结构力学模拟题.doc
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《结构力学》模拟题(补)
一、填空题
1.平面杆件结构根据其组成特征和受理特点,可以分成如下几种类型:梁、刚架 、 桁架、拱以及组合结构。
2.体系自由度是指体系运动时,用来确定其位置所需独立坐标的数目。
3.称结构是指不仅杆件轴线所构成的几何图形是对称的,而且杆件的刚度和支承情况是对称的。
4.图示结构(各杆EI =常数)用位移法进行求解时,结点转角未知量的个数为 2 个,独立结点线位移为 1 个。 填空题第4题图 填空题第8题图
5.根据 反力对称 互等定理可以证明结构刚度矩阵是对称矩阵。
二、单项选择题
1.图示结构,用矩阵位移法计算时(计轴向变形),未知量数目为( B )
A.7 B.8 C.9 D.4
2.图示各结构中,除特殊注明者外,各杆件EI =常数。其中不能直接用力矩分配法计算的结构是( C )
3.图示结构影响线(P =1在BE移动)BC、CD段纵标为( B )
A.BC、CD 均 不 为 零 B.BC、CD 均 为 零 ; . BC 为 零, CD 不 为 零 D.BC不为零,CD 为零
4.图示桁架各杆EA相同,其指定单元①的整体坐标系单元刚度矩阵为( C )
三、作图示结构的内力图。
解:1. 求支座反力。
由,15×2-FDy×4=0
得 FDy=7.5KN
由,
得FAy=7.5KN
得 FAx=15KN
2. 绘制弯矩图
3. 绘制剪力图
4. 绘制轴力图
四、作图示结构的 图。
答案:
M图 (kN·m)
五、综合题
列图示结构的矩阵位移法方程。
六、试求图示结构C端的水平位移和角位移(已知EI=常数,并忽略轴向变形和剪切变形)。
解:1. 在C点加一个水平单位荷载作为虚拟状态,其方向取为向左。
两种状态的弯矩为:
在横梁BC上:
在竖柱AB上:
由,得C端水平位移为
负号表示实际位移与所设虚拟单位荷载的方向相反,即为向右。
2. 在C点加一单位力矩,作为虚拟状态,方向为顺时针方向。
两种状态的弯矩为:
在横梁BC上:
在竖柱AB上:
由,得C端角位移为
计算结果为正,表示C端转动的方向与虚拟力矩的方向相同,为顺时针方向转动。
七、用力法计算图示结构,共绘出弯矩图
解:1. 两次超静定,写出力法经典方程
其中系数和自由项的物理意义如图中c d e所示。
由图乘法计算各系数和自由项,作出单位弯矩图,如下图a b c所示。
代入经典方法,求得
多余未知力求得后,最后弯矩图按叠加原理计算。计算。如图d所示。
八、用位移法计算图示结构,并绘弯矩图。
解:注意到AB和CDE的弯矩是静定的,可用平衡条件先行求出。
原结构可简化成图b所示的受力图。
基本结构如图c。
位移法方程为:
设,作如图d、e所示。
对于C结点,用平衡条件得:
,代入得Z1 =6,按,做出弯矩图如f所示。
中国地质大学(北京)继续教育学院 2013年09课程考试
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A
15KN
B
C
D
2m
2m
15KN
A
B
C
D
FDy
FAy
FAx
2m
2m
A
B
C
D
30
7.5
7.5
30
30
A
B
C
D
15
15
7.5
7.5
A
B
C
D
7.5
7.5
L
L
A
B
C
q
L
L/2
L/2
Fp
A
C
B
D
EI1
EI2=2EI1
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