《结构力学》期末复习题答案一. 判断题:择最合适的答案,将A、B、C或者D。
1.图1-1所示体系的几何组成为。
(A)几何不变体系,无多余约束(B)几何不变体系,有多余约束(C)几何瞬变体系(D)几何常变体系图1-1答:A。
分析:取掉二元体,结构变为下图DE,DG和基础为散刚片,由三铰两两相连,三铰不交一点,所以组成几何不变体系,无多余约束,因此答案为(A)2.图1-2所示体系的几何组成为。
(A)几何不变体系,有多余约束(B)几何不变体系,无多余约束(C)几何瞬变体系(D)几何常变体系图1-2答:A。
图中阴影三角形为一个刚片,结点1由两个链杆连接到刚片上,结点2由两个链杆连接到刚片上,链杆12为多余约束,因此整个体系为有一个多余约束的几何不变体系,因此答案为(A)3.图1-3所示体系的几何组成为。
(A)几何不变体系,有多余约束(B)几何不变体系,无多余约束(C)几何瞬变体系(D)几何常变体系图1-3答:A。
如果把链杆12去掉,整个体系为没有多余约束的几何不变体系,所以原来体系为有一个多余约束的几何不变体系,因此答案为(A)4.图1-4所示体系的几何组成为。
(A)几何不变体系,无多余约束(B)几何不变体系,有多余约束(C)几何瞬变体系(D)几何常变体系图1-4答:A。
刚片1478由不交一点的三个链杆连接到基础上,构成了扩大的地基,刚片365再由不交一点的三个链杆连接到地基上,因此整个体系为没有多余约束的几何不变体系,因此答案为(A )5.图1-5所示的斜梁AB 受匀布荷载作用,0≠θ,B 点的支座反力与梁垂直,则梁的轴力 (A )全部为拉力 (B )为零(C )全部为压力 (D )部分为拉力,部分为压力图1-5答:C 。
B 点支座反力与梁垂直,对梁的轴力没有贡献,竖直方向匀布荷载总是使AB 梁受压,因此答案为(C )。
6.图1-6所示结构C 点有竖直方向集中荷载作用,则支座A 点的反力为图1-6(A )()↑P F (B )。
(C )()↑P F 31 (D )()↑P F 32 答:B 。
根据B 点弯矩为零,知道A 点反力为零,因此答案为(B )7.图1-7标示出两结构几何尺寸和受载状态,她们的内力符合(A )弯矩相同,轴力不同,剪力相同 (B )弯矩相同,轴力不同,剪力不同(C )弯矩不同,轴力相同,剪力不同 (D )弯矩不同,轴力相同,剪力相同图1-7答:A。
显然水平梁受轴力不同,因此答案为(A)8.欲求图1-8所示复杂桁架各杆的轴力,首先必须求出杆的轴力?图1-8(A)CE杆(B)AF杆(C)AD杆(D)DE杆答:B。
AF是截面单杆,只有求出AF杆轴力,其它各杆轴力才可以求出。
F作用,则关于A、B两点的9.图1-9所示对称桁架各杆的拉压刚度EA相同,A点有荷载P竖直方向位移有图1-9(A)A点位移为零,B点位移为零(B)A点位移不为零,B点位移为零(C)A点位移为零,B点位移不为零(D)A点位移不为零,B点位移不为零答:A。
F属于非对称荷载,它在结构中引起的轴力是非对称的,要求A点结点A所用的以致荷载P或者B点竖直方向位移,要在A点或者B点加竖直方向单位虚拟荷载,它在结构中引起的轴力是对称的,因此A和B两点竖直方向位移都为零,因此答案为(A)10.求图1-10所示梁C点左侧截面转角时,所加的虚拟荷载应该取为图1-10答:A 。
11.图1-11所示静定多跨梁,当2EI 增大时,B 点的挠度图1-11(A )不变 (B )增大 (C )减小 (D )不定,取决于21/EI EI 答:A 。
要求B 点挠度,在B 点加单位虚拟荷载,只在AB 段产生弯矩,求位移只用到AB 段弯曲刚度,与CD 段弯曲刚度没有关系,2EI 增大时,对B 点的挠度没有影响,因此答案为(A )12.图1-12所示结构的超静定次数为图1-12(A )8次 (B )6次 (C )7次 (D )9次答:A 。
截断AC 杆,截断BC ,并截断铰B ,结构变为没有多以约束的几何不变体,所以原来的体系为8次超静定,因此答案为(A )13. 图1-13所示结构的超静定次数为图1-13(A)6次(B)7次(C)5次(D)8次答:A。
去掉H点两个链杆,去掉链杆EF,去掉链杆CF,截断铰C,结构变为没有多以约束的几何不变体,所以原来的体系为6次超静定,因此答案为(A)14.根据图1-14所示的对称结构,取其半结构的计算简图为。
图1-14答:A 。
铰点对弯矩没有约束,结构对称,在对称荷载作用下,铰点只能在竖直方向移动,不能在水平方向内移动,因此答案为(A )15.图1-15(a)结构中,B 点链杆支撑,图1-15(b)中B 点弹性支撑,柔度系数f 为常数,则弯矩C A M M , 的关系是 (因为都是上侧受拉,只考虑绝对值) 图1-15 (A )C A M M < (B )C A M M > (C )C A M M = (D )不确定答:A (。
在荷载P F 确定情况下,右侧支撑反力越大,左端弯矩越小,如果右侧没有支撑反力,左端弯矩最大,本题(b )的右端弹性支撑,所以,C A M M <,因此答案为(A )16.用位移法计算图1-16所示的结构时,各杆的EI 为常数,EA=∞,则基本未知量有 。
图1-16(A )6个 (B )5个 (C )4个 (D )3个答:A 。
本题四个角位移,两个线位移,共6个基本未知量,因此答案为(A )17.用位移法计算图1-17所示的结构时,各杆的EI为常数,EA=∞,则基本未知量有。
图1-17(A)3个(B)4个(C)5个(D)6个答:A。
本题两个角位移,一个线位移,共3个基本未知量,因此答案为(A)18.图1-18所示结构用位移法求解时,基本未知数数目不为1的情况是图1-18(A)i1、i2、i3均为有限值(B)i1、i2为有限值,i3为无限大(C)i1、i3为有限值, i2为无限大(D)i2、i3为有限值, i1为无限大答:A。
19.图1-19所示结构,用位移法求解时,基本未知量为。
图1-19(A)一个线位移(B)二个线位移和四个角位移(C)四个角位移(D)两个线位移答:D。
20.在图1-20所示连续梁中,对结点B进行力矩分配的物理意义表示。
图1-20(A )同时放松结点B 和结点C (B )同时固定结点B 和结点C(C )固定结点B ,放松结点C (D )固定结点C,放松结点B答:D 。
二. 判断题,判断下面说法是否正确,直接回答正确或者错误即可,不允许用“√”或者“×”表示判断结果,标清题号,不必抄题。
1.如图2-1所示的静定多跨梁,荷载为P F ,几何尺寸见图示,则B 点反力0F R =图2-1答:正确。
取C 点右侧部分为隔离体,由于∑=0M C ,所以0F R =2. 如图2-2所示的结构中,D 点和E 点的荷载均为P F ,几何尺寸见图示,则A 点竖直方向的反力0F RA =图2-2答:正确。
由于∑=0M A ,所以()↑=⇒=+P RB RB P P F F 03lF -l F l 2F00=-=⇒=+⇒=∑RB P RA P RB RA y F F F F F F F3.图2-3示结构几何对称,竖直方向对称荷载作用,且竖直方向荷载自身平衡,则AB 杆和ED 杆上的弯矩为零图2-3答:错误。
本题是对称三铰刚架,虽然竖直方向对称荷载且自身平衡,自能说明A 点和E 点的竖向反力为零,因为02121220≠=-⋅=qa qa a qa M C 所以00≠=fM F C H 则AB 杆和ED 杆上的弯矩不等于零,因此题中的结论是错误。
4.已知图2-4中AB 杆的EA 为常数,竖向荷载P F 分别作用在A 点和B 点时,B 点产生的竖向位移是不同的。
图2-4答:错误。
在两种情况下,B 点都受到竖直方向P F 作用,要求B 点位移,需要在B 点加单位虚拟荷载,单位虚拟荷载作用下,AB 杆并没有轴力,所以两种情况下B 点位移是相同的。
此题正确的说法是两种情况下A 点的位移是不同的荷载作用在A 点时AB F EAds M M EI p P A ⋅⋅+=∆⎰1111 荷载作用在B 点时 ds M M EI P A ⎰=∆11 在两情况下B 点位移都是ds M M EI P B ⎰=∆115.图2-5所示结构中,AC 杆的1EA 为常数,AB 杆的∞=2EA ,在C 点水平荷载作用下,C 点水平位移不等于零图2-5答:正确。
因为AC 杆可以拉伸,在水平荷载作用下,C 点绕B 点旋转,C 点既有水平位移,又有竖直方向位移6.图2-6(a)所示超静定结构的支座C 有位移,取(b)为力法的基本结构,则力法方程为:c X =111δ图2-6答:错误。
注意到1X 方向与c 方向相反,所以力法的基本方程为c X -=111δ7.用位移法求解图2-7(a )(b )中两个结构时,基本未知量是相同的。
图2-7答:正确。
两种情况都只有一个线位移作为基本未知量。
8.图2-8所示结构各杆端弯矩等于零。
图2-8答:错误。
在可以忽略轴向变形条件下,各杆端弯矩才等于零。
9.图2-9所示两个三铰拱的高度和跨度相同,则两个三铰拱的支座反力不相同。
图2-9答:正确。
如果把荷载加在简支梁上,前一种情况梁中点弯矩小,因而前一个三铰拱的水平推力小,所以两种情况下反力不相同。
10.静定结构内力计算,可以不考虑变形条件。
答:正确。
静定结构是无多余约束的几何不变体系,用静力平衡条件可以求得全部反力和内力。
11.位移法方程的物理意义是结点位移的变形协调条件。
答:错误。
位移法方程的物理意义是结点平衡条件。
12.位移法的理论基础是虎克定律。
答:错误。
位移法的理论基础是确定的位移与确定的内力之间的对应关系13.温度改变、支座移动和制造误差等因素在静定结构中引起内力。
答:错误。
温度改变、支座移动和制造误差等因素在静定结构中不引起内力。
14.虚功中的力状态和位移状态是彼此独立无关的,这两个状态中的任意一个都可看作是虚设的。
答:正确。
虚功中的力状态和位移状态是彼此独立无关的两个状态。
15.静定结构有温度变化时,有变形、有位移、无内力 答:正确。
分析:静定结构只有载荷作用下产生内力,其它因素作用时(如支座位移、温度变化、制造误差等),只引起位移和变形,不产生内力。
16.联结两个刚片的任意两根链杆的延线交点称瞬铰,它的位置是确定的。
答:错误(4分)瞬铰的位置是不确定的。
17.从几何组成上讲,静定和超静定结构都是几何不变体系,前者有多余约束而后者无多余约束。
答:错误。
静定结构没有多余约束,而超静定结构有多余约束。
18.力法方程的物理意义是多余未知力作用点沿力方向的平衡条件方程。
答:错误。