哈尔滨工业大学结构力学期末试卷及答案.doc

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1、Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date哈尔滨工业大学结构力学期末试卷及答案哈尔滨工业大学结构力学期末试卷及答案哈工大 2003 年春季学期结构力学试卷一 是非题（将判断结果填入括弧：以O表示正确，X表示错误）（本大题分3小题，共7分）1.（本小题 3分）图a. b 所示三铰拱的支座反力相同。（ ）hq2qah （a） (b)2.（本小题 2分）图示结构中的反力H=-M/L。（ ）HMM3.（本小题 2分）

2、力矩分配法中的分配系数 ，传递系数与外界因素（荷栽，温度变化等）有关。（ ）二 选择题（将选中答案的字母填入括弧内，本大题分3小题，共9分）1 (本小题 4分) 连续梁和M图如图所示，则支座B的竖向反力FBy是：A. 1.21() B.5.07( ) C.11.07() D.17.07()。 （ ）3 m3 m6 m2 kN/m20 kNABC11.5716.7215.853.212 (本小题 3分) 在位移法中，将铰接端的角位移，滑动支撑端的线位移作为基本未知量：A,绝对不可； B.一定条件下可以；C.可以，但不必； D.必须。 ( )3 (本小题 2分) 图示体系为：A. 几何不变无多余约

3、束 B. 几何不变有多余约束 C. 几何常变 D. 几何瞬变三.填充题（将答案写在空格内）（本大题分2小题，共9分）1（本小题 4分）图示刚架支座反力FBy= , C截面的弯矩MC= ,剪力FQC= 20 kNC4 m4 m2 m2 m20 kNAB2（本小题 5分） 虚功原理应用条件是：力系满足 条件；位移是 的。四（本大题 4分）对图示体系作几何组成分析123487653五（本大题 7分）用力法计算图示梁，取支座D的竖向链杆为多余约束，代以方向向上的多余力X1,求得11=l3/(EI)，1P= -ql4/(24EI)，求作其M图。qD六（本大题 7分）求图示桁架杆件a， b 的内力abdd

4、2d2dFP七 （本大题 8分）已知图示结构的M图, 作FQ , FN 图。4 m4 m2 m2 m1 kN4 4 6 8 M (kNm)2 kNFP=1AFBHICDE2 m2 m4 m4 m11111八 （本大题 10分）作图示结构FQB左 ，MF的影响线。九 （本大题 12分）用力矩分配法计算并作图示对称结构的M图。已知：q=40 kN/m各杆EI相同。q3 m6 m6 m3 mq十 （本大题 13分）用位移法计算并作图示结构M图，横梁为无穷刚梁EI，两柱刚度均为EI。hhhABCDFP十一 （本大题 13分）用力法计算并作图示结构的M图。BACEIEI3 m3 m4 kN/mkN- 哈

5、工大 2002 春 结构力学试卷答案三 是非题 1 . （X）；2. （X）； 3 . （O）； 4. （O）四 选择题1 （ A ） 2. （ B ） 3. （A） 4. (B ) 5. ( C )三 图示体系为具有一个多余约束的几何不变体系四 求解过程如下所示B=4 mmX1200/96 基本体系 单位弯矩图 最终弯矩图五 因为结构对称、荷载对称，因此可取半结构如下，计算过程及弯矩图如下图FPFPl/16FPl/8FPl/2FPl/2FPl/8m0.50.5BB240602080261 0 0.5 -0.5 -0.25 0 0 0.125 0.125 0.0625 0 0.5 -0.5 -

6、0.125 0.125 0.0625六 单位和荷载弯矩图为用图乘可求得七 基本体系、单位与荷载弯矩图如下所示2i4i3iiqABCDZ1ql2/8位移法方程、系数及求解结果如下5ql2/64ql2/644ql2/642ql2/64八.因为结构对称荷载反对称，可利用对称性如下qqqq2qqq对称半结构用位移法求解q2ql2/724ql2/724ql2/722ql2/72 对称弯矩图叠加对称、反对称弯矩图得最终弯矩图反对称弯矩图86ql2/50486ql2/50458ql2/504202ql2/504304ql2/504202ql2/50458ql2/504172ql2/504ql2/75ql2/

7、1410ql2/145ql2/14ql2/72ql2/7ql2/7ql2/7ql/2ql2/2反对称结构用力法求解2001年秋结构力学试卷参考答案一 判断题1 错 2. 对 3. 对 4. 错 5. 错二 单项选择题1B; 2. A; 3. A;三 填充题1 32 乘大数法 置0置1法3 位移 应力、应变四1. ;2. ;3. 4. 5. 6. 7. 左跨破坏机构：可破坏荷载为中跨破坏机构：可破坏荷载为结构的极限荷载为2001年春结构力学试卷参考答案五 判断题1 O 2. X 3. X 4. O 5. O六 单项选择题1B; 2. C; 3. C;七 填充题1 位移；各未知力方向的位移与原结构

8、的位移一致（或变形协调）2 弹性结点的分配系数和传递系数小于13 因为两者均为比例系数，他们的量纲均为一。4 合力作用线垂直平行杆的八1.(b)(d)(a)(c)(e)2. 斜杆轴力10 kN，竖杆和水平杆为零杆。3.取整体隔离体有：FH N20 kN/m NFA y NFN NFQ NM N5 m N3 mK N取BC部分隔离体有： 分别在K处法线方向和切线方向投影，列方程有： 4. 作出Mp图和图如下图所示540BAC540A1=1080A2=1080A3=1620A4=16201BAC1y3=2/3y4=2/3y1=1y2=111则根据图示的面积和对应的形心坐标，按位移计算公式计算可得M

9、0.75MlAMM0.25MllMDCBA基本体系X1l 5. 求解过程如下所示M0.75MlAMM0.25M力法方程、系数及求解结果如下 6. 求解过程如下面图形所示3020基本体系20 kN/m10 kN4 m4 m2 m4 i2 i3 i10.4310.432.61407.8320位移法典型方程、系数及求解结果如下 7. （9 分）试用力矩分配法求作图示结构弯矩图（计算两轮），EI常数。FP = 28 kNS3i4i4i3im3/74/74/73/7Mf0.0021.00-28.0028.000.000.00Mm-8.00-16.00-12.00&6.438.574.28MC-1.22-

10、2.45-1.830.520.70M0.0027.95-27.9513.83-13.830.0027.913.813.535.18. 三条影响线如下12002年秋结构力学试卷参考答案九 是非题1 对 2. 错 3. 对 4. 对 5. 错 6. 错十 单项选择题1D; 2. A; 3. C; 4. D;十一 填充题1 先处理法 后处理法 少 （或 后处理法 先处理法 多）2 或3 k/4m十二 ;十三十四十五十六十七设 哈工大 2003 年春季学期结构力学考试参考答案一、 是非题：1、X 2、O 3、X二、 选择题1、D 2、C 3、C三、 填充题1、FBy=0，MC=40 kN.m，FQC=

11、0； 2、平衡，变形协调四、 几何组成分析： 有一个多余约束的几何不变体系五、 单位弯矩图和荷载弯矩图如下所示根据所给系数，由力法方程D 可得 由此可得最终弯矩图为六、桁架杆件内力计算如下abdd2d2dFPFP00-FPFP00七、内力图如下所示1 m13 FQ图 (kN)1 FN图 (kN)FQB影响线AFBHICDE10.25八、影响线如下所示AFBHICDE0.25MF影响线qAB CD D 45135135M图4590454590九、按对称性取半进行计算AD DADB BDDC CD分配系数 3/81/4 3/8固端力0 0120 -1200 0分配、传递0 -45-30 -15-4

12、5 0杆端力0 -4590 -135-45 0ABCDFPABCDABCDFPZ13/2EI/h26EI/h2FPl/4FPl/4FPl/4十、位移法基本体系、单位和荷载弯矩图如下ABCDFP0.3060.1940.2220.222M图；最终弯矩图为十一、力法基本体系、单位和荷载弯矩图如下BACEIEI4 kN/mkNBACBAC4 kN/mkNX1X1=13346BAC41 kN.m5 kN.m4 kN/mkN；由此可得最终弯矩图如右图所示。2003年秋结构力学试卷参考答案十八 是非题1 对 2. 错 3. 对 4. 错十九 单项选择题1D; 2. C; 3 D; 4. A;二十 填充题1 2. 0.1025; 3. 平衡条件、势能驻值原理（或变形体虚功原理）二十一二十二二十三二十四 二十五设 二十六