西北工业大学结构力学及其答案.docx

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西北工业大学结构力学及其答案

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西北工业大学结构力学试卷及其答案

一、单项选择题（每小题2分，共20分）

1.下图中的哪一个不是二元体（或二杆节点）（）

A.

B.

C.

D.

2.图1所示体系，铰K相当的约束个数为（）

图1图2图3

A.4B.5C.6D.7

3.不考虑轴向变形，图2所示结构用先处理法建立的结构刚度矩阵阶数是（）

A.3×3B.4×4C.5×5D.6×6

4.静定结构的支座反力或内力，可以通过解除相应的约束并使其产生虚位移，利用刚体虚功方程即可求解，虚功方程相当于（）

A.几何方程B.物理方程

C.平衡方程D.位移方程

5.图3所示结构，用力法求解时最少未知个数为（）

A.2B.3C.4D.5

6.图示结构中，不能直接用力矩分配法计算的结构是（）

A.B.C.D.

7.根据影响线，使跨中截面K产生最大弯矩的均布活荷载最不利分布是（）

A.

B.

C.

D.

8.图示三单跨梁的自振频率分别为ωa，ωb，ωc，它们之间的关系是（）

（a）（b）（c）

A.

B.

C.

D.

9.静定结构在支座移动时，会产生：

（　　）

A.内力  B.应力C.刚体位移   D.变形

10.力法方程是沿基本未知量方向的：

（　　）

A．力的平衡方程 B．位移为零方程

C．位移协调方程D．力的平衡及位移为零方程。

二、填空题（每空2分，共20分）

1.具有基本部分和附属部分的结构，进行受力分析的次序是：

先计算____部分，后计算____部分。

2.图4所示桁架中杆a、b的轴力分别为FNa=____，FNb=____。

图4图5图6

3.图5所示静定梁在移动荷载作用下，截面C的弯矩影响线方程为MC=___________（0≤x≤2m）；MC=_____（2m≤x≤6m）。

4.用位移法计算有侧移刚架时，基本未知量包括结点____位移和____位移。

5.图6所示桁架杆1的内力为　　　　。

6．力法方程中柔度系数

代表。

三、计算题（每小题12分，共60分）

1.求出图7所示静定梁的支座反力，并画出其内力图（包括弯矩图和剪力图）

图7

2.求图8所示桁架中指定杆件的内力。

图8

3.作图9所示悬臂梁A支座反力

、

、

截面内力

的影响线。

图9

4.用力法计算图10所示刚架，并绘其M图，EI为常数。

图10

5.图11所示伸臂梁端部支承一发动机m=5t，不计梁的质量,计算梁圆频率，并绘共振时梁的最大弯矩图。

EI=1.6×108N.m2，FP=10kN，

=0.05。

图11

标准答案

一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）

1-5：

BCDCA6-10：

CBDCC

二、填空题（每空2分，共20分）

1、附属部分基本部分2、FNa=FPFNb=-

3、2m4-x4、角位移独立结点线位移

5、06、基本结构在

作用下产生的沿

的位移

三、计算题（本大题共5小题，每小题12分，共60分）

1．解：

先求支座反力，再作M、Q图，如下图所示。

2．解：

以整体为研究对象求支座反力，如图（b）所示，再以1-1截面左边部分为隔离体，由

得

将

代入上式解得

以2-2截面左边部分为隔离体，由平衡条件

3．解：

按静力法求解。

利用平衡条件可求得各量的影响线方程为：

由此可作出各量的影响线分别如图（b）（c）（d）所示。

4.解：

①选取力法基本结构如图　　　

②力法方程：

　③求系数和自由项：

，

④求X1:

X1=26kN

⑤作Ｍ图

X1X1=1

基本结构M1图（m）MP图（kN.m）M图（kN.m）

5.解：

（1）体系自振频率

（2）计算放大系数

（3）最大弯矩