結(jié)構(gòu)力學(xué)2試卷及答案D.doc

專業(yè) 年級(jí) 結(jié)構(gòu)力學(xué)(二) 試題考試類型：開(kāi)卷 試卷類型：D卷 考試時(shí)量：120分鐘題 號(hào)一二三四總分統(tǒng)分人得 分閱卷人復(fù)查人 圖1 一、填空題：（分，共題）1、圖1示結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)的極限荷載Pu為_(kāi)。（分） 圖3、懸臂結(jié)構(gòu)和簡(jiǎn)支結(jié)構(gòu)的各振型所具有的共同特性：（1）第一主振型_不動(dòng)點(diǎn)，（2）第n主振型，具有個(gè)_不動(dòng)點(diǎn)，兩不同振型之間具有_性。（分）二、簡(jiǎn)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(yīng)如何處理？三、計(jì)算題：（ 40分，每題20分，共2題）1、用力矩分配法計(jì)算圖示結(jié)構(gòu)，做出彎矩圖。（20分） A 30KN/m 60KN CEI2EIEI 8m 4m 4m 8m圖2、一簡(jiǎn)支梁（I28b），慣性矩I=7480cm4，截面系數(shù)W=534cm3，E=2.1104kN/cm2。在跨度中點(diǎn)有電動(dòng)機(jī)重量Q=35kN，轉(zhuǎn)速n=500r/min。由于具有偏心，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生離心力P=10kN，P的豎向分量為Psint。忽略梁的質(zhì)量，試求強(qiáng)迫振動(dòng)的動(dòng)力系數(shù)和最大撓度和最大正應(yīng)力。（梁長(zhǎng)l=4m）(簡(jiǎn)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(nèi)力。（提示：為計(jì)算方便，可暫設(shè)E=I=l=q=1，待求出結(jié)點(diǎn)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(jí) 結(jié)構(gòu)力學(xué)(二) 試題考試類型：開(kāi)卷 試卷類型：D卷 考試時(shí)量：120分鐘 一、填空題：（分，共題）1、。2、3、沒(méi)有正交二、簡(jiǎn)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(zhǎng)，這就相當(dāng)于在該截面處出現(xiàn)了一個(gè)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(gè)方向自由轉(zhuǎn)動(dòng)，即為雙向鉸，而塑性鉸是單向鉸，只能沿彎矩方向轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)彎矩減小時(shí)，材料則恢復(fù)彈性，塑性鉸即告消失。2、答：第一類失穩(wěn)特征：結(jié)構(gòu)平衡形式即內(nèi)力和變形狀態(tài)發(fā)生質(zhì)的突變，原有平衡形式成為不穩(wěn)定的，同時(shí)出現(xiàn)新的有質(zhì)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(zhì)變，變形按原有形式迅速增長(zhǎng)，以致使結(jié)構(gòu)喪失承載能力。3、答：1）將結(jié)構(gòu)分解為只有荷載單獨(dú)作用和只有結(jié)點(diǎn)線位移單獨(dú)作用兩種情況。2）計(jì)算出荷載單獨(dú)作用時(shí)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力圖及支座鏈桿上反力F1；將F1反號(hào)作用于只有結(jié)點(diǎn)位移單獨(dú)作用的結(jié)構(gòu)，并用剪力分配法計(jì)算其內(nèi)力圖。3）將兩內(nèi)力圖疊加，即得剪力分配法中，荷載作用在豎柱上時(shí)最終內(nèi)力圖。三、計(jì)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(shù)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(dòng)力系數(shù)3）求最大正應(yīng)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(hào)、建坐標(biāo)（見(jiàn)下圖示）。2）計(jì)算Ke：令E=I=l=q=1對(duì)單元，=0，cos=1，sin=0 對(duì)單元，=0，cos= -0.6，sin= -0.8，cos2= -0.36，sin2= -0.64，sincos=0.483