大学结构力学课程试卷及答案B.docx

结构力学（二）试卷B卷
题号
一
二
三
四
总成绩
合分人
得分

考试方式：闭卷考试时间：120分钟 卷面总分：1分
得分
评阅人

、单项选择题（每小题4分，共20分）
1、欲使结点A的转角为0，应在结点A施加的力偶M （）
A、5iB、 5iC、Pa《4D、 Pa/4
J f
m
c
A
第2题图
F 上”小
2、图示连续梁中结点B的不平衡力矩是（
A、M m/2B、 M
）。
m ,，2
第3题图
C、 M m/2D、Mm /2
3、如图所示矩形衬砌结构，受到土压力作用，计算该结构时可利用对称性
进行简化，简化后正确的计算简图为（）。
第3小题
ABCD
4、先处理法计算图示刚架，各杆件EI、EA为常数，长度为1，则结构整
体刚度矩阵中的元素K的数值等于（
15
A、12EI /12
B、6EI /12
C、3EI /12
D、0
）。
2 [2，3，4]
^=l
3 [0，
5,
0]
―[0，0，1]
第4题图
5、图示（a）、（b ）两个单自由度体系，则两者固有频率的关系为（）。
A、
a
B、EA
C、EA
D、
a
b ,
时
_ 、 a b
0时
a b
b
第5题图

得分评阅人
二、填空题 （每小题3分，共15分）
1、位移法的基本方程是按照（）条件确定的。
2、如题2图所示结构，AB杆的分配系数等于（）。
3、如题3图所示超静定结构，单元及结点位移分量编码如图，单元③的单元定位向量[]®=（）。
1、（）位移法与矩阵位移法未知量数目一样。
2、（）在力矩分配法中反复进行力矩分配及传递，结点不平衡力矩愈来
愈小，主要是因为分配系数及传递系数＜ 1。
3、（）结构刚度矩阵与单元的编号方式有关。
4、（）凡是大小、方向、作用点位置随时间变化的荷载，在结构动力计
算中都必须看作动力荷载。
5、（）只有单自由度体系，位移的动力系数和内力的动力系数是相同的。
我撰! 号"《5,6,7）
4、已知结构的自振周期T 0.3s,阻尼比
的初始条件下开始振动，则至少经过（
0.04,质量 m 在 y 2mm ,v 0
）个周期后振幅可0以衰
减到0.1mm以下。
5、如题5
（
图所示振动体系不计杆件的轴向变形，则动力自由度数目是）。
得分
评阅人

判断题（共10分，每题2分，正确打
错误打x）
得分评阅人
四、计算题（共60分）
1、用位移法计算图示有侧移刚架结构，作弯矩图。（20分）

2、用力矩分配法求解图示连续梁结构，并作弯矩图。（10分）

c.
c
K、、
rT
4/
r
\%、
r
£ v-
i
4n

i-

（1）
衬,。：］ 3 匚,cm
无阻尼时梁中点总位移幅值。（15分）

3、如图所示连续梁结构，各杆件长均为1,线刚度L结点、总码、单元编号如图所示，单元1和单元3作用均布荷载。（15分）
（1）写出各个单元的定位向量。
（2）用先处理法写出结构的整体刚度矩阵［K ］。
（3）用先处理法写出结构的等效结点荷载列阵［P］。
4[0^,0]

4、图示梁受简谐荷载P sin t作用，P 20kN ,80s 1, m 3kg ,
EI 9 106N m 2,梁长l 4m ,支座B的弹簧刚度k 48EI/13。试求（1）
2011-2012学年第一学期期末考试
结构力学（二）试卷B卷参考答案与评分标准
（卷面总分：1分）一、单项选择题（本题共5小题，每题3分，共15分）
1、D2、B
3、A4、D
5、B
二、填空题（本题共5小题，
1、平衡2、0.3
每题3分，共15分）
3、 2 3 4 0 0 8 t
4、 125、 2
三、判断题（本题共5小题，
1、X2、j
每题2分，共10分）
3、/4、x
5、x
四、计算题（本题共4小题，1、（本小题20分）
解：（1）设基本未知量b、
（2）杆端弯矩：
M2i 4 6i/4
ABB
M6i ,
共60分）
（1分）
, M4i 4 6i/4 ,
BAB
M3i /4
（4分）
BCB
（3）列位移法方程
M0, 10i1.5i
BB
X0,Q Q 0
DC
4 0（2 分）
,6i3.75 24 0
（4分）
BACD
解得：7.58/i,
B
（4）各杆端弯矩
M13.89kNm , M
AB
M4.42kNm , M
BCCD
（5）弯矩图
B
0.74/i（2 分）
4.42kNm ,
BA
5.69kNm（2 分）
（5分）

2、（本小题10分）
解：
分配系数
-64
-64
（2分）
固端弯矩
0
0 0
0
一次分配1
10-
-20 20—
10
一次分配

21.6—
43.2
二次分配1
-5.4-
--10.8 -10.8 —
-5.4
二次分配

2.16—
4.32
三次分配1
-0.54-
--1.08 -1.08 一
-0.54
三次分配

0.432
三次分配

832
生

10.8
1.08
0.108
-52
（2分）
-10.8
-1.08
-0.108
-7£
（3分）
52
76
（3分）

3、（本小题15分）
解：
（1）单元1定位向量：
单元2定位向量：0 0
单元3定位向量：0 0
（2）结构整体刚度矩阵：
8i 2iK
2i 8i
0 0 0 1
10 0 2
2 0 0 0（ 6 分）
（4分）

（3）等效结点荷载列阵:
q12 q12T
12 12
（5分）
4、（本小题15分）
解：1）梁中点的柔度系数为
1
1 I
2 k
上
48EI
上
48EI
1513
4k 192EI
（4分）
固有频率
H92EI 1192 9 106:—— /——―-5ml 35 3 43
134.161(3 分)
s
动力系数
80
134.16
-1.55
2
（3分）
梁中点总位移幅值为
y
tmax
mg
mg
mg
(mg
P)
st
5 43
192 9 106
(3 10
1.55
20 103) 6.3mm
（5分）