結(jié)構(gòu)力學(xué)練習(xí)題及問題詳解1

1、實用文檔結(jié)構(gòu)力學(xué)習(xí)題及答案一.是非題將判斷結(jié)果填入括?。阂設(shè)表示正確,X表示錯誤本大題分4小題,共11分1 .本小題3分圖示結(jié)構(gòu)中DE桿的軸力FNDE=FP/3O.2 .本小題4分用力法解超靜定結(jié)構(gòu)時,只能采用多余約束力作為根本未知量3 .本小題2分力矩分配中的傳遞系數(shù)等于傳遞彎矩與分配彎矩之比,它與外因無關(guān)4 .本小題2分用位移法解超靜定結(jié)構(gòu)時,根本結(jié)構(gòu)超靜定次數(shù)一定比原結(jié)構(gòu)高選擇題將選中答案的字母填入括弧本大題分5小題,共21分1本小題6分-2aT2.本小題4分A.ch;B.ci;C.dj;D.cj.實用文檔圖示結(jié)構(gòu)EI=常數(shù),截面A右側(cè)的彎矩為:A.M/2;B.M;C.0;D.M/(2E

2、I)0FpOFp/2o_Fp/2FpFp/2Fp/2圖示桁架下弦承載,下面畫出的桿件力影響線,此桿件是:FP=113.本小題4分圖a結(jié)構(gòu)的最后彎矩圖為:l都不對.圖b;圖c;圖d;C.B.D.A.a)(b)(c)(d)實用文檔4 .本小題4分用圖乘法求位移的必要條件之一是：A.單位荷載下的彎矩圖為一直線；B.結(jié)構(gòu)可分為等截面直桿段；C.所有桿件EI為常數(shù)且相同；D.結(jié)構(gòu)必須是靜定的.5 .本小題3分圖示梁A點的豎向位移為向下為正：A.FPI3/24EI;B.FP13/!6EI;C.5FP13/96EI;5FP13/48EI.FP獰日A曰!卜1/2+1/2-本大題5分對圖示體系進(jìn)行幾何組成分析D

3、.實用文檔四本大題9分圖示結(jié)構(gòu)B支座下沉4mm各桿EI=2.0Xl05kN-m,用力法計算并作M圖.五本大題11分用力矩分配法計算圖示結(jié)構(gòu),并作M圖.EI二常數(shù).FP私劣33.I-I-J2|六本大題14分圖示結(jié)構(gòu),EI2.1104kNm2,q10kN/m求B點的水平位移.FP實用文檔七本大題14分用位移法作圖示結(jié)構(gòu)M圖,各桿線剛度均為i,各桿長為l八.本大題15分用力法作圖結(jié)構(gòu)的M圖.EI=常數(shù).結(jié)構(gòu)力學(xué)試卷答案是非題(X);2.(X);3.(O);4.(0)2mIr4m實用文檔四.選擇題(A)2.(B)3.(A)4.(B)5.圖示體系為具有一個多余約束的幾何不變體系11X11CM1X1FP求

4、解過程如下所示根本體系單位彎矩圖最終彎矩圖11216EI1C0X1100/27由于結(jié)構(gòu)對稱、荷載對稱,因此可取半結(jié)構(gòu)如下,計算過程及彎矩圖如下pl/2FP1/16FPFP1/8FP1/8實用文檔0.50.500.5-0.5-0.250001250125_0_062500.5-0.5-0.1250.1250.0625六單位和荷載彎矩圖為用圖乘可求得2970EI0.14mB位移法方程、 系數(shù)及求解結(jié)果如下1 乙乙 Rp038iR1Pql2/8Z1ql2/64iMM1Z1Mpql2/644ql2/6.5ql2/64aM圖2ql2/64iiXiIP0117l3/24EI1Pql4/12EIXi2ql/

5、7MM1X1MP實用文檔1 億億 1八.由于結(jié)構(gòu)對稱荷載反對稱,可利用對稱性如下RIP0對稱半結(jié)構(gòu)用位移法求解rn6i2R1Pql2/12Z1ql2/72iMM1Z1MP2 2ql2/72/72|2ql2/724ql2/724ql2/72對稱彎矩圖圖實用文檔結(jié)構(gòu)力學(xué)試題題號一二三四五六七八九十總分分?jǐn)?shù)判斷題本大題共5小題,每題2分,共10分1.對于單自由度體系有如下關(guān)系對于多自由度體系也同樣成立.2,僅在恢復(fù)力作用下的振動稱為自由振動.3 .對于桿系結(jié)構(gòu),用有限元方法得到的單元剛度矩陣與矩陣位移法得到的是一致的.4 .在無限自由度體系的彈性穩(wěn)定分析中,用靜力法和能量法瑞利-里茲法得到的臨界荷載

6、是相同的.5 .只要兩個桿件的截面面積相同、所用材料相同,它們的極限彎矩就是相同的.單項選擇題本大題分3小題,每題4分,共12分1 .對圖示結(jié)構(gòu),假設(shè)要使其自振頻率增大,可以A.增大FP;C.增大m；B.增大EI;D.增大l.2 .圖示剛架桿單元的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換矩陣T66中的第一行元素為A.0.8660.50000；B.0.8660.50000;C.0.50.8660000;實用文檔D.0.50.866000002 .在結(jié)構(gòu)矩陣分析的后處理法中,由結(jié)構(gòu)原始剛度矩陣根據(jù)實際支承情況,對結(jié)構(gòu)原始剛度矩陣加以修改以形成根本方程,采用的修改方法有、.3 .用三結(jié)點三角形單元分析彈性力學(xué)平面應(yīng)力問題時,在相鄰

7、單元的邊界處,位移、應(yīng)力和應(yīng)變這三個量中,連續(xù)的量有,不連續(xù)的量有.四.計算分析題本大題共7小題,共66分實用文檔3.三結(jié)點三角形單元的形函數(shù)滿足的條件為A.N1x1,y11,N1x2,y20X3,丫30;B.N1X10,N1X2,y21,N1X3,y31;C.N1X1,y10,N1X2,y20,N1X3,y30;D.山汽/1,N1X2,y21區(qū)區(qū)1.注：Xi,yi為i點坐標(biāo)三填充題本大題分3小題,每題4分,共12分1.圖示體系不計桿件質(zhì)量和軸向變形,各桿抗彎剛度為常數(shù),其動力自由度為.皿園aAIffl.省一昌一1.12分圖示結(jié)構(gòu)各桿EI=常數(shù),不考慮軸向變形,試求結(jié)構(gòu)的剛度矩陣實用文檔圖示梁

8、的結(jié)點位移矩陣3.657.145.722.86T104rad,試求8分0.4,試求圖示體系的振幅和最大動彎矩.2. 6分試求圖示桁架的結(jié)點荷載矩陣.2單元的桿端彎矩.各桿線剛度均為ii106kNcm,q=20kN/m.4.實用文檔5.16分試求mi2m,m2m,ki2k,k2示體系的振型和自振頻率.：k,橫梁為剛性梁.】.2 22 2ct務(wù)3 34(4)4(4)6m6mJ6.實用文檔6. 8分試求圖小體系的臨界荷載.7. 8分試求圖示連續(xù)梁的極限荷載.截面的極限彎矩為Mu140kN結(jié)構(gòu)力學(xué)試卷參考答案判斷題1.錯2.對3.對4.錯5.錯單項選擇題1. B;2.A;3.A;填充題2. 33.乘大

9、數(shù)法置0置1法實用文檔3,位移應(yīng)力、應(yīng)變四.0.0560.16702030501.K0.1671.3330.333EI;PPDPE0303000.3330.60700082.P3.2222FkFF6 .FPcrkl/2;cr4.5.4i2i7.144601042i4i5.726042.8851.40kN1.19;AFPfl33EI0.397旦;MEI1.19FPlkuX1k12X22、, ,m1XIk21X1k22X2ku3k,k22k,k12k21k;kum1k21k22k12m22m225mk2k20.5k/m;0.707.k/m2k/m;21.414、k/mX11X21X121/2;3X

10、221;7 .左跨破壞機構(gòu)：可破壞荷載為FPU210kN;實用文檔中跨破壞機構(gòu)：可破壞荷載為Fpu140kN;結(jié)構(gòu)的極限荷載為Fpu140kN;結(jié)構(gòu)力學(xué)試題題號1234一14一24一34一44一54一64一74一8總分分?jǐn)?shù)一、判斷題(將判斷結(jié)果填入括?。阂設(shè)表示正確,X表示錯誤.本大題共5小題,每題2分,共10分)1.構(gòu)成二元體的鏈桿可以是復(fù)鏈桿()2.為求聯(lián)合桁架的各桿軸力,可首先求組成聯(lián)合桁架各簡單桁架的軸力.()3 .僅有支座位移的靜定結(jié)構(gòu)位移計算,如果單位廣義力引起的反力均與支座位移同向,那么所求位移必為正()4 .圖示對稱結(jié)構(gòu)在豎向?qū)ΨQ荷載作用下,位移法求解的最少獨立位移未知量個數(shù)為

11、2.()實用文檔5所作出的正確影響線,必須具有正確的外形、符號和限制值.、單項選擇題本大題分3小題,每題4分,共12分1 .圖示結(jié)構(gòu)位移法最少未知量個數(shù)為A.13.超靜定結(jié)構(gòu)影響線的外形為D.可能為曲線,也可能為直線;填充題本大題分4小題,每題4分,共16分2 .力矩分配法經(jīng)假設(shè)干輪分配、傳遞后能逼近真實解答的原因C.2C.3;D.4.2.圖示超靜定剛架以去除C支座加向上的反力為根本體系,各桿EI等于常數(shù),611和Ae為A.EI=288;EIAm=8640;B.EI=216;EIAm=8640;C.EI=288;EIAe=8640;D.EI=216;EIAe=86400E.定為曲線；B.定為折

12、線;E.定為直線.1.力法方程各項的物理意義是一整個方程的物理意義八10kN/mCB20kNm3T T6mT,m33 .反力-位移互等定理數(shù)值和量綱都相等的原因?qū)嵱梦臋n4 .對于平行型截面單桿,在截面一側(cè)外荷載條件下將是零桿.四.計算分析題本大題共9小題,共62分1.6分將圖示超靜定結(jié)構(gòu)通過減除約束改造成靜定結(jié)構(gòu).不少于三種選擇2. 4分試求圖示桁架各桿軸力,各桿EA等于常數(shù)3. 8分試求圖小拋物線y=4fxl-x/l2三校拱距A支座5m的截面力.實用文檔4.8分試用圖乘法求圖示結(jié)構(gòu)C較兩側(cè)截面的相對位移.各桿EI均為常數(shù)30kN/m實用文檔6. 10分試寫出圖示結(jié)構(gòu)的位移法典型方程并求出全部

13、系數(shù)C22診4m4m.EI均為常數(shù)實用文檔7. 9分試用力矩分配法求作圖示結(jié)構(gòu)彎矩圖計算兩輪,EI=kN.司trtr1 14na4naj j41rl4nli41rl4nliSmSm8. 9分作靜定多跨梁FAY、FBY、MA的影響線.才JLeEGJf多一H12X1m結(jié)構(gòu)力學(xué)試卷參考答案判斷題1. O2,X3.X4.O5.O數(shù),FP=28實用文檔六.單項選擇題1. B;2.C;3.C;七.填充題1 .位移；各未知力方向的位移與原結(jié)構(gòu)的位移一致或變形協(xié)調(diào)2 .彈性結(jié)點的分配系數(shù)和傳遞系數(shù)小于13 .由于兩者均為比例系數(shù),12上,k2i艮,他們的量綱均為一.2Fp14 .合力作用線垂直平行桿的2.斜桿

14、軸力10kN,豎桿和水平桿為零桿3.取整體隔離體有：MA0,FBy48kNFy0,FAy152kN取BC局部隔離體有：Me0,FBXFH130kNFX0,反X132kN推力實用文檔4fx(lx)/l225tan202x0.4cos250.928476691sin0.371390674MK0MFAy5mFH3m100kN2.5m0M120kNm分別在K處法線方向和切線方向投影,列方程有:FQ100kNcosFAycosFHsin0,FQ0.26kNFN100kNsinFAysinFHcos0,FN140.14kN4.作出M圖和M圖如下列圖所示y2=1y1=1那么根據(jù)圖示的面積和對應(yīng)的形心坐標(biāo),按

15、位移計算公式計算可得MDMpdsA1y1A2y2A3y3A4y44320EI實用文檔5.求解過程如下所示力法方程、系數(shù)及求解結(jié)果如下iiXiIP0iiMiEIdx4l33EIiPMiMp.dxEIMl2EIXi3M4lMMPX1Ml6.求解過程如下面圖形所示實用文檔RP0RP30kNmR2P015060lZ1-223i223iMMP乙MlZ2M2S3i4i4i3i3/74/74/73/7M0.0021.00-28.0028.000.000.00M-8.00-16.00-12.006.438.574.28而-1.22-2.45-1.83實用文檔0.520.70M0.0027.95-27.9513

16、.83-13.830.008.三條影響線如下結(jié)構(gòu)力學(xué)試題題號一二三四五六七八九十總分分?jǐn)?shù)是非題本大題6小題,每題2分,共12分1 .圖a所示結(jié)構(gòu)周期為,那么圖b所示體系周期為TJT22T32.2 .結(jié)構(gòu)剛度也稱勁度方程,其矩陣形式為：KPo它是整個結(jié)構(gòu)所應(yīng)滿足的變形條件3 .常應(yīng)變?nèi)切螁卧男魏瘮?shù)Nk在單元i、j邊界上的值與k點坐標(biāo)無關(guān).4 .對常應(yīng)變?nèi)切螁卧挠嬎憬Y(jié)果采用兩單元平均法進(jìn)行整理是指以相鄰兩單元的應(yīng)力平均值作為單元各點應(yīng)力.5 .有限元分析時,無論采用何種單元位移函數(shù),隨著單元劃分得越來越小,結(jié)果都將收斂.6 .如果使單自由度體系的阻尼增大,其結(jié)果是周期變短.四.單項選擇題本

17、大題分4小題,每題4分,共16分1.有限元分析中的應(yīng)力矩陣是兩組量之間的變換矩陣,這兩組量是.A,單元應(yīng)力與單元應(yīng)變；C,單元應(yīng)變與單元結(jié)點力；F,單元結(jié)點力與單元結(jié)點位移；D.單元結(jié)點位移與單元應(yīng)力.e2 .F和F分別是局部坐標(biāo)系和整體坐標(biāo)系的單元桿端力向量,T是坐標(biāo)變換矩陣,那么正確的表達(dá)式為.eeeeA.FTF;C.FTF;實用文檔實用文檔B.FeTTFe;D.FeTTFeTo3 .用常應(yīng)變?nèi)切螁卧治銎矫鎲栴}時,單元之間.F.應(yīng)變是連續(xù)的,位移也是連續(xù)；C.應(yīng)變不連續(xù),但位移是連續(xù)的；G.應(yīng)變、位移均不連續(xù)；D.應(yīng)變連續(xù),但位移不連續(xù).4 .單自由度簡諧受迫振動中,假設(shè)算得位移放大系

18、數(shù)為負(fù)值,那么表示.A.體系不可能振動；C.動位移小于靜位移；B.干擾力頻率與自振頻率不同步；D.干擾力方向與位移方向相反.三填充題本大題分3小題,每題4分,共12分1 .直接剛度法中處理位移邊界條件時有以下兩種方法,即和,前一種方法的未知量數(shù)目比后一種方法的.2.質(zhì)點m的最大豎向位移ymax5yst,且初始時質(zhì)點豎向位移為ystyst為靜位移,那么質(zhì)點的初始速度為.3.圖示體系的自振頻率為四 .本大題10分按先處理法求圖示結(jié)構(gòu)的荷載列陣.只考慮彎曲變形,各桿EI=常數(shù).實用文檔五 .本大題10分32210kN/m;A0.5m結(jié)點1的位移列陣111043.70m2.71m5.15radT.4-

19、I0.0417m;E3考慮軸向變形,求圖示結(jié)構(gòu)單元的桿端力.：2kN匯皿四迎田西西實用文檔六.本大題10分試求圖示結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)剛度矩陣中元素k32、ki3.七.本大題10分試求圖示體系質(zhì)點的振幅和A截面動彎矩幅值,0.6.實用文檔八 .本大題10分試求圖示體系的自振頻率和周期.啖丁九 .本大題10分試求圖示體系的自振頻率和振型.m1m2m,各桿EI=常數(shù).結(jié)構(gòu)力學(xué)試卷參考答案單項選擇題填充題12.012kN10.043kN0.111kN11.988kN9.982kNm實用文檔九.是非題1.對2.錯3.對4.對5.錯6.錯30000300003.70001230012302.71120301000

20、30505.1541010300003000000012300123001203050030100010110.111kNFF1. D;2.A;3.C;4.D;1.先處理法后處理法少或后處理法先處理法多2./3EI或22.63.ml3/EI3. k/4m2kN12kNFD20kN;PE8kNmPDPE10kN8kNm20kN0實用文檔十四.k322i;k133i3213Fpf1.04里3-;MA1.56FPl十六.5l3;3EI.3EI/5ml30.7746.EI/ml3;T8.11.ml3/EI十七.1E1XI12m22X2X121m12Xm八八 122m22X2X21211m1(1)X1-

21、X21121X1(1)X21111222l3/EI12213/6EI11/41/415/4；3/46EI1.095EI/ml3;2旦；旦；ml321.414EI/ml3X11X211.X12;X221;實用文檔結(jié)構(gòu)力學(xué)試卷請考生注意：本試卷共5頁大題一二三四五六七八九十一得分五.是非題將判斷結(jié)果填入括?。阂設(shè)表示正確,X表示錯誤本大題分3小題,共7分1.本小題3分圖a.b所示三校拱的支座反力相同.ab2.本小題2分圖示結(jié)構(gòu)中的反力H=-M/LoMM_l3.本小題2分力矩分配法中的分配系數(shù),傳遞系數(shù)與外界因素荷栽,溫度變化等有關(guān).實用文檔六.選擇題將選中答案的字母填入括弧,本大題分3小題,共9分

22、1 .本小題4分連續(xù)梁和M圖如下圖,那么支座B的豎向反力FBy是:A.1.21TB.5.07TC.11.07JD.17.07T.的線位移作為根本未知量:3本小題2分圖示體系為:充題將答案寫在空格本大題分2小題,共9分2本小題3分在位移法中,將較接端的角位移,滑動支撐端A,絕對不可;B.定條件下可以;C.可以,但不必;D.必須.A.幾何不變無多余約束B.幾何不變有多余約束C.幾何常變D.幾何瞬變剪力FQC=1.本小題4分圖示剛架支座反力FBy=C截面的彎矩M=,七本大題8分實用文檔2 .本小題5分虛功原理應(yīng)用條件是：力系滿足條件；位移是的.四本大題4分對圖示體系作幾何組成分析算圖示梁,取支座D的

23、豎向鏈桿為多余約束,代以方向向上的多余力Xi,求得6ii=l3/(EI),AiP=-ql4/(24EI),求作其M圖六本大題7分求圖示桁架桿件a,b的力7分用力法計五本大題q實用文檔圖示結(jié)構(gòu)的M圖,作FQ,FN圖八本大題10分作圖示結(jié)構(gòu)FQB左,MF的影響線.九本大題12分用力矩分配法計算并作圖示對稱結(jié)構(gòu)的M圖.：q=40kN/m各桿EI相同.1kN1握m/m4m4m - -I I* * M(kNm mFP=12m2m11114mL一OO,兩柱剛度均為EI十本大題13分用位移法計算并作圖示結(jié)構(gòu)M圖,橫梁為無窮剛梁EI_3m6m- -3 3m m. .實用文檔結(jié)構(gòu)力學(xué)測試參考答案一、是非題：1、

24、X2、O3、X二、選擇題1、D2、C3、C三、填充題1、FBy=0,M=40kN.m,FQC=0;2、平衡,變形協(xié)調(diào)四、幾何組成分析：有一個多余約束的幾何不變體系五、單位彎矩圖和荷載彎矩圖如下所示M圖根據(jù)所給系數(shù),由力法方程生由此可得最終彎矩圖為24六、桁架桿件力計算如下實用文檔二-MPB0FNaFNbFP22iixiIP01P可得為11cDql2/24ql2/24ql2/8八、影響線如下所示AFBHICDE1FQB影響線九、按對稱性取半進(jìn)行計算實用文檔七、力圖如下所示實用文檔ADDADBBDDCCD分配系數(shù)3/81/43/8周端力00120-12000分配、傳遞0-45-30-15-450桿

25、端力0-4590-4503EI12EIk11332h3h327EI-才；R1P最終彎矩圖為旦.2,乙實用文檔一、力法根本體系、單位和荷載彎矩圖如下28kN3CEI4kN/mEIX1108,11EIIP281-1833X15kN3由此可得最終彎矩圖如右圖所示.3結(jié)構(gòu)力學(xué)試題一一是非叁將判新結(jié)果填入插斌二Wo表示正確.以x表示貓展本大墨分4小霆,共8分1本小含2分圖示體系,在小 A 日時 7 例與F F舫的方向相同.值為自振頻率壞計阻尼3.本小題2分當(dāng)同時采用雙線性矩形單元和常應(yīng)變?nèi)切螁卧M(jìn)行有限元分析時三角形單元與矩形單元之間的單元邊界是滿足位移協(xié)調(diào)條件的.本小題2分三角形和矩形單元都是協(xié)調(diào)單

26、元.只要是協(xié)調(diào)元,分析結(jié)果一定收斂；非協(xié)調(diào)元一定不收斂實用文檔即=常數(shù).實用文檔二.選擇懣等選中普篥的字母填入括如內(nèi)本大題分4 4小.共1616分.本小題4分有限元分析中的應(yīng)變矩陣是那兩組量之間的變換矩陣.A.單元應(yīng)變與單元應(yīng)力；C.單元結(jié)點力與單元結(jié)點位移B.單元應(yīng)力與單元結(jié)點力；D.單元結(jié)點位移與單元應(yīng)變.2.本小題4分考慮君桿件粕同受理圖示給構(gòu)假設(shè)用邊昴條件先處理法結(jié)構(gòu)剛劭度矩陣住存精時的容量為：A A. .L5X15L5X15；B.B.2X122X12；C C. .10X1010X10；D.pxp.CD.pxp.C.本小題4分用有限元分析平面應(yīng)變問題和平面應(yīng)力問題時A.應(yīng)變矩陣相同、單元剛度矩陣也相同；C.應(yīng)變矩陣相同、單元剛度矩陣不同；B.應(yīng)變矩陣不同、單元剛度矩陣不相同；D.彈性矩陣不同、單元剛度矩陣不4.本小題4分;使單自由度體系的阻尼增加,耳結(jié)果是：周朗變長：c.周期變短：R.周期不變：D周盟初具悻體系而定注：陰尼增加后仍是小阻尼.同.三填充題本大題分小題共分o本小題分結(jié)構(gòu)原始剛度矩陣中,元素K12的物理意義就是實用文檔時,所應(yīng)有的數(shù)值.本小題分單自由度體系自由振動時,實測振動周期后振幅衰減為y50.04yo,那么阻尼比.注yo為初位移初速度為本小題分有限元分析中,單元剛度矩陣是利用單元的條件,由原理推出的.四.?木火鹿10分圖