结构力学2试卷及答案b

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1、专业年级结构力学（二）试题考试类型：开卷试卷类型：B卷考试时量：120分钟一、填空题：（20分，每题5分，共4题）1、己知/=2m，Mu=300KNm，则图1示等截面静定梁的极限荷载.2P2、请绘出图2示结构弯矩图，各杆EI、/均相同图3示结构的原始刚度矩阵是.4、略去杆件自重及阻尼影响，图4示结构U振频率是ZlZTLa-aa图4二、简答题：（20分，每题5分，共4题）1、什么是塑性铰，其与普通铰的区别是什么？2、矩阵位移法屮何为单元分析？何为整体分析?3、剪力分配法中，若荷载不是作川在柱顶，而是作川在竖柱上应如何处理?4、第一类失稳的特征、第二类失稳的特征分别是什么？四、计算题：（3

2、0分，每题15分，共2题）1、请渑无剪力分配法绘制图5所示刚架的M图ElEl3EI2EI2EI上__J-80kN3EI2、试求图6示刚架的自振频率和主振型。1/2El=，W1/2/1/2z1/2五、综合题：（30分，共1题）别乘上金't…9/2即可°)再分ZI,2阍7所示刚架各杆e、I、a相同，na=1000/，试用矩阵位移法求其内力。(提示：为计一、填空题：（20分，每题5分，共4题）1、200KN2、M^rMM/4二、简答题：（20分，每题5分，共4题）1、答：截面的弯矩不能再增大，但弯曲变形可任意增长，这就相当于在该截面处山现了一个铰，我们称此为塑性铰。区别：1）普通铰不能承受弯

3、矩，而塑性铰则承受极限弯矩Mu。2）普通铰可向两个方向自由转动，即为双向铰，而塑性铰是单向铰，只能沿弯矩方向转动，当弯矩减小时，材料则恢复弹性，塑性铰即告消失。2、答：单元分析：把结构离散成有限个较小的单元，分析单元的内力与位移之间的关系，建立所谓单元刚度矩阵或单元柔度矩阵。整体分析：把各单元集合成原来的结构，使各单元满足原结构的几何条件、平衡条件，从而建立整个结构刚度方程或柔度方程，以求解原结构的位移和内力。3、答：1）将结构分解为只有荷载单独作川和只有结点线位移单独作用两种情况。2）计算出荷载单独作用吋结构的内力图及支座链杆上反力Fl;将Fi反号作用于只有结点位移单独作用的结构，并

4、用剪力分配法计算其内力图。3）将两内力图叠加，即得剪力分配法中，荷载作用在竖柱上吋最终内力图。4、答：第一类失稳特征：结构平衡形式即内力和变形状态发生质的突变，原有平衡形式成为不稳定的，同时山现新的有质的区别的平衡形式。第二类失稳特征：平衡形式并不发生质变，变形按原有形式迅速增长，以致使结构丧失承载能力。三、计算题：（30分，每题15分，共2题）十取反对称的半结构：I）计算/，令I'AB=民2440kN40kN40kN3EI40kN^7/（反对称）^77777^（正对称，各杆弯矩皆力零，只有水平杆有轴力）2x13x440kNCBC7777.ElIx2+lxl+3x41512Ix2+lx

5、l+3x415Mcb=13)计算MFBC=MbCB4）分配与传递CD—lBEMdclxl3EI丁=4lxl1Ix2+lxl+3x4_15Mcd3x412lxl+3x413FI40x42—-80ba二似(1/1312/13-80j•10.676.9783.7-0.460.040.42-84.1284.12lxl+3x413FAB2、解:1）计算么

6、I27z一+I'2x一-/1—2x2x213264,3641111536EI512£Z2）计算vr:11ml'+3ml3153

7、6E/~1536E/^536%536E/3）计算P:/1536ml/El~1}l536W//£/n-■艮丄，艮四、综合题：（30分，共1题）1、解：1）编号、建坐标（见下图示）。2）计算/r:令E=/=/=q=l对单元①，a=0°cosa=1,sina=0⑴12⑴22lz111lu1/1-21000000126064-1000000-12-6062-1000000-1260-62100000012-60-64对单元②，a=0°cosa=-0.6,sina=-0.8cos2a=-0.36，sin2a=-0.64,sinacosa=0.48（2）“3）31^33367.68474.240

8、一367.68-474.240474.24644.32-3.6-474.24-644.32—3.64.8-3.64一4.83.62-367.68-474.240367.68474.240-474.24-644.32-6474.24644.32-64.8-3.62-4.83.643）计算心S13OS33⑴12⑴220TV1^

9、14(1)Ms”U111.2.••••••3••.••.••.••••4742448i-1000f)0-367.68-4