結構力學2試卷及答案D.doc

專業(yè) 年級 結構力學(二) 試題考試類型：開卷 試卷類型：D卷 考試時量：120分鐘題 號一二三四總分統(tǒng)分人得 分閱卷人復查人 圖1 一、填空題：（分，共題）1、圖1示結構的原始剛度矩陣 是_。（分）2、圖示等截面梁，截面的極限彎矩為2Mu，則結構的極限荷載Pu為_。（分） 圖3、懸臂結構和簡支結構的各振型所具有的共同特性：（1）第一主振型_不動點，（2）第n主振型，具有個_不動點，兩不同振型之間具有_性。（分）二、簡答題：（分，每題5分，共題）1、什么是塑性鉸，其與普通鉸的區(qū)別是什么？2、第一類失穩(wěn)的特征、第二類失穩(wěn)的特征分別是什么？3、剪力分配法中，若荷載不是作用在柱頂，而是作用在豎柱上應如何處理？三、計算題：（ 40分，每題20分，共2題）1、用力矩分配法計算圖示結構，做出彎矩圖。（20分） A 30KN/m 60KN CEI2EIEI 8m 4m 4m 8m圖2、一簡支梁（I28b），慣性矩I=7480cm4，截面系數W=534cm3，E=2.1104kN/cm2。在跨度中點有電動機重量Q=35kN，轉速n=500r/min。由于具有偏心，轉動時產生離心力P=10kN，P的豎向分量為Psint。忽略梁的質量，試求強迫振動的動力系數和最大撓度和最大正應力。（梁長l=4m）(簡支梁跨中最大撓度為 )(20分)四、綜合題：（ 30分，共1題）1、圖圖所示剛架各桿E、I、A相同，且，試用矩陣位移法求其內力。（提示：為計算方便，可暫設E=I=l=q=1，待求出結點線位移、角位移、桿端軸力、剪力、彎矩后，再分別乘上、即可。） 專業(yè) 年級 結構力學(二) 試題考試類型：開卷 試卷類型：D卷 考試時量：120分鐘 一、填空題：（分，共題）1、。2、3、沒有正交二、簡答題：（分，每題5分，共題）1、答：截面的彎矩不能再增大，但彎曲變形可任意增長，這就相當于在該截面處出現(xiàn)了一個鉸，我們稱此為塑性鉸。區(qū)別：1）普通鉸不能承受彎矩，而塑性鉸則承受極限彎矩Mu。2）普通鉸可向兩個方向自由轉動，即為雙向鉸，而塑性鉸是單向鉸，只能沿彎矩方向轉動，當彎矩減小時，材料則恢復彈性，塑性鉸即告消失。2、答：第一類失穩(wěn)特征：結構平衡形式即內力和變形狀態(tài)發(fā)生質的突變，原有平衡形式成為不穩(wěn)定的，同時出現(xiàn)新的有質的區(qū)別的平衡形式。第二類失穩(wěn)特征：平衡形式并不發(fā)生質變，變形按原有形式迅速增長，以致使結構喪失承載能力。3、答：1）將結構分解為只有荷載單獨作用和只有結點線位移單獨作用兩種情況。2）計算出荷載單獨作用時結構的內力圖及支座鏈桿上反力F1；將F1反號作用于只有結點位移單獨作用的結構，并用剪力分配法計算其內力圖。3）將兩內力圖疊加，即得剪力分配法中，荷載作用在豎柱上時最終內力圖。三、計算題：（ 40分，每題20分，共2題）1、（20分）解：1）求固端彎矩MAB = -3082/12=-160KNm MBA =3082/12=160KNmMBC = -608/8=-60KNm MBC = 608/8=60KNm2)求分配系數SBC=4EI/8=EI/2 SBA=4EI/8=EI/2 SB=EI BC=0.5 BA=0.5SCB=32EI/8=3EI/4 SCD=4EI/8=EI/2 SC=5EI/4 CB=0.4 CD=0.6 3）力矩的分配與傳遞 0.5 0.5 0.4 0.6 -160 160 -60 60 -25 -50 -50 -25 -7 -14 -21 1.75 3.5 3.5 1.75 0.7 -1.05 183.25 113.5 113.5 22.05 22.05183.25113.522.05M圖KNm52.2391.632、（20分）解：1）求自振頻率和荷載頻率 2）求動力系數3）求最大正應力 175.6MPa 4）求最大撓度 0.35cm四、綜合題：（ 30分，共1題）1、1、解：1）編號、建坐標（見下圖示）。2）計算Ke：令E=I=l=q=1對單元，=0，cos=1，sin=0 對單元，=0，cos= -0.6，sin= -0.8，cos2= -0.36，sin2= -0.64，sincos=0.483