河南工业大学试题纸20 ～20 学年第学期级专业结构力学试题学号：：……………………………………密…………封……………线…………………………………一二三四五六七八九总分15分1、如果体系的计算自由度小于或等于零，那么体系一定是几何不变体系。

( )2、外力作用在基本部分上时，附属部分的力、变形和位移均为零。

( )3、简支梁跨任意截面K的弯矩的影响到响线的物理意义是：单位力P=1作用在截面K时整个梁的弯矩图形。

4、如果静定结构的一组力解答满足所有的平衡方程，则这组力解答就是唯一正确的力解答。

( )5、在图1所示两结构中，（a）中拉杆的轴力N与（b）中的水平反力X的关系B是：当拉杆的刚度EA=有限值时，N＜XB；当拉杆的刚度EA=无穷大时，N=XB。

（）图16、在图2所示结构中若增大柱子的EI值，则梁跨中截面弯矩值减少。

( )图2 图37、对图3(a)所示结构，选(b)为基本体系，则力法典型方程为。

8、结构发生了变形，必然会引起位移，反过来，结构有位移必然有变形发生。

（ ）9、已知连续梁的M 图如图4所示，则结点B 的转角θB =4/i.( )10、如特殊单元是几何不变体系，其单元刚度矩阵一定是非奇异矩阵.( )二、单项选择题(每小题1.5分，共15分) 1、三刚片组成无多余约束的几何不变体系，其联结方式是（）图4A 以任意的三个铰相联B 以不在一条线上三个铰相联C 以三对平行链杆相联D 以三个无穷远处的虚铰相联2、 图5所示结构有多少根零杆( ) A 5根 B 6根 C 7根 D 8根图5 图6 3、图6所示两结构相同的是 （ ）A 弯矩B 剪力C 轴力D C 点竖向位移4、设同跨度的三铰拱和曲梁，在相同荷载作用下，同一位置截面的弯矩1K M （三铰拱）和1K M （曲梁）之间的关系为（ ）A 、1K M >1K M A 、1K M =1K M C 、1K M <1K M D 、条件不够，无法确定5、图7所示虚拟力状态可求出什么（ ） A A ，B 两截面的相对位移B A，B两截面的相对转角C A，B两截面相对转动的m倍D A，B两点连线的转动6、力法方程中的系数δki表示的是基本体系由（）A Xi 产生的Xk方向的位移 B Xi=1产生的Xk方向的位移C Xi =1产生的Xi方向的位移 D Xk=1产生的Xi方向的位移7、下列关于图8所示结构位移法基本未知量的论述，正确的是图7A 三个基本未知量θA ，θB，Δ B 两个基本未知量θA =θB，ΔC θA =θB= 0，只有一个未知量Δ D θA=θB=Δ/a，只有一个未知量Δ图8 图98、图9所示四结构固定端处的弯矩M A的关系是A M Aa> M Ab > M Ac> M AdB M Aa=MAb= M Ac= M AdC M Ab> M Aa= M Ac> M AdD M Aa<M Ab< M Ac< M Ad9、如图10所示结构的多束约束的个数为（）A 6B 8C 10D 1210、在力矩分配法中，一般说来，结点不平衡力矩总等于图10A 交于该结点的各杆端的固断弯矩之和B 传递弯矩C 附加刚臂中的约束力矩D 结点集中力偶荷载三、填空题(每小题3分，共30分)1、如图11(a)所示结构,各杆的EI 为常数,用位移法求解时,取如图(b)年示基本结构，则=P F 1 ，=P F 2 ，2、如图12所示桁架分别承受如图(a)、(b)所示的两种荷载，二者力相同的杆件号有(a ) (b) （a ） (b) 图11 图123、如图13中图(a)所示结构，若取图(b)所示的基本体系，则在力法方程中的副系数 等于零，自由项 等于零。

图134、如图14所示各杆的长度和EI 值相等，若结点A 产生顺时针的单位转角时，在A 点使加的力矩=M图14 图155、已知图15所示连续梁BC 跨的弯矩图，则AB 杆A 端的弯矩=四、作图计算题(共50分)1、如图15所示的刚架，各杆的EI为常数，试作：(1) 刚架的力图（5分）。

(2) 只考虑弯曲变形的影响，求刚架B点的水平位移△。

（5分）2、试作如图16所示梁的Mc及FQD的影响线（10分）3、作所示组合结构中受弯杆的弯矩图，并求二力杆的轴力。

（10分）4、用位移法计算 (a)所示刚架，并绘制弯矩图。

各杆EI为常数。

（10分）llAlB CM B CM BAM BDF QBA F QBCDAAllCE1ABEIC1XBq q5、用力矩分配法计算下图所示对称刚架，并绘制弯矩图。

各杆EI相同且为常数。

6m4mB18kN/mFD4m18kN/mA C E6m4mB18kN/mA C一、判断题：（每小题1.5分，共15分）1 ×2 ×3 ×4 √5 √6 √7 ×8 ×9 √10 √二、选择题（每小题1.5分，共15分）1 B2 D3 A4 C5 C6 B7 C8 C9 C 10 A三、填空题（每小题3分，共4.5分）1、0，P F-2、23、34、36、67、69、27、493、3113δδpp21∆∆4、i85、-30KN*m四、作图计算题（共55分）1、解（1）求支反力()←==∑qaFFxAx()↑==∑20qaFMyBA()↓==∑20qaFFyAy（1分）（2）求杆端弯矩()右边受拉202qaMMCAAC==()下边受拉202qaMMCBBC==（1分）力图如下：（3分）（3）作单位荷载作下的M图如下（2分）2123243241333lqllqllqlEIdsEIMMp⨯+⨯+⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯==∆∑⎰()→EIql834（3分）2解：梁M c和F QD的影响线如下M c的影响线（5分）(1分)qA BCACBqEIE1A llX1qA BCACBqEIE1A llX1X12ql 2l1X12ql 2l(3)计算系数及自由项画出1M和pM图。

并易知11N=F，0NP=F。

(2分)系数和自由项分别为∑⎰∑+=ds EI M EA l F ii 22N 11δ⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯+=l l l EI A E l 322111EI l A E l 331+= (2分)(2分)(4)解力法方程，求出基本未知量 将11δ、p1∆代入第⑵步写出的力法方程，得0834131=++EI ql X EI l A E l解方程，得EI l A E l EI ql X 3831411P11+-=∆-=δ (2分)(5)作弯矩图、轴力图 多余未知力求出后，可按叠加原理确定控制截面的弯矩值，再进一步作出弯矩图 由式：p11M X M M +=知 0=BA M21828224234P 11ql lEI ql ql l l EI ql l M X M M AB++-=++-⨯=+=(2分4结（1分）⑵设线刚度为lEI i =，则转角位移方程为：（3分）VB 33∆-=l i i M B BA θ VBB BC64∆+=l i i M θVB 62∆+=l i i M B CB θ 832qli M B BD-=θ⑶由刚结点B 的力矩平衡条件求B θ0=∑B M ，0=++BC BA BD M M M0643383VB V B 2=∆++∆-+-l i i l i i ql i BB B θθθ083102V B =-∆+ql l ii B θ ⑴（2分）取DB 部分隔离体，根据隔离体力的平衡条件计算VB ∆：0=∑Y ，0Q Q =-BC BA F F其中()V B 2Q 331∆+-=+-=l i l i M M l F B AB BA BA θ()⎪⎭⎫⎝⎛∆++∆+-=+-=V B V B Q 626411l i i l i i l M M lF B B CB BC BC θθ V B2126∆--=l i l i B θ代入上式得012633V B 2V B 2=∆++∆+-l il i l i l i B B θθ153V B 2=∆+l i l i B θ ⑵（2分）⑷解由方程⑴与方程⑵组成的方程组，得i ql B 37652=θi ql 3763VB-=∆ （1分）⑸将B θ和V B ∆代入转角位移方程：23205.0376337653ql i ql l i i ql i M BA =⎪⎪⎭⎫⎝⎛-⨯-⨯= 23204.0376637654ql i ql l i i ql i M BC=⎪⎪⎭⎫⎝⎛-⨯+⨯=23201.0376637652ql i ql l i i ql i M CB=⎪⎪⎭⎫⎝⎛-⨯+⨯=22209.0837653ql ql i ql i M BD-=-⨯=EI EI S AB 3264=⨯=，EI EIS AC =⨯=44（1分）4.03232=+=EIEI EI μAB ，6.032=+=EI EI EIμAB（1分）m kN 54126181222F⋅=⨯==ql MAB，mkN 54126181222F⋅-=⨯-=-=ql MBA（1分）⑶计算各杆的杆端弯矩结点B AC 杆端BAABACCA分配系数 0.4 0.6 固端弯矩 -54 54 0 0 分配弯矩 传递弯矩 -10.8 -21.6 -32.4 -16.2 最后杆端弯矩-64.8 32.4 -32.4 -16.2(单位：kN·m) （3分）⑷绘制弯矩图。

（2分）6m4m18k N /m F E河南工业大学试题纸20 ～20 学年第学期级专业试题学号：：……………………………………密…………封……………线…………………………………一．单项选择题（每小题2分，共12分。

在每小题的四个备选答案中选出一个正确答案，并将其代号填在题干后面的括号。

不选、错选或多选者，该题无分。

）1．在无多余约束的几何不变体系上增加二元体后构成（）A可变体系B瞬变体系C无多余约束的几何不变体系55．位移法典型方程中的主系数恒为正值，付系数恒为负值。

（）6．支座位移引起的超静定结构力，与各杆刚度的相对值有关（）7．三铰拱水平推力的大小，不仅与拱高f有关，而且与拱轴线形状有关（）1。

（）F Q AB= 。

y D表示单位移动荷载作用在D点时产生的值。

3．力法的基本未知量是多余未知力，其典型方程是根据多余未知力处的4．567．8．判断图3所示桁架结构有根零杆。

，根据其半边结构完成下列各1、取等代结构2、选择力法的基本未知量；画出相应的力法的基本体系；3、写出力法的基本方程；M图；4、画出相应的M、P5、求出力法方程中的系数和自由项并计算出基本未知量结构力学试题答案一．单项选择题（每小题2分，共12分）1.c2. d3. d4. b5.d6. c二、判断题（每小题1，共8分）M图 2分（3）M，P（4）k11=8i F1P= -16kN·m 2分2。