河海大学2012-2013结构力学B卷试卷及答案.doc

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1、2012－2013学年第一学期结构力学期末考试（B卷及答案）（水工、农水、港航、交通、大禹专业10级）学号专业姓名成绩一、判断题（正确的打√，错误的打×）（每小题2分，共6分）1.结构在支座移动、温度改变及制造误差等因素影响下，不产生反力和内力，但能产生位移。（×）2.图示各结构（各杆EI均为常量）在其荷载作用下的弯矩图分别如图所示，则图（a）和图（b）图乘后结果为零。（√）（a）（b）3.超静定结构的内力与杆件材料的弹性常数和截面尺寸有关，因此可以用增大结构截面尺寸的办法来减少内力。（×）二、选择题（选择

2、一个正确答案）（每小题3分，共9分）1.右图所示平面杆件体系为(A)A.无多余约束的几何不变体系B.有多余约束的几何不变体系C.瞬变体系D.几何可变体系2.已知图示三铰拱的水平推力H=3F/2，则该拱的矢跨比等于(B)。A.1/8B.1/6C.1/4D.1/3103.图示刚架支座A下沉距离及向左移动距离均为微小位移a，则结点C的水平位移等于(A)A、2a，(水平向左)B、1.5a，(水平向左)C、a，(水平向左)D、0三、填空题（每小题3分，共9分）1．图示结构中杆a的内力为kN。2．图示简支梁受集中移动荷

3、载作用，其中F1=10kN,F2=20kN，则C截面的弯矩最大值为40kN。103.图示结构用力矩分配法计算时，分配系数为3/5。AD杆A端的弯矩0(顺时针为正)。4m5EIEI3EIABDC3m3mF=30kN四、试求图示桁架结点B的竖向位移，已知桁架各杆的。（16分）图1虚力状态解：（1）建立虚力状态如图1所示。（4分）（2）求出实际荷载作用下（位移状态）的各杆轴力为：（4分）；；；。虚力状态下各杆的轴力为：（4分）；；。（3）结点B的竖向位移为（4分）10五、图示结构中各杆件的截面抗弯刚度均为EI，集

4、中荷载Fp=20kN，均布荷载q=5kN/m，用力法作结构的弯矩图。（20分）ABCDEFPFPqq4m4m4m解：（1）图示结构为2次超静定结构。考虑到是对称结构受对称荷载，取对称基本系，对称面上反对称的基本未知量为零，只需求对称的基本未知量，力法基本系如图（a）所示。（4分）ABCDEFPFPqq(a)力法基本系F1C（2）力法典型方程（1分）（3）作单位弯矩图、荷载弯矩图，分别如图（b）、图（c）所示。（4分）ABCDE(b)单位弯矩图M1(m)F1=144C10ABCDE(c)荷载弯矩图MF(kNm

5、)1201201010（4）计算系数、自由项（5分）（5）解方程求基本未知量（1分）（6）利用叠加原理计算杆端弯矩，并作弯矩图如图（d）所示。（5分）1010ABCDE(d)弯矩图M(kNm)1055六、试用位移法求解图示结构弯矩图，各杆EI相同，EI=常数。（20分）解：（1）基本未知量为B点的角位移以及BC杆的水平线位移，基本系如下图所示。（2分）（2）建立典型方程(1分)（3）计算系数和自由项（每图各2分，共6分；各系数和自由项各1分，共6分）10k11=7iMP（4）解方程得（1分）（5）利用做弯矩

6、图（设内拉为正）（4分）（外拉）10（内拉）（内拉）（内拉），（内拉）原结构弯矩图如下：七、利用影响线计算图示梁A截面的弯矩和B支座的竖向反力。（12分）影响线如图：（3分）(3分)10影响线如图：（3分）（3分）八、图示刚架，，，；不计轴向变形，结点自由度编号如图中结点编号中括弧中编码所示；试形成矩阵位移法中的结点荷载矩阵。（8分）单元编号如图：10单元局部坐标系如图所示：，，10