2017西南大学-结构力学考卷

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1、西南大学网络与继续教育学院课程考试试题卷类别：网教(网教/成教)专业：土木工程2017年12月课程名称【编号】：结构力学【0729】A卷大作业满分：100分一、作图示1所示结构的弯矩图：请任选4个图作答，每个5分，共计20分。（1）（2）（3）（4）（5）（6）(7)(8)(9)(10)图1答：(1)答：（2）答：（1）答：（2）答（5）答（6）二、简答题：本大题共3小题，每题10分，共30分。1、简述刚架内力计算步骤。2、简述计算结构位移的目的。3、如何确定位移法基本未知量。1.答：（1）求支座反力。简单刚架可由三个整体平衡方程求出支座反力，三铰刚架及主从刚架等，一般要利用整体平衡和局部平

2、衡求支座反力。（2）求控制截面的内力。控制截面一般选在支承点、结点、集中荷载作用点、分布荷载不连续点。控制截面把刚架划分成受力简单的区段。运用截面法或直接由截面一边的外力求出控制截面的内力值。（3）根据每区段内的荷载情况，利用“零平斜弯”及叠加法作出弯矩图。作刚架Q、N图有两种方法，一是通过求控制截面的内力作出；另一种方法是首先作出M图；然后取杆件为分离体，建立矩平衡方程，由杆端弯矩求杆端剪力；最后取结点为分离体，利用投影平衡由杆端剪力求杆端轴力。当刚架构造较复杂（如有斜杆），计算内力较麻烦事，采用第二种方法。（4）结点处有不同的杆端截面。各截面上的内力用该杆两端字母作为下标来表示，并把该端

3、字母列在前面。（5）注意结点的平衡条件。2．答：(1)验算结构的刚度。校核结构的位移是否超过允许限值，以防止构件和结构产生过大的变形而影响结构的正常使用。(2)为超静定结构的内力分析打基础。超静定结构的计算要同时满足平衡条件和变形连续条件。(3)结构制作、施工过程中也常需先知道结构的位移。3.答：由于在同一结点处，各杆端的转角都是相等的，因此每一个刚结点只有一个独立的角位移未知量。在固定支座处，其转角等于零为已知量。至于铰结点或铰支座处各杆端的转角，它们不是独立的，可不作为基本未知量。这样，结构独立角位移数目就等于结构刚结点的数目。三、分析计算题：本大题共3小题，共计50分。1、几何组成分析

4、：本题共3个体系如图2，图3，图4所示，任选2个进行分析，每个10分，计20分。图2图3图4解：对例图2所示体系进行几何组成分析时，可把地基作为一个刚片，当中的T字形部分BCE作为一个刚片。左边的AB部分虽为折线，但本身是一个刚片而且只用两个铰与其他部分相联，因此它实际上与A、B两铰连线上的一根链杆（如图中虚线所示）的作用相同。同理，右边的CD部分也相当于一根链杆。这样，此体系便是两个刚片用AB、CD和EF三根链杆相联而组成，三杆不全平行也不同交于一点，故为几何不变体系，而且没有多余约束。解：对图3先分析DEFCB这个体系，首先DF与BE.BF组成的几何不变体系，BCF相当于是二元体，整个的

5、还是几何不变体系，而AB和大地已经是连为一体的了，那么DEFCB就相当于与大地是通过一个铰B和一个支杆C，一共3个约束与大地相连，故为几何不变体系！2、结构位移求解：本题共2题，任选1题作答，计10分。（1）试求如图5所示外伸梁C点的竖向位移。梁的EI为常数。（2）已知图6所示结构，求B点的水平位移。图5图6（1）解：作和图，分别如图(b)、(c)。BC段图是标准二次抛物线图形；AB段图不是标准二次抛物线图形，现将其分解为一个三角形和一个标准二次抛物线图形。由图乘法可得3、超静定结构求解：本题共2题，任选1题作答，计20分。（1）用力法作图7所示结构的M图。.EI=常数。（2）用位移法(利用

6、对称性)计算图8所示结构并画弯矩图。（EI=常数）图7图8（1）解：因为结构对称荷载反对称，可利用对称性如下qqqq2qqq对称半结构用位移法求解q2ql2/724ql2/724ql2/722ql2/72对称弯矩图