《結(jié)構(gòu)力學(xué)》綜合練習(xí)試題

1、結(jié)構(gòu)力學(xué)綜合練習(xí)題一、概念解釋題結(jié)構(gòu)（第1章） 在土木工程中，由建筑材料構(gòu)成，能承受荷載而起骨架作用的構(gòu)筑物稱 為工程結(jié)構(gòu)，簡稱結(jié)構(gòu)。支座（第1章）結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)的連接裝置稱為支座。超靜定結(jié)構(gòu)（第1章）凡不能用靜力平衡條件確定全部支座反力和內(nèi)力的結(jié)構(gòu)稱為超靜 定結(jié)構(gòu)。自由度（第2章）一個體系的自由度表示該體系獨(dú)立運(yùn)動的數(shù)目。必要約束（第2章）在桿件體系中能限制體系自由度的約束稱為必要約束。內(nèi)力圖（第3章）內(nèi)力圖是表示桿件上各截面內(nèi)力沿桿長度變化規(guī)律的圖形。高跨比（第5章）拱高與跨度之比稱為高跨比。合理拱線（第5章）在固定荷載作用下使拱各截面的彎矩恒等于零的拱的軸線稱為合理 拱線。二力桿（第6章）桁

2、架的桿件都只在兩端受力，稱為二力桿。影響線（第8章）當(dāng)一個單位集中荷載P=1沿結(jié)構(gòu)移動時，表示結(jié)構(gòu)上某量Z變化規(guī)律 的曲線，稱為Z的影響線剛體體系的虛功原理（第8章）剛體體系在任意平衡力系作用下，體系上所有主動力在 任一與約束條件相符合的無限小剛體位移上所做的虛功總和恒等于零。剛度系數(shù)（第10章）剛度系數(shù)等于使支座產(chǎn)生單位位移時所需施加的力。動力荷載（第15章）動力荷載是指荷載的大小、方向、作用位置隨時間迅速變化的荷 載。自振周期（第15章）自振周期表示結(jié)構(gòu)出現(xiàn)前后同一運(yùn)動狀態(tài)所需的時間間隔強(qiáng)迫振動（第15章）結(jié)構(gòu)在動力荷載作用下的振動，稱為強(qiáng)迫振動。二、填空題結(jié)構(gòu)按其幾何特征分為三類：桿件結(jié)

3、構(gòu)；板殼結(jié)構(gòu)、實(shí)體結(jié)構(gòu)。（第1章）超靜定問題，必須滿足力系的平衡條件；變形的連續(xù)條件、物理?xiàng)l件等三個基本條件方 能求解。（第1章）常見的靜定單跨梁有三種類型：簡支梁；懸臂梁、伸臂梁。（第3章）平面桿件截面上一般有三個內(nèi)力分量：軸力、剪力、彎矩。（第3章）三角拱的兩大特點(diǎn)是：曲桿、豎向荷載作用下有水平推力。（第5章）三角拱的合理軸線為一拋物線。（第5章）懸索實(shí)際上就是一個具有合理拱線的拋物線。（第5章）在滿足理想桁架的假設(shè)下，桁架桿件只有軸力。（第6章）結(jié)點(diǎn)法和截面法是計(jì)算桁架軸力的基本方法。（第6章）對于多跨梁，應(yīng)先計(jì)算附屬部分，然后計(jì)算基本部分。（第7章）超靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力，由平衡條件不能完全

4、確定，而需同時考慮變形條件才能得到唯一 的答案。（第7章）在靜定多跨梁和伸臂梁中，利用桿端的負(fù)彎矩可以減小跨中的正彎矩。（第7章）在有推力結(jié)構(gòu)中，利用水平推力的作用可以減少彎矩峰值_。（第7章）在三角拱中，采用合理拱線可以使拱處于無彎矩狀態(tài)。（第7章）影響線的應(yīng)用有兩個方面：一為計(jì)算影響量值_, 一為確定荷載的_最不利位置。（第 8章）影響線的作法有兩種：靜力法和機(jī)動法。（第8章）結(jié)構(gòu)位移計(jì)算的目的有兩個：一個是驗(yàn)算結(jié)構(gòu)的剛度，另一個是為超靜定結(jié)構(gòu)的 內(nèi)力計(jì)算做準(zhǔn)備。（第9章）結(jié)構(gòu)的位移有兩大類：一類是線位移_, 一類是角位移_。（第9章）去掉的多余約束中的多余約束力即為_基本未知量，去掉多余

5、約束后得到的靜定結(jié) 構(gòu)即為基本結(jié)構(gòu)_。（第10章）力法計(jì)算的關(guān)鍵是：確定基本未知量；選擇基本力系、建立力法方程。（第10章）位移法的基本未知量是結(jié)構(gòu)的結(jié)點(diǎn)位移。（第11章）力矩分配法適用于計(jì)算連續(xù)梁和無結(jié)點(diǎn)線位移的剛架_。（第12章）單結(jié)點(diǎn)的力矩分配有兩個環(huán)節(jié)：_固定剛結(jié)點(diǎn)_和放松剛結(jié)點(diǎn)_。（第12章）多結(jié)點(diǎn)的力矩分配法，是先固定全部剛結(jié)點(diǎn)，然后 逐個_放松結(jié)點(diǎn)，輪流_進(jìn) 行單結(jié)點(diǎn)的力矩分配。（第12章） 力矩分配法是 無側(cè)移剛架 的漸進(jìn)法，不能直接用于 有側(cè)移剛架。（第12章）整體剛度方程的做法有：傳統(tǒng)位移法；單元集成法。（第13章）工程中常見的動力荷載有：周期荷載；沖擊荷載、隨機(jī)荷載。（第

6、15章） 建立自由振動的微分方程有兩種方法：剛度法_和 柔度法_。（第10章） 結(jié)構(gòu)的失穩(wěn)有兩種形式：分支點(diǎn) 失穩(wěn)和 極值點(diǎn) 失穩(wěn)。（第14章） 荷載根據(jù)其作用時間的長短可分為 恒荷載 和 活荷載。（第1章）三、判斷題桿件在剛結(jié)點(diǎn)處不能相對移動，也不能相對轉(zhuǎn)動。（第1章）/桿件在鉸結(jié)點(diǎn)處不能相對轉(zhuǎn)動。（第1章）X固定支座不容許結(jié)構(gòu)在支承處發(fā)生任何移動和轉(zhuǎn)動。（第1章）/瞬鉸的位置是瞬時變化的。（第2章）/彎矩圖畫在桿件受拉纖維一側(cè)，不注正負(fù)號。（第3章）/剪力圖和軸力圖需注明正負(fù)號。（第3章）/軸力以拉力為正，壓力為負(fù)。（第3章）/剛結(jié)點(diǎn)能傳遞力和力矩。（第4章）/水平推力的存在與否是區(qū)別拱與

7、梁的主要標(biāo)志。（第5章）/懸索在荷載作用下，索內(nèi)彎矩為零，剪力也為零，只受拉力作用。（第5章）/桁架桿件軸力的方向和桿件的方向是一致的。（第6章）/如果桁架和荷載都是對稱的，那么桁架桿件軸力的分布也是對稱的。（第6章）/在靜定結(jié)構(gòu)中，滿足平衡條件的內(nèi)力解答是存在的，而且是唯一的。（第7章）/溫度改變、支座移動和制造誤差等因素在靜定結(jié)構(gòu)中不引起內(nèi)力。（第7章）/在荷載作用下，如果靜定結(jié)構(gòu)中的某一局部可以與荷載維持平衡，則其余部分的內(nèi)力 必為零。（第7章）/當(dāng)靜定結(jié)構(gòu)的一個內(nèi)部幾何不變部分作構(gòu)造變換時，其余部分的內(nèi)力不變。（第7章）/機(jī)動法可以不經(jīng)過計(jì)算就能得到影響線的輪廓。（第8章）/機(jī)動法可以

8、用來校核靜力法的影響線。（第8章）/位移狀態(tài)中的位移是力狀態(tài)中的力產(chǎn)生的。（第8章）X虛功和虛功原理的特點(diǎn)是力系與位移無關(guān)。（第9章）/位移互等定理只有在超靜定結(jié)構(gòu)中才有用。（第9章）X反力互等定理可以應(yīng)用于靜定結(jié)構(gòu)。（第9章）X彎矩傳遞進(jìn)行兩次循環(huán)之后，結(jié)點(diǎn)約束力矩已經(jīng)很小，故計(jì)算工作可以停止。（第12章）X反彎點(diǎn)法對于強(qiáng)柱弱梁的情況最為適用。（第12章）X單就滿足平衡條件來說，超靜定結(jié)構(gòu)可能有無限多個解答。（第14章）/ 超靜定結(jié)構(gòu)具有較強(qiáng)的防護(hù)能力。（第14章）/ “沒有荷載，就沒有內(nèi)力”，這個結(jié)論只適用于靜定結(jié)構(gòu)。（第14章）/地震荷載屬于沖擊荷載。（第15章）X 自振周期只與結(jié)構(gòu)的剛

9、度有關(guān)。（第15章）X 質(zhì)量越大，自振周期越大。（第15章）/四、單項(xiàng)選擇題下列哪項(xiàng)不屬于剛片間的連接約束（A ）。（第1章）滾軸 B.鏈桿 C.簡單鉸D.簡單剛結(jié)下列關(guān)于零桿判斷的說法中，不正確的是（B ）。（第6章）無外力作用的不共線的兩桿結(jié)點(diǎn)，兩桿軸力都是零不共線的兩桿結(jié)點(diǎn)，兩桿軸力都是零不共線的兩桿結(jié)點(diǎn)，外力沿一桿作用，則另一桿軸力為零無外力作用的三桿結(jié)點(diǎn)，有兩桿在同一直線上，則第三桿軸力為零下列關(guān)于機(jī)動法的表述中，不正確的是（B ）。（第8章）屬于附屬部分的某量，撤去相應(yīng)的約束后，體系在附屬部分能發(fā)生虛位移屬于附屬部分的某量，撤去相應(yīng)的約束后，體系在基本部分能發(fā)生虛位移屬于基本部分的

10、某量，撤去相應(yīng)的約束后，體系在附屬部分能發(fā)生虛位移屬于基本部分的某量，撤去相應(yīng)的約束后，體系在基本部分能發(fā)生虛位移下列關(guān)于影響線的表述中，不正確的是（C ）。（第8章）支座反力影響線的縱坐標(biāo)無單位剪力影響線的縱坐標(biāo)無單位彎矩影響線的縱坐標(biāo)無單位彎矩影響線的縱坐標(biāo)的單位為長度單位下列關(guān)于撤去約束的表述中，不正確的是（D ）。（第10章）撤去一根支桿，等于拆掉一個約束撤去一個鉸支座，等于拆掉兩個約束撤去一個固定端，等于拆掉三個約束在連續(xù)桿上加一個單鉸，等于拆掉兩個約束下列關(guān)于AB桿A端轉(zhuǎn)動剛度SAB的值的表述中，不正確的是（D ）。（第12章）遠(yuǎn)端固定SAB = 4i c.遠(yuǎn)端滑動sab = i遠(yuǎn)

11、端鉸支S 3iD.遠(yuǎn)端自由S = 2i下列關(guān)于等截面桿中傳遞系數(shù)C的表述中，不正確的是（D ）。（第12章）A.遠(yuǎn)端固定C =1B.遠(yuǎn)端鉸支C = 02遠(yuǎn)端滑動C = -1D.遠(yuǎn)端滑動C = 0下列各項(xiàng)不屬于矩陣位移法的基本環(huán)節(jié)的是（C ）。（第13章）離散化B.單元分析C.矩陣分析D.整體分析下列各項(xiàng)不屬于動力荷載的是（A ）。（第15章）活動人群B.振動荷載 C.地震作用D.爆炸荷載下列選項(xiàng)不屬于各向同性的建筑材料的是（A ）。（第1章）木材B.鋼材 C.混凝土 D.磚下列關(guān)于橫向水平荷載作用下廠房柱的計(jì)算簡圖的表述中，不正確的是（D ）。（第1 章）柱用其軸線表示屋架在兩端均以鉸與柱頂連

12、接屋架的作用如同一個兩端為鉸的鏈桿柱基礎(chǔ)視為鉸下列關(guān)于集中力偶作用的表述中，不正確的是（B ）。（第3章）集中力偶作用點(diǎn)的兩側(cè)剪力值是相等的集中力偶作用點(diǎn)的兩側(cè)剪力值是不等的集中力偶作用點(diǎn)的兩側(cè)彎矩值是不等的彎矩圖在集中力偶作用點(diǎn)兩側(cè)的斜率相等下列關(guān)于鉸支座的表述中，不正確的是（C ）。（第2章）A.鉸支座能限制剛片在水平方向移動鉸支座能限制剛片在豎直方向移動鉸支座能限制剛片繞其轉(zhuǎn)動鉸支座不能限制剛片繞其轉(zhuǎn)動下列關(guān)于分布荷載作用下微分關(guān)系表達(dá)式的幾何意義的表述中，不正確的是（C）。（第 3章）剪力圖在某點(diǎn)的切線斜率等于該點(diǎn)的荷載集度彎矩圖在某點(diǎn)的切線斜率等于該點(diǎn)剪力彎矩圖在某點(diǎn)的一階導(dǎo)數(shù)等于該

13、點(diǎn)的荷載集度彎矩圖在某點(diǎn)的一階導(dǎo)數(shù)的變化率等于該點(diǎn)的荷載集度下列關(guān)于集中力的表述中，不正確的是（C ）。（第3章）集中力作用點(diǎn)的兩側(cè)剪力值是不等的集中力作用點(diǎn)的兩側(cè)剪力相差的值等于此集中力集中力作用點(diǎn)的兩側(cè)彎矩值是不等的集中力作用點(diǎn)的兩側(cè)彎矩值是相等的五、簡答題結(jié)構(gòu)力學(xué)的任務(wù)包括哪些方面？（第1章）答：（1）研究結(jié)構(gòu)的組成規(guī)律、合理形式以及結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖的合理選擇。（2）研究結(jié)構(gòu)內(nèi)力和變形的計(jì)算方法，以便進(jìn)行結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度的驗(yàn)算。（3）研究結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性以及在動力荷載作用下結(jié)構(gòu)的反應(yīng)。幾何不變無多余約束體系的組成規(guī)則有哪幾個？（第2章）答：（1） 一剛片和一個點(diǎn)用不共線的兩根鏈桿連接。（2）兩剛片

14、用一個鉸和一根不通過此鉸的鏈桿或三個全不平行也不交于一點(diǎn)的 三根鏈桿連接。（3）三剛片用不在同一直線上的三個鉸兩兩連接。截面法計(jì)算內(nèi)力的步驟有哪些？（第3章）答：（1）沿指定截面截開，取截面一邊為隔離體。（2）畫出隔離體受力圖。（3）建立隔離體的平衡方程，確定該截面的三個內(nèi)力分量將懸索與三角拱比較，可得到哪些結(jié)論？（第5章）答：（1）懸索與三角拱類似，在豎向荷載作用下都有水平支座反力。（2）懸索只受軸向拉力，不受彎矩和剪力；三角拱則受較大的軸向壓力，同時尚 有較小的彎矩和剪力。（3）懸索的曲線形式與三角拱的合理拱線相同，曲線的平衡形式隨荷載的變化而變化桁架計(jì)算簡圖的假設(shè)有哪些？（第6章）答：（

15、1）桁架的結(jié)點(diǎn)都是鉸結(jié)點(diǎn)。（2）各桿的軸線都是直線，且通過鉸的中心。（3）荷載和支座反力都作用在結(jié)點(diǎn)上內(nèi)力影響線和內(nèi)力圖的區(qū)別是什么？（第8章）答：內(nèi)力影響線是單位集中荷載移動時，結(jié)構(gòu)上固定截面內(nèi)力隨荷載位置的變化圖形；內(nèi)力圖是荷載位置固定時，內(nèi)力沿各截面的變化圖形靜力法做影響線的步驟有哪些？（第8章）答：（1）將單位荷載P = 1放在結(jié)構(gòu)上的任意位置，適當(dāng)選擇坐標(biāo)原點(diǎn)，以P = 1作用位置X 為變量。（2）用截面法截取隔離體，通過平衡方程，或用截面法直接按內(nèi)力算式，求出所 求量值的影響線方程。（3）根據(jù)影響線方程作影響線。機(jī)動法做影響線的步驟有哪些？（第8章）答：（1）撤去與Z相應(yīng)的約束，代

16、之以未知力Z。（2）使體系沿Z的正方向發(fā)生位移，做出荷載作用點(diǎn)的豎向虛位移圖，可定出影 響線的形狀。（3）再令“ 二1,可進(jìn)一步定出影響線各縱坐標(biāo)的數(shù)值。（4）橫坐標(biāo)軸以上的圖形，影響線縱坐標(biāo)取正號；橫坐標(biāo)軸以下的圖形，則取負(fù)號。產(chǎn)生位移的主要因素有哪些？（第9章）答：（1）荷載作用。（2）溫度變化和材料收縮。（3）支座沉降和制造誤差。在撤去多余約束時，應(yīng)該注意哪些？（第10章）答：（1）不要把原結(jié)構(gòu)拆成一個幾何可變體系。(2)要把全部多余約束都拆除。反彎點(diǎn)法的要點(diǎn)有哪些？(第12章)答：(1)剛架在結(jié)點(diǎn)水平荷載作用下，當(dāng)梁柱線剛度比值匕3時，可采用此法。ic此法假設(shè)橫梁相對線剛度為無限大，因

17、而剛架結(jié)點(diǎn)不發(fā)生轉(zhuǎn)角，只有側(cè)移。剛架同層各柱有相同側(cè)移時，同層各柱剪力與柱的側(cè)移剛度系數(shù)成正比。柱的彎矩是由側(cè)移引起的，所以柱的反彎點(diǎn)在柱中點(diǎn)處。柱端彎矩根據(jù)柱的剪力和反彎點(diǎn)位置確定用單元集成法求解平面剛架比連續(xù)梁復(fù)雜在哪些方面？(第13章)答：(1)剛架中每個結(jié)點(diǎn)位移分量增加到三個：角位移和兩個方向的線位移。(2)剛架中各桿方向不盡相同，在整體分析中需采用整體坐標(biāo)，故需進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。剛架中除剛結(jié)點(diǎn)外，還要考慮鉸結(jié)點(diǎn)等其他情況動力計(jì)算的基本特點(diǎn)有哪些？(第15章)答：(1)動力反應(yīng)與時間有關(guān)，即荷載、位移、內(nèi)力等隨時間急劇變化。(2)建立平衡方程時要包括質(zhì)量的慣性力。位移法的要點(diǎn)有哪些？(第1

18、1章)答：(1)位移法的基本未知量是結(jié)點(diǎn)位移。位移法的基本方程是平衡方程。建立基本方程的方法是：先將結(jié)點(diǎn)位移鎖住，求各超靜定桿在荷載作用下的結(jié) 果，再求各超靜定桿在節(jié)點(diǎn)位移作用下的結(jié)果最后疊加以上兩步結(jié)果。求解位移方程，得到基本未知量，從而求出各桿內(nèi)力單結(jié)點(diǎn)的鎖住與放松包括哪些環(huán)節(jié)？(第12章)答：(1)根據(jù)荷載求各桿的固端彎矩和結(jié)點(diǎn)的約束力矩。(2)根據(jù)分配系數(shù)求分配力矩。(3)根據(jù)傳遞系數(shù)求傳遞力矩六、綜合分析題分析下圖所示鏈桿體系的幾何組成。解：(1)根據(jù)規(guī)則，由不動點(diǎn)A、B出發(fā)，用不在同一直線的兩鏈桿AC和BC固定點(diǎn)C。(2)從固定點(diǎn)B、C出發(fā)，增加一個二元體，固定點(diǎn)D；再增加一個二元體，固定點(diǎn) E；從固定點(diǎn)D、E出發(fā)，再增加一個二元體，固定點(diǎn)F。因上