《結(jié)構(gòu)力學(xué)》期末考試試卷(A、B卷-含答案)

***學(xué)院期末考試試卷考試科目《結(jié)構(gòu)力學(xué)》考試卷類型A答案試考試形式閉卷成考試對(duì)象土木本科績(jī)一、填空題（20分）（每題2分）.一個(gè)剛片在其平面內(nèi)具有—3—個(gè)自由度；一個(gè)點(diǎn)在及平面內(nèi)具有二自由度；平面內(nèi)一根鏈桿自由運(yùn)動(dòng)時(shí)具有3個(gè)自由度。.靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分析的基本方法截面法，隔離體上建立的基本方程是平衡方程。.桿系結(jié)構(gòu)在荷載，溫度變化，支座位移等因素作用下會(huì)產(chǎn)生變形和位移。.超靜定結(jié)構(gòu)的幾何構(gòu)造特征是有多余約束的幾何不變體系.對(duì)稱結(jié)構(gòu)在對(duì)稱荷載作用下，若取對(duì)稱基本結(jié)構(gòu)和對(duì)稱及反對(duì)稱未知力，則其中反對(duì)稱未知力等于零。.力矩分配法適用于沒(méi)有側(cè)移未知量的超靜定梁與剛架.繪制影響線的基本方法有靜力法法和機(jī)動(dòng)法法。.單元?jiǎng)偠染仃嚨男再|(zhì)有奇異性和對(duì)稱性.結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性包括一結(jié)構(gòu)的自陣頻率;結(jié)構(gòu)的振興型;結(jié)構(gòu)的阻尼.在自由振動(dòng)方程》"）+2ξωy?）+32yQ）=0式中，ω稱為體系的自振頻?，之稱為阻尼比二、試分析圖示體系的幾何組成(10分)(1)答：該體系是幾何不變體系且無(wú)余聯(lián)系。(2)答：該體系是幾何不變體系且無(wú)多余聯(lián)系。三、試?yán)L制圖示梁的彎矩圖(10分)(1) (2)答案：￡

F ?M圖四、簡(jiǎn)答題(20分).如何求單元等效結(jié)點(diǎn)荷載？等效荷載的含義是什么？答案：庫(kù)與位移法一樣，廣單."端無(wú)位移的情況、,根據(jù)所作用的荷我由我常數(shù)確定固端內(nèi)力，緇后將固端內(nèi)力反向即可得到單元局部坐標(biāo)下的等效結(jié)點(diǎn)荷載，再根據(jù)單元的方位將局部坐標(biāo)下的量向整體坐標(biāo)上投影，即可得到整體坐標(biāo)下的等效結(jié)點(diǎn)荷載。所謂等效是指在此荷載下引起的結(jié)點(diǎn)位移，與原荷載作用下的結(jié)點(diǎn)位移相同°.求影響線的系數(shù)方程與求內(nèi)力方程有何區(qū)別？答案：答；截取隔離體、建立影響系數(shù)方程的方法都是一樣的U但是，建立影響系數(shù)方程時(shí)截面位置是同定的，移動(dòng)荷載所在位置是變化的.而建M內(nèi)力方程時(shí)截面位置是變化E：」，荷載位置是固定Kj,.動(dòng)力計(jì)算與靜力計(jì)算的主要區(qū)別是什么？答案：魯；主要區(qū)別有的點(diǎn)；一是在動(dòng)力分析中要計(jì)入慣性力，背力分析中無(wú)慣性力E或慣性打粒而略去另一是在動(dòng)力分析中，結(jié)恂的內(nèi)力、位移等是歸間的函數(shù)，靜力分中所則就不隨時(shí)間變化的量.還有一些其它裝即如：制力分析中要解微分方程,靜力計(jì)算為代數(shù)4.自由服視電振幅的那些重常到有關(guān)，而靜力分析方法一般與荷載類型無(wú)關(guān)等口答案答：振幅是體系動(dòng)力響應(yīng)臼幅值,動(dòng)力響攪由外都作用和體系的動(dòng)力特性確定U對(duì)「H1由振動(dòng)，引起振動(dòng)的外部作用是初位移和初速度0因此，振幅應(yīng)該與初位移、初速度以及體系的質(zhì)量和剛度的大小與分布（氈即頻率等特性）有關(guān).當(dāng)計(jì)及體系限尼時(shí)，則還與阻尼有關(guān).五、計(jì)算題（40分）1、用圖乘法計(jì)算如圖所示簡(jiǎn)支梁A截面的轉(zhuǎn)角φ。已知El=常量。（10分）A答案:解：作單位力狀態(tài)，如圖所示。分別作出“和而圖后，由圖乘法得:P2.試作圖示伸臂量的F M的影響線。By K(C)3.試用力法計(jì)算單跨靜定梁。并作M圖。（10分） iII4BXi源單位彎矩圖解：選取基本結(jié)構(gòu)，并作出單位彎局矩圖和荷載彎矩圖如圖所示.1?tl2fV?=-^xyxL"L=同1 1 1/τ3J/務(wù)產(chǎn)一面XMX2xixτi=^?根據(jù)M=M而?Mp疊加可作出W圖如圖所示.4.試用位移法求作圖示連續(xù)梁的內(nèi)力圖。（10分）（型常數(shù)、載常數(shù)見(jiàn)附表）解：(1)只有一個(gè)未知量，基本體系如圖所示(d)MP(2)建立位移法典型方程KZ+R=O111IP(3)作亂M如圖所示(a)(b)

Pk=7i；R=—pl-Lql211 1P8 8(4)代入方程解得：Z=-?(pl-ql2)1 56i(5)疊加法繪制彎矩圖(e)(e)附表：型常數(shù)、載常數(shù)表***學(xué)院期末考試試卷考試科目《結(jié)構(gòu)力學(xué)》考試卷類型B答案試考試形式閉卷成考試對(duì)象土木本科績(jī)填空題（20分） ▲.幾何構(gòu)造分析的目的有三種：其一是檢查所給體系幾何—特性；其二是根據(jù)幾何構(gòu)造的次序?qū)で髢?nèi)力分析的途徑；其三是確定超靜定的一次數(shù)。.對(duì)桁架進(jìn)行內(nèi)力分析時(shí)，若所取隔離體只包含一個(gè)結(jié)點(diǎn)，則稱為結(jié)點(diǎn)法；若所取隔離體不止包含一個(gè)結(jié)點(diǎn)，則稱為—截面 法。.圖乘法的適用條件：（1）桿軸為直線；（2）EI為常數(shù)（3）M和M至 P少有一個(gè)直線圖形。.超靜定結(jié)構(gòu)的靜力特征是支座反力和桿件內(nèi)力不能完全由靜力平衡條件唯一確定。5對(duì)稱結(jié)構(gòu)在反對(duì)稱荷載作用下，若取對(duì)稱基本結(jié)構(gòu)和對(duì)稱及反對(duì)稱未知力，則其中—對(duì)稱未知力等于零。.放松結(jié)點(diǎn)時(shí)，近端產(chǎn)生的力矩叫分配力矩，遠(yuǎn)端產(chǎn)生的力矩叫傳遞力矩。.反力和剪力影響線豎標(biāo)的量綱是一無(wú)量綱；彎矩影響線的豎標(biāo)的量綱是—長(zhǎng)度。.建立各剛度矩陣君冠有“原始”二字，這種建立結(jié)構(gòu)剛度方程的方法稱應(yīng)處理法，、而組成剛度矩陣過(guò)程中以經(jīng)考慮零位移條件的方法稱為先處理。.建立結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方程的常用方法 ； ；— —。.結(jié)構(gòu)的自振頻率只與結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和剛度有關(guān)。二、試分析圖示體系的幾何組成(10分)T(1)答：該體系是幾何不變體系且有一個(gè)多余聯(lián)系。(2)答：該體系是幾何不變體系且無(wú)多余聯(lián)系。三、試?yán)L制圖示梁的彎矩圖(10分)(1)答案:(1)2四、簡(jiǎn)答題(20分).為什么要進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換？什么時(shí)候可以不進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換？答案：答；一般來(lái)說(shuō)組成結(jié)構(gòu)的各單元方位可能不全相同，單元?jiǎng)偠确匠淌轻権坠探佑趩卧木植孔鴺?biāo)建立的,因此為了組裝成整體,需要將桿端位移和桿端力轉(zhuǎn)換到統(tǒng)一的整體鮑標(biāo)內(nèi),以便建立位移協(xié)調(diào)和結(jié)點(diǎn)/衡的條件，正因如此,所以凡組成結(jié)構(gòu)的單元方位均相同時(shí),就不需要進(jìn)仃坐標(biāo)轉(zhuǎn)換幾.影響線與內(nèi)力圖有何不同?答案：答：影響線是單位“移動(dòng)”荷載作用卜，指定物獷捷隨移動(dòng)荷載的移動(dòng)而變化的規(guī)律圖形。此時(shí)，截面位置是固定的,移動(dòng)荷載所在位置是變化的。而內(nèi)力圖是在給定荷載作用R內(nèi)里雖為之改變的規(guī)律圖形。上時(shí)，截面位置是變化的,荷載位置是固定的。.結(jié)構(gòu)自由度與體系幾何組成分析中的自由度有何區(qū)別？答案：國(guó)：確定體系在振動(dòng)過(guò)程中任一時(shí)刻體系金邰成城位置或變形影態(tài).所需?川獨(dú)立參數(shù)的個(gè)數(shù)，稱:為依系的動(dòng)力自由度.動(dòng)力分析中通常將質(zhì)量M位移作為基本未知量，在開(kāi)始分析時(shí)一般要確定基本未知恥的數(shù)置，從而確定所需建立的方程個(gè)數(shù).動(dòng)力自由度數(shù)即為體系基本未知量的數(shù)目.另外*門由度不同所用的分析方法也不同.如單自由度體系與第「I由度休系、無(wú)限自由度體系的分析方法是各不相同的..什么是振動(dòng)放大系數(shù)，簡(jiǎn)偕荷載下的動(dòng)力放大系數(shù)與哪些因素有關(guān)？答案：答;動(dòng)力放大系數(shù)是指動(dòng)荷載引起的響應(yīng)幅值與動(dòng)荷載幅值作為靜荷載所引起的的結(jié)構(gòu)靜響應(yīng)之比伯.簡(jiǎn)諧荷裁卜的動(dòng)力放大系數(shù)與頻比、阻尼比有關(guān)。五、計(jì)算題（40分）.設(shè)EI為常數(shù)，求θ（用圖乘法）（10分）n答案：解：作荷載內(nèi)力圖

和單位荷載

內(nèi)力圖\ 12ob=--—[(-×∕×i^2)χi]￡73 8 21d3―24Δ7c、).試作圖示伸臂量的方 F的影響線?！?Ck答案：F的影響線CyF的影響線QK3.試用力法計(jì)算單跨靜定梁。并作M圖。（10分）37解：選取基本結(jié)構(gòu)，并作出單位彎局矩圖

和荷載彎矩圖如圖所示A4.用位移法計(jì)算圖示結(jié)構(gòu)，并繪彎矩圖。（10分）（型常數(shù)、載常數(shù)見(jiàn)附表）解：（1）只有1個(gè)未知量，Z,基本體系如圖所示 ?（2）建立典型位移方程左Z+R=O11