDCMBCMBADΣMB=0MBA+MBC+MBD=0MBD8iθB-60=04）解方程θB=15/2i5）求杆端弯矩（单位：KN·m）MAB=-15MBA=60MBC=67.5MBD=7.5MDB=-7.56067.56）做弯矩图1522.57.556.25M图KN·m第８页（共4页）结构力学(本科)A答案 C40KN20KN/mBiiA6miD6m3m3m第８页（共4页）结构力学(本科)A答案 系（分学院）专业级班姓名学号6、用力矩分配法计算图示结构，做出弯矩图。（10分）DA30KN/m60KNBCEI2EIEI8m4m4m8m1）求固端弯矩MAB=-30×82/12=-160KNmMBA=30×82/12=160KNmMBC=-60×8/8=-60KNmMBC=60×8/8=60KNm2)求分配系数SBC=4×EI/8=EI/2SBA=4×EI/8=EI/2∑SB=EIµBC=0.5µBA=0.5SCB=3×2EI/8=3EI/4SCD=4×EI/8=EI/2∑SC=5EI/4µCB=0.4µCD=0.63）力矩的分配与传递0.50.50.40.6-160160-6060-25-50-50-25-7-14-211.753.53.51.750.7-1.05183.25113.5113.522.0522.0557.86183.2557.86113.557.8622.05M图KN·m57.8652.2357.8691.637、一简支梁（I28b），惯性矩I=7480cm4，截面系数W=534cm3，E=2.1×104kN/cm2。在跨度中点有电动机重量Q=35kN，转速n=500r/min。由于具有偏心，转动时产生离心力P=10kN，P的竖向分量为Psinθt。忽略梁的质量，试求强迫振动的动力系数和最大挠度和最大正应力。（梁长l=4m）(简支梁跨中最大挠度为)(10分)解：1）求自振频率和荷载频率2）求动力系数β3）求最大正应力175.6MPa4）求最大挠度第８页（共4页）结构力学(本科)A答案 0.35cm第８页（共4页）结构力学(本科)A答案