土木工程結(jié)構(gòu)力學(xué)考試重點(diǎn)及練習(xí)

綜合試卷第=PAGE1*2-11頁（共=NUMPAGES1*22頁） 綜合試卷第=PAGE1*22頁（共=NUMPAGES1*22頁）PAGE①姓名所在地區(qū)姓名所在地區(qū)身份證號密封線1.請首先在試卷的標(biāo)封處填寫您的姓名，身份證號和所在地區(qū)名稱。2.請仔細(xì)閱讀各種題目的回答要求，在規(guī)定的位置填寫您的答案。3.不要在試卷上亂涂亂畫，不要在標(biāo)封區(qū)內(nèi)填寫無關(guān)內(nèi)容。一、選擇題1.結(jié)構(gòu)力學(xué)中的內(nèi)力主要包括（）

A.彎矩和剪力

B.彎矩、剪力和軸力

C.軸力、剪力和扭矩

D.軸力、剪力、扭矩和彎矩

答案：D

解題思路：結(jié)構(gòu)力學(xué)中的內(nèi)力包括在梁、柱、桿件等結(jié)構(gòu)中由于外力作用而產(chǎn)生的內(nèi)部作用力，包括彎矩、剪力、軸力、扭矩等。

2.關(guān)于單位荷載法的描述，正確的是（）

A.在未知反力位置沿該位置的正方向施加單位力

B.在未知反力位置沿該位置的反方向施加單位力

C.在未知反力位置垂直于該位置的單位力

D.在未知反力位置沿該位置的斜方向施加單位力

答案：A

解題思路：單位荷載法是一種用于求解未知結(jié)構(gòu)反力的方法，通常在未知反力位置沿該位置的正方向施加單位力。

3.剛架結(jié)構(gòu)在豎向荷載作用下的穩(wěn)定問題屬于（）

A.結(jié)構(gòu)靜力學(xué)問題

B.結(jié)構(gòu)動力學(xué)問題

C.結(jié)構(gòu)可靠性問題

D.結(jié)構(gòu)疲勞問題

答案：A

解題思路：剛架結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定問題主要考慮的是在靜力作用下的結(jié)構(gòu)功能，因此屬于結(jié)構(gòu)靜力學(xué)問題。

4.在材料力學(xué)中，應(yīng)力應(yīng)變的關(guān)系可用胡克定律描述，胡克定律成立的條件是（）

A.應(yīng)變?yōu)槌?shù)

B.應(yīng)力為常數(shù)

C.應(yīng)變和應(yīng)力均保持不變

D.應(yīng)變和應(yīng)力均為零

答案：A

解題思路：胡克定律表述了在小變形范圍內(nèi)，應(yīng)力與應(yīng)變成正比的關(guān)系，即當(dāng)應(yīng)變保持不變時，應(yīng)力也保持不變。

5.鋼筋混凝土梁的正截面破壞形態(tài)可分為三種，下列哪種不屬于正截面破壞形態(tài)（）

A.受彎破壞

B.剪切破壞

C.拉斷破壞

D.脆性破壞

答案：D

解題思路：鋼筋混凝土梁的正截面破壞形態(tài)主要包括受彎破壞、剪切破壞和拉斷破壞，而脆性破壞并不是一個獨(dú)立的破壞形態(tài)。

6.關(guān)于桁架結(jié)構(gòu)的靜定與超靜定問題，以下描述正確的是（）

A.靜定桁架的桿件數(shù)與節(jié)點(diǎn)的數(shù)量相同

B.超靜定桁架的桿件數(shù)比節(jié)點(diǎn)的數(shù)量多

C.靜定桁架的桿件數(shù)比節(jié)點(diǎn)的數(shù)量少

D.超靜定桁架的桿件數(shù)與節(jié)點(diǎn)的數(shù)量相同

答案：A

解題思路：靜定桁架的桿件數(shù)與節(jié)點(diǎn)的數(shù)量相同，超靜定桁架則桿件數(shù)多于節(jié)點(diǎn)的數(shù)量。

7.梁在彎矩和剪力作用下的變形，其公式為（）

A.M彎矩×E彈性模量×I慣性矩

B.M彎矩×E彈性模量×J極慣性矩

C.Q剪力×E彈性模量×A截面面積

D.V軸力×E彈性模量×I慣性矩

答案：A

解題思路：梁在彎矩和剪力作用下的變形與材料的彈性模量、慣性矩等因素有關(guān)，公式中M彎矩、E彈性模量、I慣性矩是關(guān)鍵因素。

8.關(guān)于材料力學(xué)中截面幾何性質(zhì)的說法，以下哪項(xiàng)不正確（）

A.慣性矩是衡量截面抗彎能力的幾何性質(zhì)

B.慣性半徑是衡量截面抗扭能力的幾何性質(zhì)

C.極慣性矩是衡量截面抗扭能力的幾何性質(zhì)

D.截面面積是衡量截面抗剪能力的幾何性質(zhì)的

答案：D

解題思路：截面面積是截面抵抗外部作用力的一種能力，但不專指抗剪能力?？辜裟芰Φ膸缀涡再|(zhì)通常通過剪切模量和剪力強(qiáng)度來確定。二、填空題1.在結(jié)構(gòu)力學(xué)中，結(jié)構(gòu)體系內(nèi)各個桿件的位移稱為節(jié)點(diǎn)位移。

2.單位荷載法在計算未知反力時，施加的單位力應(yīng)為水平單位力或垂直單位力。

3.結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性分析主要針對結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性問題。

4.在材料力學(xué)中，應(yīng)力與應(yīng)變的比例系數(shù)稱為彈性模量。

5.梁在剪力作用下的變形公式為\(\Delta=\frac{FQ}{EA}\)。

6.結(jié)構(gòu)力學(xué)中的剪力圖是指表示結(jié)構(gòu)在剪力作用下各截面剪力的分布情況。

7.在材料力學(xué)中，衡量截面抗彎能力的幾何性質(zhì)為截面模量。

8.在材料力學(xué)中，衡量截面抗扭能力的幾何性質(zhì)為極慣性矩。

答案及解題思路：

答案：

1.節(jié)點(diǎn)位移

2.水平單位力或垂直單位力

3.結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性問題

4.彈性模量

5.\(\Delta=\frac{FQ}{EA}\)

6.分布情況

7.截面模量

8.極慣性矩

解題思路：

1.節(jié)點(diǎn)位移是結(jié)構(gòu)力學(xué)中描述結(jié)構(gòu)內(nèi)各個桿件在受力后的位移情況，通常通過節(jié)點(diǎn)位移來分析結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和變形。

2.單位荷載法是結(jié)構(gòu)力學(xué)中計算未知反力的一種方法，通過施加一個單位力，根據(jù)力的平衡方程求解出未知反力。

3.結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性分析關(guān)注的是整個結(jié)構(gòu)在受力后是否保持穩(wěn)定，避免發(fā)生失穩(wěn)現(xiàn)象。

4.彈性模量是材料力學(xué)中的一個重要參數(shù)，表示應(yīng)力與應(yīng)變之間的比例關(guān)系。

5.梁在剪力作用下的變形公式是通過剪力與材料屬性（彈性模量E）以及截面幾何屬性（慣性矩I）之間的關(guān)系推導(dǎo)出來的。

6.剪力圖是結(jié)構(gòu)力學(xué)中用來表示結(jié)構(gòu)在各截面處剪力分布情況的圖形。

7.截面模量是衡量截面抗彎能力的一個幾何參數(shù)，它與截面的幾何形狀和尺寸有關(guān)。

8.極慣性矩是衡量截面抗扭能力的幾何參數(shù)，反映了截面對于扭轉(zhuǎn)作用的抵抗能力。三、簡答題1.簡述單位荷載法的應(yīng)用及其注意事項(xiàng)。

單位荷載法是一種在結(jié)構(gòu)力學(xué)中用于求解靜定結(jié)構(gòu)在未知荷載作用下的反力和內(nèi)力的方法。它通過將荷載分解為單位荷載，逐步求解每個單位荷載引起的結(jié)構(gòu)反應(yīng)，從而得到總荷載作用下的結(jié)構(gòu)反應(yīng)。

應(yīng)用：

適用于靜定結(jié)構(gòu)的反力和內(nèi)力計算。

可用于分析結(jié)構(gòu)在簡單荷載作用下的應(yīng)力、應(yīng)變和變形。

注意事項(xiàng)：

必須保證結(jié)構(gòu)的靜定性，避免出現(xiàn)多余約束。

計算過程中應(yīng)保證單位荷載的方向與結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力方向一致。

注意荷載作用點(diǎn)的選取，以保證計算結(jié)果的準(zhǔn)確性。

2.簡述結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響因素。

結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性是指結(jié)構(gòu)在受到外力作用時，保持平衡狀態(tài)的能力。影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的因素有：

材料功能：包括彈性模量、屈服強(qiáng)度等。

結(jié)構(gòu)幾何形狀：包括尺寸、形狀等。

結(jié)構(gòu)約束：包括固定端、鉸接等。

外力作用：包括靜力、動力等。

溫度、濕度等環(huán)境因素。

3.簡述梁在剪力作用下的變形公式及其應(yīng)用。

梁在剪力作用下的變形公式為：Δ=(F/A)×(L2/2E)，其中Δ為梁的變形，F(xiàn)為剪力，A為梁的截面面積，L為梁的長度，E為材料的彈性模量。

應(yīng)用：

適用于計算梁在剪力作用下的撓度、傾斜度等變形。

可用于分析梁在剪切、彎曲等復(fù)雜受力狀態(tài)下的變形。

4.簡述結(jié)構(gòu)力學(xué)中的內(nèi)力圖的應(yīng)用。

內(nèi)力圖是結(jié)構(gòu)力學(xué)中常用的分析工具，其主要應(yīng)用包括：

分析結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)，確定內(nèi)力的分布情況。

評估結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和承載能力。

設(shè)計合理的結(jié)構(gòu)尺寸和材料選擇。

檢驗(yàn)結(jié)構(gòu)在各種受力狀態(tài)下的安全性。

5.簡述材料力學(xué)中截面幾何性質(zhì)的意義。

截面幾何性質(zhì)是指截面在材料力學(xué)中的幾何參數(shù)，其意義

便于計算截面的抗彎、抗剪、抗扭等強(qiáng)度。

確定截面的慣性矩、截面模量等幾何參數(shù)。

分析截面在受力狀態(tài)下的變形和應(yīng)力分布。

為結(jié)構(gòu)設(shè)計提供理論依據(jù)。

答案及解題思路：

1.單位荷載法應(yīng)用：通過將荷載分解為單位荷載，逐步求解每個單位荷載引起的結(jié)構(gòu)反應(yīng)，得到總荷載作用下的結(jié)構(gòu)反應(yīng)。注意事項(xiàng)：保證結(jié)構(gòu)的靜定性，保證單位荷載方向與實(shí)際受力方向一致，注意荷載作用點(diǎn)選取。

2.結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性影響因素：材料功能、結(jié)構(gòu)幾何形狀、結(jié)構(gòu)約束、外力作用、環(huán)境因素。

3.梁在剪力作用下的變形公式：Δ=(F/A)×(L2/2E)。應(yīng)用：計算梁的撓度、傾斜度等變形，分析梁在剪切、彎曲等復(fù)雜受力狀態(tài)下的變形。

4.內(nèi)力圖應(yīng)用：分析結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)，確定內(nèi)力的分布情況；評估結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和承載能力；設(shè)計合理的結(jié)構(gòu)尺寸和材料選擇；檢驗(yàn)結(jié)構(gòu)的安全性。

5.截面幾何性質(zhì)意義：便于計算截面的抗彎、抗剪、抗扭等強(qiáng)度；確定截面的慣性矩、截面模量等幾何參數(shù)；分析截面在受力狀態(tài)下的變形和應(yīng)力分布；為結(jié)構(gòu)設(shè)計提供理論依據(jù)。四、計算題1.計算以下剛架結(jié)構(gòu)的支座反力。

構(gòu)示意圖.png)

解題步驟：

根據(jù)受力平衡，列出力矩方程：∑M_B=0，∑Fy=0，∑Fx=0。

代入結(jié)構(gòu)各桿件力矩和力的表達(dá)式，解方程求出支座反力FB、FA、FC和FD。

2.計算以下剛架結(jié)構(gòu)的彎矩和剪力。

構(gòu)示意圖.png)

解題步驟：

根據(jù)受力平衡和桿件位移，列出力矩方程和剪力方程。

利用結(jié)構(gòu)分析方法，如靜定剛架、超靜定剛架的彎矩分配法或彎矩迭代法等，求出各桿件的彎矩和剪力。

3.計算以下梁的剪力圖。


解題步驟：

根據(jù)受力平衡，列出剪力方程。

根據(jù)梁的加載情況，分段計算剪力。

畫出剪力圖，注意剪力圖中的斜率和截距。

4.計算以下梁的彎矩圖。


解題步驟：

根據(jù)受力平衡，列出彎矩方程。

根據(jù)梁的加載情況，分段計算彎矩。

畫出彎矩圖，注意彎矩圖中的斜率和截距。

5.計算以下結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)位移。

構(gòu)節(jié)點(diǎn)位移圖.png)

解題步驟：

根據(jù)結(jié)構(gòu)分析方法，如虛功原理、節(jié)點(diǎn)法、單位荷載法等，計算節(jié)點(diǎn)位移。

代入節(jié)點(diǎn)位移表達(dá)式，計算結(jié)構(gòu)各節(jié)點(diǎn)的位移。

答案及解題思路：

1.支座反力：

FB=10kN

FA=20kN

FC=15kN

FD=30kN

解題思路：

通過受力平衡方程求解支座反力。

2.彎矩和剪力：

各桿件彎矩和剪力根據(jù)剛架結(jié)構(gòu)分析方法計算得出。

解題思路：

使用剛