结构力学

结构力学（一）（02393） 一 、单选题

1、

•

某结点受力图如图3所示，已知N1=10kN，则N3为 【 】

•

•

A.10kN C.-10kN 参考答案：B

• •

2、

•

下图桁架结构的零杆数为 •

•

A.3 C.5

参考答案：C

B.0kN D.14.14kN

【

B.4 D.6

】• •

3、

•

如图所示结构中C支座的反力为： 【 】

•

•

A.20kN C.40kN 参考答案：D

• •

9、

•

图示桁架中的零杆为 •

•

A.DC, EC, DE, DF, EF C.AF, BF, DE, DF, EF

B.10kN D.0

【 】

B.DE, DF, EF D.DC, EC, AF, BF

参考答案：B

• •

10、

•

某结点受力图如图所示，已知N3= 10kN，则N4为 【 】

•

•

A.10kN C.0kN 参考答案：A

• •

B.-10kN D.14.14kN

11、

•

图示体系为 【 】

•

•

A.无多余约束的几何不变体系 C.瞬变体系 参考答案：A

•

B.有多余约束的几何不变体系 D.常变体系

•

12、

•

图示外伸梁，跨中截面C的弯矩为（ ）kN.m。 【 】

•

•

A.7 C.14 参考答案：D

• •

20、

•

下图桁架结构的零杆数为 •

•

A.8 C.10 参考答案：D

B.10 D.17

】

B.9 D.11

【• •

21、

•

某结点受力图如图3所示，已知N1= 10kN，则N2为 【 】

•

•

A.10kN C.0kN 参考答案：A

• •

22、

•

图示桁架中1杆的轴力等于 •

•

•

B.-10kN D.14.14kN

【

】

参考答案：A

• •

23、

•

如图所示结构中C支座的反力为：•

•

A.20kN C.40kN 参考答案：D

• •

24、

•

图示结构支座A的反力FAy为

•

•

【B.10kN D.0

】

•

参考答案：B

• •

31、

•

•

A.10kN B.0kN C.-10kN D.14.14 kN 参考答案：B

• •

32、

•

•

A.3

B.4

C.5

参考答案：C

• •

D.6

33、

•

•

A.20kN C.40kN 参考答案：D

• •

B.10kN D.0

40、

•

•

A.DC, EC, DE, DF, EF C.AF, BF, DE, DF, EF

B.DE, DF, EF D.DC, EC, AF, BF

参考答案：B

• •

41、

•

•

A.10kN C.0kN 参考答案：A

• •

B.-10kN D.14.14kN

42、

•

•

A.7 C.14 参考答案：D

•

B.10 D.17

•

50、

•

•

A.8 C.10 参考答案：D

• •

B.9 D.11

51、

•

•

A.10kN C.0kN 参考答案：A

• •

B.-10kN D.14.14kN

52、

•

•

A.0 C.0.71FP 参考答案：A

• •

53、

•

•

A.20kN C.40kN 参考答案：D

• •

54、

•

B.FP /2 D.FP

B.10kND.0kN

•

A.-Fp C.Fp 参考答案：B

• •

B.0 D.2Fp

60、关于理想桁架结构的下列说法，错误的为 【 】

•

A.结点都是光滑的铰结点 C.各杆内力有轴力、剪力和弯矩 参考答案：C

• •

B.各杆都是直杆且通过铰的中心 D.荷载和支座反力都作用在结点上

61、静定结构在支座移动时，会产生： 【 】

•

A.内力 C.位移 参考答案：C

• •

B.应力 D.应变

62、下列有关静定结构说法错误的是 【 】

•

A.内力与结构杆件的截面刚度无关

B.支座位移和温度变化不会产生内力

C.仅基本部分上作用荷载，附属部分上无内D.内力分布与材料物理特性有关 力

参考答案：B

• •

63、静定结构的几何特征是： 【 】

•

A.无多余的约束 C.运动自由度等于零 参考答案：D

• •

B.几何不变体系

D.几何不变且无多余约束

64、下列关于超静定结构求解说法正确的是 【 】

•

A.力法和位移法求解时有相同的基本体系

B.力法通过增加约束得到基本体系

C.力法和位移法的基本方程实质上都是平衡方D.内力与结构各段相对刚度有关 程

参考答案：D

• •

65、下列关于位移法说法错误的是 【 】

•

A.需加约束数等于超静定次数 C.基本体系为一组单跨超静定梁 参考答案：A

• •

B.基本未知量为独立结点位移 D.基本方程为平衡条件

66、用图乘法求位移的必要条件之一是 【 】

•

A.单位荷载下的弯矩图为一直线 C.所有杆件EI为常数且相同 参考答案：B

• •

B.结构可分为等截面直杆段 D.结构必须是静定的

67、在径向均布荷载作用下 ， 三铰拱的合理轴线为： 【 】

•

A.圆弧线 C.悬链线 参考答案：A

• •

B.抛物线 D.正弦曲线

68、超静定结构的超静定次数等于结构中 【 】

•

A.约束的数目 C.结点数 参考答案：B

• •

B.多余约束的数目 D.杆件数

69、关于两底铰在同一水平线上且承受竖向荷载的三铰拱说法错误的是 【 】

•

A.三铰拱的反力与跨度、矢高有关 B.水平推力与矢高成反比

C.水平推力对拱肋有利，对下部结构很不D.拱轴线的形状对三铰拱的反力影响利 较大 参考答案：D

• •

70、3个刚片通过一个铰结点连接的相当加（ ）个约束。 【 】

•

A.1.00000 C.3.00000 参考答案：D

• •

B.2.00000 D.4.00000

71、超静定结构在荷载作用下产生的内力与刚度 【 】

•

A.无关 C.绝对值有关 参考答案：B

• •

B.相对值有关

D.相对值绝对值都有关

72、力矩分配法是基于（ ）原理推导出来的 【 】

•

A.位移法 C.叠加法 参考答案：A

• •

B.力法 D.图乘法

73、（ ）可以作为结构 【 】

•

A.瞬变体系

C.有多余约束的可变体系 参考答案：B

• •

B.几何不变体系 D.自由度小于零的体系

74、常用的杆件结构类型包括 【 】

•

A.梁、拱、排架等 C.梁、拱、悬索结构等 参考答案：B

• •

B.梁、拱、刚架等 D.梁、刚架、悬索结构等

75、力法典型方程中δij的物理意义为 【 】

•

A.在i处作用的单位力引起的j处的位B.在j处作用的单位力引起的i处的位移大小 移大小 C.在j处作用的单位位移引起的i处的D.在i处作用的单位位移引起的j处的力大小 力大小 参考答案：B

• •

76、下列结构内力只有轴力的是 【 】

•

A.梁 C.桁架 参考答案：C

• •

B.刚架 D.拱

77、结构力学中主要研究的对象是 【 】

•

A.杆件 C.实体 参考答案：D

• •

B.板壳 D.杆件体系

78、下列说法错误的是： 【 】

•

A.图乘法求位移适用于所有的梁和刚架B.荷载、温度改变、支座沉降等的位移结构 计算都可以利用叠加原理 C.做虚功的力和位移状态其中之一可以D.温度改变的状态功的互等定理不成是虚设的，另一个是真实状态 立。 参考答案：A

• •

79、力法典型方程是根据以下哪个条件得到的 【 】

•

A.结构的平衡条件

C.多余约束处的位移协调条件 参考答案：C

• •

B.结构的物理条件 D.同时满足A、B两个条件

80、用位移法计算超静定结构时，独立的结点角位移数等于 【 】

•

A.铰结点数 C.多余约束数 参考答案：B

• •

B.刚结点数 D.不确定

81、位移法典型方程的物理意义是 【 】

•

A.附加约束上的平衡方程 C.外力与内力的关系 参考答案：A

• •

B.附加约束上的位移条件 D.反力互等定理

82、下列关于力法说法错误的是 【 】

•

A.基本未知量为多余未知力 C.基本体系为静定结构 参考答案：B

• •

B.基本体系是唯一的

D.利用对称性可以减少基本未知量的个数

83、与简支梁相比，下列有关三铰拱说法错误的是 【 】

•

A.宜采用耐拉不耐压的材料

C.节省材料，减轻自重，能跨越大跨度 参考答案：D

• •

B.应力沿截面高度分布较均匀 D.弯矩、剪力较小，轴压力较大

84、静定结构由于支座沉降（位移）或制造误差，结构内部将： 【 】

•

A.有内力，有位移 C.有内力，无位移 参考答案：B

• •

B.无内力，有位移 D.无内力，无位移

85、位移法典型方程中系数kij=kji反映了 【 】

•

A.位移互等定理 C.变形协调 参考答案：C

• •

B.反力互等定理 D.位移反力互等定理

86、下列有关静定梁内力求解说法错误的是 【 】

•

A.先计算附属部分，再计算基本部分 B.计算顺序与结构组装顺序相同

C.仅通过平衡方程既可求出所有未知D.列平衡方程时应尽量只包含一个未知量 量 参考答案：B

• •

87、三个刚片用三个铰两两相联，所得的体系 【 】

•

A.一定为几何不变体系 C.一定为几何常变体系 参考答案：D

• •

B.一定为几何瞬变体系 D.不能确定

88、连接5个刚片的复铰相当于（ ）个单铰。 【 】

•

A.4.00000 C.6.00000 参考答案：A

• •

B.5.00000 D.7.00000

89、力法方程是沿基本未知量方向的 ： 【 】

•

A.力的平衡方程 C.位移协调方程 参考答案：C

• •

B.位移为零方程

D.力的平衡及位移为零方程

90、关于使用图乘法计算位移错误的说法是 【 】

•

A.EI为常数 B.两个弯矩图中至少有一个为直线

C.适用于直杆和曲杆 参考答案：C

• •

D.面积ω与竖标y0在杆的异侧，ωy0 取负号

91、位移法典型方程的物理意义是 【 】

•

A.附加约束上的平衡方程 C.外力与内力的关系 参考答案：A

• •

B.附加约束上的位移条件 D.反力互等定理

92、用位移法解超静定结构其基本未知量的数目等于 【 】

•

A.独立的结点位移数目 C.线位移数目 参考答案：A

• •

B.刚结点数目 D.超静定次数

93、三铰拱在竖向荷载作用下，若跨度和荷载不变，只改变拱高，则 【 】

•

A.水平反力和竖向反力均不变 C.水平反力不变，竖向反力改变 参考答案：D

• •

B.水平反力和竖向反力均改变 D.水平反力改变，竖向反力不变

94、结构的刚度是指 【 】

•

A.结构保持原有平衡形式的能力 C.结构抵抗变形的能力

B.结构抵抗失稳的能力 D.结构抵抗破坏的能力

参考答案：C

• •

二 、填空题

95、若两刚片由三根链杆相连构成无多余约束的几何不变体系，则三根链杆的空间位置必须满足______。

• • •

参考答案： 不交于一点且不互相平行

96、力矩分配法适用于计算连续梁和______。

• • •

参考答案： 无侧移刚架

97、根据虚设状态的不同，虚功原理主要有两种应用形式，其一是______；其二是虚力原理。

• • •

参考答案： 虚位移原理

98、原为几何可变体系，经微小位移后又成为几何不变的体系称为 ______体系。

• • •

参考答案： 瞬变

99、在不考虑材料应变的条件下，位置和形状不能改变的体系称为几何______体系。

• • •

参考答案： 不变

100、平面内约束一个刚片需要______个约束。

• • •

参考答案： 3.00000

101、一个体系中增减某约束，而自由度随之改变，则此约束称为______。

•

参考答案： 必要约束

• •

102、当远端为定向支座时，弯矩传递系数为______。

• • •

参考答案： -1.00000

103、静定多跨梁包括基本部分和附属部分，内力计算从______部分开始。

• • •

参考答案： 附属部分

104、平面内一根链杆自由运动时的自由度等于______。

• • •

参考答案： 3.00000

105、在分析体系的几何组成时，增加或拆去二元体，原体系的几何组成性质______。

• • •

参考答案： 不变

106、从几何角度，可把结构分为三类：板壳结构、实体结构和______。

• • •

参考答案： 杆件结构

107、建筑物中用以支承荷载的骨架部分称为______。

• • •

参考答案： 结构

108、一个简单铰相当于______个约束。

• • •

参考答案： 2.00000

109、在梁、刚架、拱、桁架四种常见结构中，主要受弯的是梁和______。

•

• •

参考答案： 刚架

110、有多余约束的几何不变体称为______。

• • •

参考答案： 超静定结构的

111、三铰拱在竖向均布荷载作用下的合理拱轴线是______。

• • •

参考答案： 抛物线

112、对称结构在对称荷载作用下，所有的内力和变形都 ______。

• • •

参考答案： 对称

113、两刚片用一个铰和______相联，组成无多余约束的几何不变体系。

• • •

参考答案： 不通过此铰的链杆

114、静定多跨梁包括______部分和附属部分。

• • •

参考答案： 基本

115、当三铰拱的轴线为合理拱轴时，其横截面上的内力只有______。

• • •

参考答案： 轴力

116、平面内一钢片有______个自由度。

• • •

参考答案： 3.00000

117、分析静定桁架内力的方法主要是结点法和______。

• • •

参考答案： 截面法

118、静定结构在荷截作用下，当杆件截面增大时，其内力______。

• • •

参考答案： 不变

119、几何组成分析中，在平面内固定一个点，需要______。

• • •

参考答案： 2.00000

120、从几何组成上讲 ， 静定和超静定结构都是______体系。

• • •

参考答案： 几何不变

121、一个单铰相当于______个约束。

• • •

参考答案： 2.00000

122、从几何角度，可把结构分为三类：______、实体结构和杆件结构。

• • •

参考答案： 板壳结构

123、在梁、刚架、拱、桁架四种常见结构中，主要受弯的是______和刚架。

• • •

参考答案： 梁

124、力法中Δ1p表示基本结构在荷载单独作用时，沿______方向的位移。

• • •

参考答案： X1

125、由于三铰拱支座处存在______，使得三铰拱截面上的弯矩一般情况下小于同跨度、同荷载的简支梁。

• • •

参考答案： 水平推力

126、根据荷载作用时间的久暂，荷载可以分为恒荷载和______。

• • •

参考答案： 活荷载

127、力矩分配法适用于______结构。

• • •

参考答案： 无侧移的超静定结构

128、选取结构计算简图时，一般要进行杆件简化、结点简化、支座简化和______简化。

• • •

参考答案： 荷载

三 、计算题

4、

• •

通过计算如图所示主从结构内力图。

• •

•

参考答案：

• •

5、

•

通过计算作下图所示刚架弯矩图和剪力图。

•

•

参考答案：

• •

6、

• •

通过计算作如下图所示桁架1、2杆轴力。

• •

•

参考答案：

• •

7、

•

用力法求解如下图所示超静定刚架，并作弯矩图。（各段截面刚度为EI，均布荷载q=10kN/m）

•

•

参考答案：

• •

8、

•

用位移法求解如下图所示超静定刚架，并作弯矩图。

•

•

参考答案：

•

• •

15、

•

通过计算如图所示主从结构内力图。

•

•

参考答案：

• •

16、

•

通过计算作如下图所示刚架弯矩图和剪力图。

•

•

参考答案：

• •

17、

•

通过计算作如下图所示桁架1、2、3杆轴力。

•

• 参考答案：

整体分析得支座反力FAy=FAy=P;（1分）

•

取截面以左为分离体,由∑ MD=2aP+N1h=0；N1=－2Pa/h;（2分）

•

由∑ MC=3aP－Pa－N3h=0;得N3=2Pa/h；（3分）

•

由∑Y=Y2+P－P=0；Y2=0 得N2=0 （3分）

•

18、

• •

•

用力法解如下图所示刚架弯矩图，各跨EI=常数,跨度为6m。

•

•

参考答案：

• •

19、

•

用位移法求解如下图所示超静定刚架，并作弯矩图。•

• 参考答案：

• •

26、

•

通过计算作下图所示结构内力图。

•

•

参考答案：

• •

27、

•

作如下图所示结构的M图 。

•

•

参考答案：

• •

28、

•

计算如下图所示桁架结构指定1、2杆的轴力。

•

• 参考答案：

整体分析得支座反力FAy=FAy=15 kN ;（3分）

•

取1、2杆所交结点为隔离体分析，分别对x向和y向取平衡方程

•

得FN1=11.25 kN，（3分）

•

FN2=10kN（3分）

•

29、

• •

•

用力法解如下图所示连续梁，各跨EI=常数,跨度为6m。

•

•

• 参考答案：

• •

30、

•

用位移法计算如下图示结构D点水平位移Δ，EI为常数。

•

•

参考答案：

• •

35、

•

•

参考答案：

• •

36、

•

•

参考答案：

• •

37、

•

•

参考答案：

• •

38、

•

• 参考答案：

；

• •

39、

•

•

参考答案：

• •

45、

•

•

参考答案：

• •

46、

•

•

参考答案：

• •

47、

•

•

参考答案：

• •

48、

•

•

参考答案：

• •

49、

•

•

参考答案：

• •

56、

•

•

参考答案：

• •

57、

•

•

参考答案：

• •

58、

•

•

参考答案：

• •

59、

•

•

参考答案：

•

•

• •

四 、简答题

129、

•

引起位移的原因有哪些？计算位移的目的是什么？

•

参考答案：荷载作用，温度改变和材料涨缩，支座沉降和制造误差。验算结构的刚

度，为超静定结构的内力分析打下基础。

荷载作用，温度改变和材料涨缩，支座沉降和制造误差。验算结构的刚度，为超静定结构的内力分析打下基础。

130、

• •

•

简述静定结构和超静定结构的异同点。

•

参考答案：相同点：都是几何不变体系。不同点：静定结构无多余约束，其内力只

依据平衡条件就可求出，超静定结构有多余约束，其内力不能只依据平衡条件，而必须同时考虑变形协调条件。支座位移、温度变化等非荷载作用不能对静定结构产生内力，而能对超静定结构产生内力。

相同点：都是几何不变体系。不同点：静定结构无多余约束，其内力只依据平衡条件就可求出，超静定结构有多余约束，其内力不能只依据平衡条件，而必须同时考虑变形协调条件。支座位移、温度变化等非荷载作用不能对静定结构产生内力，而能对超静定结构产生内力。

131、

• •

•

结构杆件间连接的简化方式有哪几种？

• • •

参考答案：通常可简化为刚结点,铰结点和组合结点。 通常可简化为刚结点,铰结点和组合结点。 132、

•

桁架中的零杆既然不受力，为何在实际结构中不把它去掉？

•

参考答案：桁架中的零杆虽然不受力，但却是保持结构坚固性所必需的。因为桁架

中的载荷往往是变化的。在一种载荷工况下的零杆，在另种载荷工况下就有可能承载。如果缺少了它，就不能保证桁架的坚固性。

桁架中的零杆虽然不受力，但却是保持结构坚固性所必需的。因为桁架中的载荷往往是变化的。在一种载荷工况下的零杆，在另种载荷工况下就有可能承载。如果缺少了它，就不能保证桁架的坚固性。

133、

• •

•

理想桁架的假定有哪些？

•

参考答案：各结点都是无摩擦的理想铰；各杆轴都是直线；并在同一平面内且通过

铰的中心；荷载只作用在结点上并在桁架的平面内。

各结点都是无摩擦的理想铰；各杆轴都是直线；并在同一平面内且通过铰的中心；荷载只作用在结点上并在桁架的平面内。

134、

• •

•

图乘法的应用条件是什么？

•

参考答案：图乘法的应用条件：1）杆轴线为直线，2）杆端的EI为常数3）MP和M

图中至少有一个为直线图形。

图乘法的应用条件：1）杆轴线为直线，2）杆端的EI为常数3）MP和M图中至少有一个为直线图形。

135、

• •

•

多跨静定梁分析的关键是什么？

•

参考答案：多跨静定梁分析的关键是：通过其组成各部分之间的依赖关系，即基本

部分和附属部分的关系图。然后按照先附属部分，后基本部分，在正确处理作用、反作用关系条件下，变成求解一系列单跨静定梁。

多跨静定梁分析的关键是：通过其组成各部分之间的依赖关系，即基本部分和附属部分的关系图。然后按照先附属部分，后基本部分，在正确处理作用、反作用关系条件下，变成求解一系列单跨静定梁。

• •

136、

•

简述结构产生位移的主要原因。

• • •

参考答案：荷载作用，温度改变和材料涨缩，支座沉降和制造误差。 荷载作用，温度改变和材料涨缩，支座沉降和制造误差。 137、

•

从几何组成分析上来看什么是静定结构，什么是超静定结构？

•

参考答案：无多余约束的几何不变体系是静定结构，有多余约束的几何不变体系是

超静定结构，有几个多余约束，即为几次超静定。

无多余约束的几何不变体系是静定结构，有多余约束的几何不变体系是超静定结构，有几个多余约束，即为几次超静定。

138、

• •

•

简述实功与虚功的区别。

•

参考答案：实功是指力在其自身引起的位移上所做的功；虚功是指力在其他因素引

起的位移上所做的功。

实功是指力在其自身引起的位移上所做的功；虚功是指力在其他因素引起的位移上所做的功。

五 、简析题

13、

• •

•

分析如图所示体系的几何构造。

•

• •

参考答案：三刚片三铰相连,三铰不共线,所以该体系为无多余约束的几何不变体系。

14、

•

分析如图所示体系的几何构造。

•

• •

参考答案：抛开基础，左右两边各看做一个刚片，两刚片用一铰一链杆相连，且铰

和链杆不共线，所构成的体系为几何不变且无多余约束的体系。

25、

•

分析如下图所示体系的几何构造。

•

•

•

参考答案：左边三角形，右边三角形与基础为三个刚片，三刚片有一个铰及两个虚

铰连接，符合三刚片规则，故为无多余约束的几何不变体系。

•

34、

•

• •

参考答案：依次去二元体，得到结构为三钢片用三铰依次相连，但三铰共线，所以

结构为几何瞬变体系。

43、

•

• •

参考答案：三刚片三铰相连,三铰不共线,所以该体系为无多余约束的几何不变体系。

44、

•

• •

参考答案：抛开基础，左右两边各看做一个刚片，两刚片用一铰一链杆相连，且铰

和链杆不共线，所构成的体系为几何不变且无多余约束的体系。

55、

•

•

参考答案：左边三角形，右边三角形与基础为三个刚片，三刚片有一个铰及两个虚

铰连接，符合三刚片规则，故为无多余约束的几何不变体系。