西南大学网络与继续教育学院课程考试试题卷类别：网教专业：土木工程 2017年6月
课程名称【编号】：结构力学【0729】 A卷
大作业满分：100分
一、名词解释：本大题共10个名词，请任选5个作答，每个4分，共计20分。

1、结构的计算简图
2、几何不变体系
3、自由度
4、约束（或联系）
5、叠加原理
6、超静定结构
7、桁架
8、结构位移
9、对称荷载 10、转动刚度 (S ij) 答：1、结构的计算简图：实际结构往往是很复杂的,进行力学计算以前，必须加以适当地简化，忽略次要因素，显示其基本的特点，用一个简化的图形来代替实际结构，这个图形称为结构的计算简图。

5、叠加原理：结构中有一组荷载（外力、温度、支座沉陷等）产生的内力或位移等于每一荷载单独作用产生的内力或位移的总和。

8、结构位移：结构上点的位置的移动(线位移)或截面的转动（角位移）。

主要由荷载作用、温度变化、支座沉陷、结构构件尺寸的误差以及结构材料性质随时间的变化等原因引起。

9、对称荷载：所谓对称荷载是指荷载绕对称轴对折后，左右两部分的荷载彼此重合，具有相同的作用点、相同的数值和相同的方向。

10、转动刚度 (S ij)：表示杆端对转动的抵抗能力。

在数值上等于使杆端产生单位角度j=1时，在该杆端所需施加的力矩，用Sij表示。

二、简答题：本大题共3小题，请任选2小题作答，每题10分，共20分。

1、简述刚架内力计算步骤。

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，并把该端字母列在前面。

（5）注意结点的平衡条件。

2、简述计算结构位移的目的。

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、如何确定位移法基本未知量。

三、分析计算题：本大题共3小题，每小题20分，共计60分。

1、几何组成分析：本题共3个体系如图1，图2，图3所示，任选2个进行分析，每个10分，计20分。

图1 图2 图3
答：对图1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。

对图2所示体系有：去二元体DEBF；去二元体FBC；去二元体CB；AB杆件与地基刚接构成刚片；整个体系为无多余约束的几何不变体系。

AB为基本部分，其它为附属部分。

2、结构位移求解：本题共2题，任选1题作答，计20分。

（1）试求如图4所示外伸梁C点的竖向位移Cy
∆。

梁的EI为常数。

（2）已知图5所示结构，42
2.110 kN m,10 kN/m
EI q
=⨯⋅=求B点的水平位移。

图4 图5 （1）试求如图4所示外伸梁C点的竖向位移Cy。

梁的EI为常数。

解：
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6所示结构的M图.EI=常数。

（2）用位移法(利用对称性)计算图7所示结构并画弯矩图。

（EI=常数）
图6 图7 （1）用力法作图6所示结构的M图.EI=常数。

解：因为结构对称荷载反对称，可利用对称性如下。