结构力学试卷及答案

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1、一、对图示体系进行几何构造分析，并指出有无多余约束，若有，指出其数量。（答题时应有必要的分析过程）（10分)          （5分×2）解：a.几何瞬变体系（用三刚片法则，三铰共线）；b.几何不变体系且无多余约束（体系内部用三刚片法则，三铰不共线）；   二、画出图示结构弯矩图的形状。其中图c各杆件长相等，EI＝常数（15分）     参考答案：    三、计算题（应有主要计算过程和步骤）     参考答案：3.大小、方向和作用位置随时间改变，有机械振动、风、地震和爆炸力      1.（16分）对于图示体系，试求：    （1）RC、QCL的影响线；    （2）在图示移动荷载作用下

2、，利用RC、QCL的影响线，求（正号最大值）和（负号最小值）的荷载最不利位置，并计算其大小。设P＝30kN，q＝30kN/m，并设均布荷载的长度可以任意选取.     参考答案：RC影响线（3分）QCL的影响线（3分）:将均布荷载布置在BC段，集中荷载布置在D点。（2分）=90KN:将均布荷载布置在BC段，集中荷载布置在D点。（2分）=60KN     2、如图所示，各杆件长L，EI＝常数，计算D点的水平位移△DH。（12分）     参考答案：（12分）解：取一半结构计算：△DH＝         3、用力法计算图示，并作M图（各杆EI＝常数）。（16分）     参考答案：（16分）解

3、：取四分之一结构计算：计算简图（2分）图（2分）图（2分M图（3分(1分)；（2分）；M=MP+1X1（2分）     4、已知图示结构的荷载P＝10kN，q＝12kN/m，m＝50kN.m，L＝4m，结构在荷载作用下结点A产生的角位移=（顺时针转动）；线位移，画出结构M图，并求E点得水平支反力FEx。（各杆线刚度i＝常数）（17分）     参考答案：（17分）解：BCDG部分为静定体系，可直接作内力图。（1分）AE杆：KN.m            KN.MBF杆：KN.M;;AB杆：;作M图：（5分）即FEx＝5.4kN（←）（3分）        5、用力矩分配法计算图示结构，并画

4、出弯矩图和求D支座的竖向反力。（14分）      参考答案：5、（14分）解：①计算固端弯矩：；将E点竖向荷载10kN向D点简化为向下的竖向荷载10kN和顺时针的弯矩10kN.m，因此（3分）②计算分配系数：SCA＝；SCD＝；μCA＝μCD＝0.5（2分）③分配及传递：（4分）分配系数μCBμCA00.5μCD0.5固端弯矩（kN.m）30－4010杆端弯矩（kN.m）分配及传递MACMCBMCA2.5052.5305MCDMDC5→0－3510（1）作M图：（3分）（2）D支座的竖向反力：QDE＝10kN（↑）；QDC＝kN（↑）RDy＝10＋15.83＝25.83kN（↑）（2分）

5、    一、对图示体系进行几何构造分析，并指出有无多余约束，若有，指出其数量。（答题时应有必要的分析过程）（10分）             参考答案：a.体系内部用二刚片法则，若三个链杆交于一点，则为几何瞬变体系；若三个链杆不交于一点，则为几何不变体系。b.几何不变体系且无多余约束（体系内部用三刚片法则，三铰不共线）；   二、画出图示结构弯矩图的形状。其中图b各杆件长相等，EI＝常数（15分）a.b.c.     参考答案：    三、计算题（应有主要计算过程和步骤）     参考答案：3.大小、方向和作用位置随时间改变，有机械振动、风、地震和爆炸力      1.（16分）对于图示体

6、系，试求：    （1）ME、QE的影响线（设RC向上为正）；    （2）在图示移动荷载作用下，利用ME、QE的影响线，求（正号最大值）和（负号最小值）的荷载最不利位置，并计算其大小。设P＝30kN，q＝30kN/m，并设均布荷载的长度可以任意选取.     参考答案：ME影响线（3分）QE的影响线（3分）:将P布置在ME影响线的E点处，均布荷载q布置在EB段。（2分）=60KN:将P布置在QE影响线的E点左侧处，均布荷载q布置在ED段。（2分）=-20KN     2、如图所示，各杆件长L，计算D点的水平位移△DH。（14分）     参考答案：（12分）解：将原结构体系分解为图1和图

7、2。其中图1中D点没有水平位移，图2取一半结构计算。△DH＝         3、用力法计算图示排架，已知q＝8kN/m，并作M图。（16分）     参考答案：（16分）解：MP图图（2分）M图（2分(1分)；δ11＝(×6×6)×(×6)×2＝(3分)△1p=[(×6×18q)×(×6)=(3分)X1=△1p/δ11=(－)∕()=－9（kN）；M=MP+1X1(2分)（2分）     4、已知图示结构的荷载q＝30