秋季西南大学[]《结构力学》辅导资料.docx

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1.

2.

3.

4.

西南大学网络与继续教育学院

课程代码：

0729

学年学季：

20192

单项选择题

1、桁架计算的结点法所选分离体包含几个结点

1.任意个

2.最多两个

4.

单个

3.最少两个

2、用图乘法求位移的必要条件之一是

1.C.所有杆件EI为常数且相同

2.D.结构必须是静定的

4.

结构可分为等截面直杆段

3、

3.单位荷载下的弯矩图为一直线

1.

2.

4、位移法的基本结构是（ ）

1.铰结体系

2.单跨静定梁的组合体

4.

单跨超静定梁的组合体

3.静定刚架

5、固定铰支座有几个约束反力分量

2.

2个

1.A.3个

3.4个

4.1个

6、导出单位荷载法的原理是

1.叠加原理

3.

虚力原理

2.静力平衡条件

7、

4.虚位移原理

3.

4.

8、从一个无多余约束的几何不变体系上去除二元体后得到的新体系是

1.几何瞬变体系

2.几何可变体系

4.

无多余约束的几何不变体系

3.有多余约束的几何不变体系

9、图2所示结构的超静定次数、未知结点位移数是：

2.

超静定次数是1、未知结点位移数是0

1.超静定次数是1、未知结点位移数是1

3. 超静定次数是1、未知结点位移数是0

4.超静定次数是0、未知结点位移数是0

10、两刚片用三根延长线交于一点的链杆相连组成

2.

瞬变体系

1.E.有两个多余约束的几何不变体系

3.有一个自由度和一个多余约束的可变体系

4.无多余约束的几何不变体系

11、图7所示结构的超静定次数为

1.

4

2.3

3.2

4.5

12、定向滑动支座有几个约束反力分量

1.1个

3.

2个

2.3个

4.4个

13、结构的刚度是指

1.结构保持原有平衡形式的能力

2.结构抵抗破坏的能力

4.

结构抵抗变形的能力

3.结构抵抗失稳的能力

14、

图示两结构相同的是（ ）

1. 剪力

2.轴力

4.

弯矩

3.C点竖向位移

15、

图示结构，A截面转角方向是（ ）

2.

顺时针

1.等于0

3.逆时针

4.不能确定

16、

图7中图A～图所示结构均可作为图7（a）所示结构的力法基本结构，使得力法计算最为简便的基本结构是（

1.A

2.B

3.

C

4.D

17、图6所示两个刚架的关系是

1.B.内力相同，变形也相同

2.内力不同，变形也不相同

3.内力相同，变形相同

4.

内力相同，变形不同

18、图1所示计算简图是：

1.F.为有多余约束的几何不变体系。

结构多余约束数为1,自由度数为0

3.

为无多余约束的几何不变体系。

结构多余约束数为0,自由度数为0

2.为有多余约束的几何可变体系。

结构多余约束数为0,自由度数为1

4. 为无多余约束的几何可变体系。

结构多余约束数为0,自由度数为1

1.

最少两个

19、桁架计算的截面法所选分离体包含几个结点

2.单个

3.最多两个

4.任意个

20、对结构进行强度计算的目的，是为了保证结构

2.

既经济又安全

1.不发生刚体运动

3.美观实用

4.不致发生过大的变形

21、图5示结构截面K的弯矩（下侧受拉为正）为

1.-M

2.0

4.

M

3.2M

1.

1个

22、可动铰支座有几个约束反力分量

2. 4个

3.3个

4.2个

23、固定支座（固定端）有几个约束反力分量

1.4个

3.

3个

2.2个

判断题

4. 1个

1.

A.√

24、改变荷载值的大小，三铰拱的合理拱轴线不变。

2. B.×

25、多余约束是体系中不需要的约束。

2.

B.×

1.A.√

26、复铰是连接三个或三个以上刚片的铰

1.

A.√

2.B.×

27、结构发生了变形必然会引起位移，结构有位移必然有变形发生。

2.

B.×

1.A.√

1.

A.√

28、如果梁的截面刚度是截面位置的函数，则它的位移不能用图乘法计算。

2. B.×

1.

A.√

29、一根连杆相当于一个约束。

2. B.×

1.

A.√

30、单铰是联接两个刚片的铰。

2. B.×

31、连接四个刚片的复铰相当于四个约束。

2.

B.×

1.A.√

32、虚功原理中的力状态和位移状态都是虚设的。

2.

B.×

1.A.√

1.

A.√

33、带拉杆三铰拱中拉杆的拉力等于无拉杆三铰拱的水平推力。

2.B.×

1.

A.√

34、瞬变体系在很小的荷载作用下会产生很大的内力，所以不能作为结构使用。

2. B.×

1.

A.√

35、一个无铰封闭框有三个多余约束。

2. B.×

1.

A.√

36、虚位移原理中的虚功方程等价于静力平衡方程，虚力原理中虚功方程等价于变形协调方程。

2. B.×

37、引起结构变形的因素只有三种：

荷载作用、温度改变和支座位移。

2.

B.×

1.A.√

38、不受外力作用的任何结构，内力一定为零。

2.

B.×

1.A.√

39、体系的多余约束对体系的计算自由度、自由度及受力状态都没有影响，故称多余约束。

2.

B.×

1.A.√

40、力法和位移法的基本未知量是相同的。

2.

B.×

1.A.√

41、任意两根链杆的交点都可以看作虚铰。

1.A.√

2.

B.×

1.

A.√

42、力矩分配中的传递系数等于传递弯矩与分配弯矩之比，它与外因无关。

2. B.×

43、用力法解超静定结构时，只能采用多余约束力作为基本未知量。

1.A.√

2.

B.×

44、实际工程中的桁架结构，只有轴力，没有弯矩和剪力。

1.A.√

2.

B.×

45、简支的斜梁，在竖向荷载作用下，其内力与等跨度且同荷载的水平简支梁相同。

1.A.√

2.

B.×

1.

A.√

46、当上部体系只用不交于一点也不全平行的三根链杆与大地相连时，只需分析上部体系的几何组成，就能确

2. B.×

47、位移法方程的主系数可能》0或《0。

1.A.√

2.

B.×

48、

有变形就有应力，有应力就有变形。

（ ）

1.A.√

2.

B.×

49、增加各杆刚度，则结构的结点位移就一定减少。

（ ）

1.A.√

2.

B.×

50、结构只在荷载作用下的，力法典型方程中的系数与自由项，有的与结构的刚度有关，有的与结构的刚度无关。

（ ）

1.A.√

2.

B.×

51、引起结构变形的因素只有三种：

荷载作用、温度改变和支座位移。

（ ）

1.A.√

2.

B.×

52、不受外力作用的任何结构，内力一定为零。

（ ）

1.A.√

2.

B.×

53、体系的多余约束对体系的计算自由度、自由度及受力状态都没有影响，故称多余约束。

1.A.√

2.

B.×

54、体系几何组成分析中，链杆都能看作刚片，刚片有时能看作链杆，有时不能看作链杆。

1.A.√

2.

B.×

55、图示结构，去掉其中任意两根支座链杆后余下部分都可作为力法计算的基本体系。

图

2.

B.×

1.A.√

56、力法和位移法既能用于求超静定结构的内力，又能用于求静定结构的内力。

（ ）

2.

B.×

1.A.√

1.

A.√

57、图3（a）所示超静定梁M图与图3（b）所示静定梁M图相同。

（ ）图3

2. B.×

58、力法和位移法既能用于求超静定结构的内力，又能用于求静定结构的内力。

（ ）

2.

B.×

1.A.√

1.

A.√

59、静定结构在非荷载外因（支座移动、温度改变、制造误差）作用下，不产生内力，但产生位移。

（

2. B.×

60、图1所示体系为无多余约束的几何可变体系。

（ ）

2.

B.×

1.A.√

61、有变形就有应力，有应力就有变形。

（ ）

1.A.√

2.

B.×

62、位移法和力矩分配法只能用于求超静定结构的内力，不能用于求静定结构的内力。

（ ）

2.

B.×

1.A.√

图2所示体系是一个静定结构。

（

）

63、

2.

B.×

1. A.√

2.

B.×

64、图1所示体系，去掉其中任意一根支座链杆后，剩下部分都是几何不变无多余约束的体系。

1. A.√

65、力矩分配法中的分配系数、传递系数与外来因素（荷载、温度变化等）有关。

2.

B.×

1.A.√

1.

A.√

66、静定结构的内力与荷载有关，而与材料的性质、截面的形状及大小无关。

2. B.×

67、有多余约束的体系一定是几何不变体系。

2.

B.×

1.A.√

68、三铰拱的水平推力不仅与三铰的位置有关，还与拱轴线的形状有关。

2.

B.×

1.A.√

1.

A.√

69、三铰拱的主要受力特点是：

在竖向荷载作用下产生水平反力。

2. B.×

70、两根链杆的约束作用相当于一个单铰。

2.

B.×

1.A.√

1.

A.√

71、不能用图乘法求三铰拱的位移。

2. B.×

72、零杆不受力，所以它是桁架中不需要的杆，可以撤除。

2.

B.×

1.A.√

1.

A.√

73、用图乘法可以求等刚度直杆体系的位移。

2. B.×

74、连接四个刚片的复铰相当于四个约束。

1.A.√

2.

B.×

主观题

75、几何组成分析

参考答案：

去掉二元体，为常变体系。

76、体系分析

参考答案：

对图1所示体系进行几何组成分析时，可把地基作为一个刚片，当中的T字形部分BCE作为一但本身是一个刚片而且只用两个铰与其他部分相联，因此它实际上与A、B两铰连线上的一根链杆同理，右边的CD部分也相当于一根链杆。

这样，此体系便是两个刚片用AB、CD和EF三根链杆相于一点，故为几何不变体系，而且没有多余约束。

77、

对图3体系作几何组成分析。

参考答案：

对图3所示体系有：

DE杆件与地基构成几何不变体系；CB刚片与地基之间用AB链杆和C处两个平不交与一点满足二刚片规则，故CB与地基构成几何不变体系；BD链杆为多余联系；故整个体系为

78、201912简答题：

1.结构结点简化的主要方面。

2.力法解超静定结构的特点。

3.简述刚架内力计算步骤。

4.结构支座简化的几个方面。

。

5.位移法解题的步骤。

6.简述结构力学研究方法

参考答案：

1.结构结点简化的主要方面。

答：

结点的简化杆件间的连接通常可简化成为三种理想情况：

（1）铰结点：

约束各杆端不能发生相对移动，但可相对转动；可以传递集中力，但不能传递力矩

（2）刚结点：

连接各杆端既不能相对移动，又不能相对转动；既可以传递集中力，又可传递力矩

（3）组合结点：

是一些杆端为刚性联结，另一些杆端为铰结。

2.力法解超静定结构的特点。

答：

（1）以多余未知力作为基本未知量，根据基本体系与原结构的变形协调条件建立力法方程。

即是位移方程。

（2）若选取的基本体系是静定的，力法方程中的系数和自由项就都是静定结构的位移。

但若取方程中的系数和自由项都是超静定结构的位移。

（3）基本体系与原结构在受力、变形和位移方面是完全相同的，即两者是等价的。

（4）由于多余力的确定不是唯一的，因此力法基本体系的选取也不是唯一的。

3.简述刚架内力计算步骤。

答：

（1）求支座反力。

简单刚架可由三个整体平衡方程求出支座反力，三铰刚架及主从刚架等，支座反力。

（2）求控制截面的内力。

控制截面一般选在支承点、结点、集中荷载作用点、分布荷成受力简单的区段。

运用截面法或直接由截面一边的外力求出控制截面的内力值。

（3）根据每区及叠加法作出弯矩图。

作刚架Q、N图有两种方法，一是通过求控制截面的内力作出；另一种方法离体，建立矩平衡方程，由杆端弯矩求杆端剪力；最后取结点为分离体，利用投影平衡由杆端剪力有斜杆），计算内力较麻烦事，采用第二种方法。

（4）结点处有不同的杆端截面。

各截面上的内并把该端字母列在前面。

（5）注意结点的平衡条件。

4.结构支座简化的几个方面。

答：

支座的简化

（1）可动铰支座：

约束杆端沿竖向或水平方向的移动。

因此只产生一个竖向或水平反力。

（2）定向支座：

约束杆端沿某一方向的移动和转动。

因此会产生一个相应的反力和弯矩。

（3）固定支座：

约束杆端沿任何方向的移动和转动。

因此会产生水平、竖向反力和弯矩。

（4）固定铰支座：

约束杆端沿任何方向的移动，但可以转动。

因此会产生水平和竖向反力。

5.位移法解题的步骤。

答：

（1）确定结点位移的数量；

（2）写出杆端力与杆端位移的关系式；（3）由结点平衡或截面平结点位移；（5）结点位移回代，得到杆端力。

6.简述结构力学研究方法。

答：

结构力学问题的研究手段包含理论分析、实验研究和数值计算，本课程只进行理论分析和计算要考虑以下三方面的条件：

（1）力系的平衡条件或运动条件。

（2）变形的几何连续条件。

（3）应力

利用以上三方面进行计算的，又称为“平衡-几何”解法。

采用虚功和能量形式来表述时候，则称为一步发展和应用，结构力学的计算由过去的手算正逐步由计算机所代替，本课程的学习将为进一步打下基础。

79、

（1）试用位移法计算图示刚架，并作出弯矩图。

已知两杆长均为l，EI为常数

（2）用位移法（利用对称性）计算图示结构并画弯矩图。

（EI=常数）

参考答案：

l

（1）解：

令EI



i，则



3Pl/8

Pl/8

Z1=1

4i

2i

2i

2i

M1图 MP图

型方程：

解得



r11

r11Z1

Z1

6iR1P

Pl

16i



0， 即

R1P

3Pl/8

6iZ1



3Pl8



0

Pl/4

由M M1Z1

MP，得刚架的弯矩图为：

Pl/4



Pl/4

Pl/8

M图

（2）解：

将一般荷载分为对称和反对称荷载。

在对称荷载作用下，只有横梁受压力（25kN）,弯矩为零；在反

设基本未知位移C顺时针为正，水平位移C不作为未知量。

（2）杆端弯矩

i EI,i EI M i

2512 M i

2512

AC

MCE

12 CE 5

3iCEC

CA ACC 2 ， AC

ACC 2

（3）位移法方程

MC 0,MCA

MCE 0

41EI

60 C

150

0，解得C

150601

41 EI

（4）最后弯矩（4分）

MCA iACC

2512

2

131.71，MAC iACC

2512

2

168.29

MCE



3iCEC



131.71作内力图

80、

（1）试用力法计算图所示刚架，并作出弯矩图。

EI=常数。

（2）试用力法计算图所示刚架，并作出弯矩图。

EI=常数。

参考答案：

P

P

图1

P

P

图2

（1解：

原结构可等价与下列两结构的叠加

图2的弯矩图等于零。

计算图1，取半结构，基本体系

P

X

MP图

L

X=1

P M图

P

半结构 基本体系

4L3

1 3EI

PL3

1P 2EI

1X1

1P 0

X 3P

1 8

（2分）

8

5PL

8

M图

（2）解:

3PL

81、

（1）试求图示结构A点的转角。

各杆为常数。

（2）试求如图所示外伸梁C点的竖向位移。

梁的EI为常数。

参考答案：

解：

（1）在A处作用虚设力M=1，作出M图如图所示

（2）由∑Fx=0知，F 1ql，对应的M图如图所示

Ax 2 P

（3）由图乘法可求得A点的转角A

1 1 l ql2

2 l ql2

ql3

A EI

（ 1 1）

2 2 8 3 2 32 24EI

解：

（2）作MP和M图，分别如图（b）、（c）。

BC段MP图是标准二次抛物线图形；AB段MP图不是标准二次抛物线图形，现将其分解为一个三角

1 1ql2

l3l

2ql2

l 1ql2 l

Cy EI

ql4

l l

38 28 38 4 28 3

（）

128EI

82、201912作图示1所示结构的弯矩图：

201912作图.docx

参考答案：

10

5

解：

m/3



2m/3

36

36

2m/3

m/3

36

M（kN•m）

16

4qlql

l

l

l

图1