结构力学模拟题.doc

中国地质大学（北京）继续教育学院 2014年09课程考试
《结构力学》模拟题
一． 单项选择题
1、 在杆件简化时，下列做法错误的是（ C ）。
A 直杆用直线代替 B 曲杆用曲线代替
C 变截面杆用粗细变化的线条代替 D 圆杆用直线代替
2、 下列不属于支座简化形式的是（ A ）。
A 滑动支座 B 活动铰支座 C 固定铰支座 D 固定支座
3、下列不属于平面杆件结构分类的是（ B ）。
A 拱 B 柱 C 梁 D 刚架
4、几何组成分析时一个铰支座可视为（ B ）个约束。
A 1 B 2 C 3 D 4
5、关于弯矩图下列说法错误的是（ B ）。
A 均布力作用段弯矩图为抛物线
B 无荷载作用段弯矩为零
C 集中力作用处弯矩图斜率改变
D 铰结点处弯矩为零
6、属于桁架中杆件所受内力的是（ B ）。
A 剪力 B 轴向拉（压）力 C 弯矩 D 扭矩
7、不属于图乘法适用条件的是（ A ）。
A M图或者Mp图形状可求 B 杆段EI为常量
C 杆段轴线为直线 D 各杆的M图和Mp图至少有一个为直线
8、下列说法正确的是（ C ）。
A 单位荷载法求位移时可根据求解方便设立单位荷载
B 虚功法的位移是不能进行虚设的
C 虚功原理包括平衡条件和变形协调条件
D 利用一个假设的虚拟单位力可以求出多个结构位移
9、阳台挑梁应简化为（ B ）。
A 活动铰支座 B 固定支座 C 固定铰支座 D 永久支座
10、在进行结构简化时下列说法错误的是（ D ）。
A 尽可能正确的反应构件的主要性能
B 抓住主要矛盾，忽略次要矛盾
C 计算简图会与实际结构有些微差异
D 计算简图必须完全正确的反映实际结构
11、对几何不变体系描述正确的是（ A ）。
A 体系受到任意外力时都能保持几何形状和位置不变的体系
B 体系受到任意外力时都能保持几何大小不变的体系
C 体系受到任意外力时都能保持几何大形状变的体系
D 体系受到任意外力时都不产生位移的体系
12、对三刚片规则说法错误的是（ C ）。
A 三个铰不能共线 B 可以是虚铰连接
C 由三个刚片组成的体系是几何不变的
D 符合三刚片规则的体系是几何不变的
13、多余约束是指（ C ）。
A 设计之外的约束 B 超出数量的约束
C 对于保证体系几何不变性来说是不必要的约束
D 多样性的约束
14、对于三铰拱的描述错误的是（ A ）。
A 拱曲面的形状影响结构的最大弯矩
B 与相同跨度的梁相比，弯矩减小
C 将竖向压力部分地转化为拱架脚水平推力
D 拱的力学性能与高跨比相关
15、关于桁架说法错误的是（ C ）。
A 上弦杆都受压 B 下弦杆都受拉
C 腹杆都受压 D 桁架中存在不受力的零杆
16、三铰拱在竖向荷载作用下其他条件不变，当拱高减小时，水平推力（ A ）。
A 增大 B 减小 C 不变 D 不清楚

二． 填空题
1、 平面杆件结构可以分成如下几种类型： 、 、 、 以及 。
2、体系 是指用来确定其位置所需独立坐标的数目。
3、如图所示，用位移法进行求解时，转角未知量的个数为 个，独立结点线位移为 个。

4、图乘法使用的条件是： 、 、 。
5、静定结构内力计算与各杆件的刚 。
6、结构简化包括荷载、杆件、 、 四个部分。
7、拱脚的 分力是三铰拱比相同跨度梁结构弯矩大为减小的原因。
8、 荷载作用于多跨静定梁的基础结构是，附属结构的内里为 。
9、 从几何组成上讲，静定和超静定结构都属于 ，前者 多余约束后者 多余约束。
10、一个固定支座相当于 个约束。
11、对称结构是指 、 、 都对称的结构。
12、确定如图所示结构的超静定的次数 。

13、在具有2个自由度的体系上加上一个二元体时，所得新体系的自由度为
14、超静定结构内力计算与各杆件刚度的 相关。
15、静定结构支座移动产生 不产生 和
16、几何不变体系指体系受外力作用，不考虑杆件变形时， 和 不变的结构。

三． 判断题
1、结构力学主要研究杆件体系的受力状态。（ ）
2、桁架各杆件的铆接处应简化为刚结点。（ ）
3、两刚片用三根链杆相连接，则所组成的体系是几何不变的。（ ）
4、静结构的内力都可由平衡条件求得。（ ）
5、铰支座处的弯矩必为零。（ ）
6、根据杆件的受力特点桁架会比相同材料的梁能更好的适用于大跨度结构。（ ）
7、虚功原理与材料物理性质无关，适用于任何材料。（ ）
8、计算简图应完全真实反映实际情况。（ ）
9、虚铰与一般铰的约束效果相同。（ ）
10、瞬变体系由于在发生微笑变形后就转化为几何不变体系，因此可用于工程结构中。（ ）
11、超静定结构可由平衡条件求得全部内力。（ ）
12、桁架中三杆节点上无荷载作用时若其中两条杆在一条直线上，则另一条杆受力为零。（ ）
13、静定结构在温度改变、制造误差、材料收缩等影响下不仅产生变形，也产生应力。（ ）
14、为计算图示结构A、B端的相对位移，运用力法求解时应虚设图示单位力系。（ ）
m=1 m=1
A B

四． 简答题
1、 简述三刚片规则。
2、 支座位移对静定和超静定结构内力和位移有何影响？
3、 力法、位移法各适用于什么情况？
4、 静定结构内力分析情况与杆件截面的几何性质、材料物理性质是否相关？为什么？
5、试简要分析同样跨度的直梁、拱受横向荷载时的本质区别。
6、试分析“虚功原理”中“虚功”的物理含义。

五、 计算题
1、 试求图示结构中B点的竖向位移，桁架中各杆的EI=210000kN。

40kN 40kN
D E
4m

A B C
80kN

3m 3m 3m 3m

2、如图所示结构，当支座B向下发生2cm位移时，试用力矩分配法计算该结构，并作出弯矩图。已知：E=200GPa，

参考答案：
一．单项选择题
1
2
3
4
5
6
7
8
C
A
B
B
B
B
A
C
9
10
11
12
13
14
15
16
B
D
A
C
C
A
C
A

二．填空题
1、梁、刚架 、 桁架、拱、组合结构 2、自由度 3、 2 个、1 个
4、杆段的EI为常数、杆段轴线为直线、各杆的M图和MP图中至少有一个为直线
5、无关 6、支座、结点 7、水平 8、零 9、几何不变体系 ,无，有
10、 3个 11、几何形状、杆件刚度、荷载分布 12、 2
13、 2 14、相对大小 15、位移、内力、应力 16、几何形状、位置
三．判断题
1
2
3
4
5
6
7
T
F
F
T
F
T
F
8
9
10
11
12
13
14
F
T
F
F
T
F
F

四. 简答题
1、答：三个刚片用不在同一直线上的三个铰两两相联，则组成的体系是几何不变的。
2、 答：对于超静定结构：使支座产生反力，结构产生内力，同时产生位移
对于静定结构：不产生反力和内力，只产生位移
3、答：力法：只适用于超静定结构。
位移法：通用于分析静定和超静定结构。
4、答：不相关，静定结构内力分析只有平衡条件便可求得，只与受力条件、约束条件相关。而与杆件截面几何性质、材料物理性质无关。
5、答案：直梁受横向荷载时只有弯矩和剪力；由于支座水平推力的作用，拱在竖直向下的荷载作用下产生向内的水平反力。
6、答：“虚功”中的“虚”指位移Δ是任意假定的，与作用于质点上的力无关。即位移Δ的产生与力系并无关系。发生了虚位移Δ的过程中，力系所作的总功即为“虚功”。

五. 程序设计题
1、
解：（1）在原始状态下求得各杆件的轴力分别为：
60kN -100kN
50kN -90kN
由结构对称可知AB、BC，EB、DB，CE、AD三组杆件轴力各自相等。
（2）在B处虚设竖直向下的单位力（如下图）

此时，可求得结构中各杆件在作用下的轴力分别为：
3/8 -5/8
5/8 -3/4
(3) 根据公式，将上述所求数值带入可求得：
=0.768cm
2.
解：（1）杆端转动刚度为：

计算可得分配系数为：

（2） 由于B沉陷所引起的杆端弯矩：

（3）则：

分配系数
0.6
0.4
固端弯矩
0 -300
0 0
分配与传递
180
120 -120
最终弯矩
0 -120
120 -120

（4）弯矩图为 A B C

120kN.m

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