结构力学 structural mechanics
结构力学 structural mechanics
结构力学是固体力学的一个分支，它主要研究工程结构受力和传力的规律，以及如何进行结构优化的学科。结构力学研究的内容包括结构的组成规则，结构在各种效应（外力，温度效应，施工误差及支座变形等）作用下的响应，包括内力（轴力，剪力，弯矩，扭矩）的计算，位移（线位移，角位移）计算，以及结构在动力荷载作用下的动力响应（自振周期，振型）的计算等。结构力学通常有三种分析的方法：能量法，力法，位移法，由位移法衍生出的矩阵位移法后来发展出有限元法，成为利用计算机进行结构计算的理论基础。
结构力学的任务
研究在工程结构在外载荷作用下的应力、应变和位移等的规律；分析不同形式和不同材料的工程结构，为工程设计提供分析方法和计算公式；确定工程结构承受和传递外力的能力；研究和发展新型工程结构。
结构力学的学科体系
一般对结构力学可根据其研究性质和对象的不同分为结构静力学、结构动力学、结构稳定理论、结构断裂、疲劳理论和杆系结构理论、薄壁结构理论和整体结构理论等。
结构力学的研究方法
结构力学的研究方法主要有工程结构的使用分析、实验研究、理论分析和计算三种。在结构设计和研究中，这三方面往往是交替进行并且是相辅相成的进行的。
结构力学是一门古老的学科，又是一门迅速发展的学科。新型工程材料和新型工程结构的大量出现，向结构力学提供了新的研究内容并提出新的要求。计算机的发展，为结构力学提供了有力的计算工具。另一方面，结构力学对数学及其他学科的发展也起了推动作用。有限元法这一数学方法的出现和发展就与结构力学的研究有密切关系。
华中科技大学结构力学试卷及答案
华中科技大学土木工程与力学学院 《结构力学》试卷 2003－2004学年度第一学期 姓名______________专业________________班级____________成绩______ 1、用位移法计算图示结构，EI 为常数。 （只需做到建立好位移法方程即可）。（15分） 2、用力矩分配法作图示对称结构的M 图。已知：40/q kN m =，各杆EI 相同。（15分） 3、已知图示结构B 点转角64 11B EI θ= ，各杆的EI 为常数，作M 图，8P kN =，12/q kN m =。 （13分）
q 4、图示结构，用矩阵位移法计算时（先处理法，计轴向变形），请标注编码，并给出各单元的定位向量。（10分） 5、请求出图示结构等效结点荷载列阵。（15分） q 6、请求出图示结构C 点的转角。（12分）
A B EI C φφ 7、求两端固定梁的极限荷载u P F ，已知梁截面的极限弯矩87.1, 4.37u M kN m L m =?=。（12分） A B 8、请确定位移法计算该题时的未知量数，并画出基本体系。（8分） 华中科技大学土木工程与力学学院 《结构力学》试卷 2004－2005学年度第一学期 姓名______________专业________________班级____________成绩______ 1、用位移法计算图示结构，并绘弯矩图。（25分） q q a a 2、请用力矩分配法作图示结构的弯矩图，并求D 点竖向位移。（25分） 3、指出图示结构位移法的未知量个数（最少），并在图上标出。（每题5分，共10分） 1）
土木工程结构力学
土木工程结构力学 第一次作业 1：[论述题] 简答题 1、简述刚架内力计算步骤。 2、简述计算结构位移的目的。 3、如何确定位移法基本未知量。 4、简述力法的基本思路。 5、简述结构力学研究方法。 6、简述位移法计算超静定刚架的一般步骤。 参考答案： 1、答：（1）求支座反力。简单刚架可由三个整体平衡方程求出支座反力，三铰刚架及主从刚架等，一般要利用整体平衡和局部平衡求支座反力。（2）求控制截面的内力。控制截面一般选在支承点、结点、集中荷载作用点、分布荷载不连续点。控制截面把刚架划分成受力简单的区段。运用截面法或直接由截面一边的外力求出控制截面的内力值。（3）根据每区段内的荷载情况，利用"零平斜弯”及叠加法作出弯矩图。作刚架Q、N图有两种方法，一是通过求控制截面的内力作出；另一种方法是首先作出M图；
然后取杆件为分离体，建立矩平衡方程，由杆端弯矩求杆端剪力；最后取结点为分离体，利用投影平衡由杆端剪力求杆端轴力。当刚架构造较复杂（如有斜杆），计算内力较麻烦事，采用第二种方法。（4）结点处有不同的杆端截面。各截面上的内力用该杆两端字母作为下标来表示，并把该端字母列在前面。（5）注意结点的平衡条件。 2、答：(1) 验算结构的刚度。校核结构的位移是否超过允许限值，以防止构件和结构产生过大的变形而影响结构的正常使用。(2) 为超静定结构的内力分析打基础。超静定结构的计算要同时满足平衡条件和变形连续条件。 (3) 结构制作、施工过程中也常需先知道结构的位移。 3、答：（1）在刚结点处加上刚臂。（2）在结点会发生线位移的方向上加上链杆。（3）附加刚臂与附加链杆数目的总和即为基本未知量数目。确定线位移的方法（1）由两个已知不动点所引出的不共线的两杆交点也是不动点。（2）把刚架所有的刚结点（包括固定支座）都改为铰结点，如此体系是一个几何可变体系，则使它变为几何不变体系所需添加的链杆数目即等于原结构的线位移数目。 4、答：力法的基本思路：将超静定结构的计算转化为静定结构的计算，首先选择基本结构和基本体系，然后利用基本体系与原结构之间在多余约束方向的位移一致性和变形叠加列出力法典型方程，最后求出多余未知力和原结构的内力。第一步：去掉原结构的多余约束，代之以多余未知力，
2014级土木工程结构力学复习题集
判断题（将判断结果填入括弧：以√表示正确，以×表示错误 ) 1. 图示拱K 截面弯矩值M q l K =2 32，上侧受拉。 （ ） 2. 当体系同时满足两刚片或三刚片规则中要求的刚片数目及约束方式时，即是无多余约束 的几何不变体系。 ( ) 3. 在图示体系中，去掉上部体系的四根链杆后，得简支梁12，故该体系为具有四个多余约 束的几何不变体系。 ( ) K 2 l /q 4 l /16l /4 l /16 l / 1 2 3 4 5 A B C 题1 题3 题4 4. 图示体系中的ABC 是二元体，因而可先从体系中拆除，然后再由组成规则分析。 () 5. 几何瞬变体系产生微小位移后即转变成几何不变体系，因而可以用作工程结构。 () 6. 图示桁架AB 、AC 杆的内力不为零 。 （ ） a a 题6 题8 题9 7. 在静定刚架中，只要已知杆件两端弯矩和该杆所受外力，则该杆内力分布就可完全确定。 （ ） 8. 图示结构 B 支座反力等于P /2 () ↑。 （ ） 9. 图示结构的支座反力是正确的。 （ ） 10. 图示结构||M C =0 。 （ ） a a 题10 题11 题12 M 图
11.图示两相同的对称三铰刚架，承受的荷载不同，但二者的支座反力是相同的。（） 12.图示结构M图的形状是正确的。（） 13.当体系同时满足两刚片或三刚片规则中要求的刚片数目及约束方式时，即是无多余约束 的几何不变体系。（） 14.在图示体系中，去掉下部体系的四根链杆后，得简支梁12，故该体系为具有四个多余约 束的几何不变体系。() 12 34 5 A B C A B 题14 题15 题16 15.图示体系中的ABC是二元体，因而可先从体系中拆除，然后再由组成规则分析。 () 16.图示桁架由于制造误差AB杆长了3cm，装配后AB杆将被压缩。（） 17.几何瞬变体系产生微小位移后即转变成几何不变体系，因而可以用作工程结构。 () 18.当外荷载作用在结构的基本部分时,结构的附属部分不受力;当外荷载作用在某一附属部 分时,结构的全部必定都受力。（） 19.图示结构B支座反力等于P/2()↑。（） 12345 题19 题20 题21 20.图示结构的支座反力是正确的。（） 21.图示结构用力法求解时，可选切断杆件2、4后的体系作为基本结构。() 22.图示结构中，梁AB的截面EI为常数，各链杆的E A1相同，当EI增大时，则梁截面D 弯矩代数值M D 增大。 () l o +2t 1 (a)(b) 题22 题23 23.图a所示结构，取图b为力法基本体系，线胀系数为α，则?1= t t l h -32 2 α)。()
结构力学大作业(华科)
一、任务 1.求解多层多跨框架结构在竖向荷载作用下的弯矩以及水平荷载作用下的弯矩和 各层的侧移。 2.计算方法： （1）用近似法计算：水平荷载作用用反弯点法计算，竖向荷载作用采用分层法和二次力矩分配法计算。 （2）用电算（结构力学求解器）进行复算。 3. 就最大相对误差处，说明近似法产生误差的来源。 4. 将手算结果写成计算书形式。 二、结构形式及各种资料 1. 计算简图：如图1所示。 2. 基本计算参数 底层柱bXh(mm) 其它层bXh(mm) 边梁bXh(mm) 中间梁bXh(mm) 500X500 450X450 250X450 250X450 材料弹性模量： 72 3.210/ h E kN m =? 竖向荷载： 2 1 =23/ g kN m，2 2 =20/ g kN m 水平荷载： =32 p F kN 1，2 =18 P F kN 3. 荷载分组： （1）计算水平荷载（见图2）；（2）计算竖向恒载（见图3）； L1L2H1 H2 H2 H2 H2 F F F F F 图1 计算简图图2 水平荷载作用
g2 g1 g1 g1 g1 q2 q1 图3 竖向荷载作用 三、计算内容 ?水平荷载 1、反弯点法 （1）求柱的剪力 由所给数据可得各层梁柱的线刚度(单位：kN·m)如下表： i底柱i其它柱i左梁i右梁 34792363331270825417 第五层柱；F Q14 = F Q25 = F Q36 = 18/3kN = 6kN 第四层柱；F Q47 = F Q58 = F Q69 = 50/3kN 第三层柱；F Q710 = F Q811 = F Q912 = 82/3kN 第二层柱；F Q1013 = F Q1114 = F Q1215 = 114/3kN 第一层柱；F Q1316 = F Q1417 = F Q1518 = 146/3kN （2）求柱的弯矩 第五层柱；M 14 = M 41 = M 25 = M 52 = M 36 = M 63 = 6×3/2 = 9kN·m 第四层柱；M 47 = M 74 = M 58 = M 85 = M 69 = M 96 = 50/3×3/2 = 25kN·m 第三层柱；M 710 = M 107 = M 811 = M 118 = M 912 = M 129 = 82/3×3/2 = 41kN·m 第二层柱；M 1013 = M 1310 = M 1114 = M 1411 = M 1215 = M 1512 = 114/3×3/2 = 57kN·m 第一层柱；M 1316 = M 1417 = M 1518 = 146/3×4.8/3 = 77.87kN·m M 1613 = M 1714 = M 1815 = 146/3×2×4.8/3 = 155.74kN·m （3）求梁的弯矩 分别取结点1、2为隔离体 1 M12 ∑M1=0 M12=M14=9kN·m M14
广州大学土木工程结构力学考研心得
考研心得 考研是一个枯燥而又艰辛的过程，既然决定考研就应该做好长期作战的准备保持一颗平静的心，坚持到考研结束的那一刻，考研是否成功，实力是一方面更重要的就是选择了。实力加上正确的选择，一定会事半功倍。 1. 2017“广大土木”研究生入学考试专业课(结构力学)真题分析 整体来说学硕较前几年难度相当，专硕较前几年难度提升了，学硕没有大的变化，专硕题型的变化主要体现在以下几个方面①计算量加大，以往的q、Fp用真真切切的数字代替;②图形稍有变化。这就导致很多包括我在内的考生不适应，后面我再一个一个题分析详说。从2013年开始，广大土木研究生入学考试专业课(结构力学)题量定为专硕9道计算题，学硕11道计算题，学硕较专硕多了矩阵位移法和画影响线2道题，没有特别说明题型及题量应该还不会变。由于专硕变化较大，下面以下分析详说以专硕考题为主，学硕考题为辅(学硕考题有变动的地方会在每题后面说明，如无说明即表示和往年差不多，其他都是专硕题目的比较)。 第一题(分析体系的几何组成):图形较前几年稍复杂，需要花点时间分析。 第二题(画结构弯矩图):图形较往年有变化，2017年是画连续梁的弯矩图，前几年考的是刚架。单看这道题是简单，但是对于前期研究了几个月广大结构力学真题的考生来说，图形的突然变化会感到短暂的缺氧[可能你会觉得夸张，但是在考场上就是这个感觉。所以这个时候需要你有扎实的基础和强大的抗压能力，最重要的是扎实的基础，有了扎实的基础，抗压能力自然而然就提升了。 第三题(画结构内力图<弯矩图、剪力图、轴力图>):特别注意两根竖杆长度不一样，可能在看题的时候注意到了，在计算的时候很可能会忘记。我当时就忽略了，后面检查发现错了，超级紧张，因为当时只剩下半个小时了，后面题目还没检查。 第四题(求指定杆件轴力):这道题就是求简单的析架结构中杆件的轴力，较往年不同就是Fp用数值代替。方法不外乎就是截面法和节点法。 第五题(求杆件位移):专硕这道题较往年变化不大，学硕这道题2017年由前几年求刚架结构中某点的位移变成求析架中杆件的位移，所以学弟学妹们复习时不能忽略这个知识点，特别注意求析架中某根杆的转角位移。 第六题(力法画弯矩图):图形稍有变化，力的大小全用数值代替。这道题是由基本部分和附属部分组成，只有基本部分有一个多余约束，
土木工程结构力学LCR试题及答案
结构力学试题及答案 一、填空题。（每空1分 共20分） 1、分析平面杆件体系的几何组成常用的规律是两刚片法则、 和二元体法则。 2、建筑物中用以支承荷载的骨架部分称为 ，分为 、 和 三大类。 3、一个简单铰相当于 个约束。 4、静定多跨梁包括 部分和 部分，内力计算从 部分开始。 5、刚结点的特点是，各杆件在连接处既无相对 也无相对 ，可以传递 和 。 6、平面内一根链杆自由运动时的自由度等于 。 7、在一个体系上增加或去掉____，不改变体系的几何不变性或可变性。（2分） 8、具有基本部分和附属部分的结构，进行受力分析的次序是：先计算____部分，后计算____部分。（2分） 9、若三铰拱的跨度、拱上竖向荷载给定不变，则拱愈扁平，拱的水平推力愈____（大或小）。（2分） 10、图示刚架D 截面的剪力F QDB =____、弯矩M DB =____ (内侧受拉为正)。（6分） 二、判断题。（每题1分 共10分） 1、三刚片用三个铰两两相联必成为几何不变体系。（ ） 2、对静定结构，支座移动或温度改变会产生内力。（ ） 3 、力法的基本体系必须是静定的。（ ） 4、任何三铰拱的合理拱轴都是二次抛物线。（ ） 5、图乘法可以用来计算曲杆。（ ） 6、静定结构的影响线全部都由直线段组成。（ ） 7、多跨静定梁若附属部分受力，则只有附属部分产生内力。（ ） 8、功的互等定理成立的条件是小变形和线弹性。（ ） 9、力法方程中，主系数恒为正，副系数可为正、负或零。（ ） 10、图示结构中DE 杆的轴力F NDE =F P /3。（ ）. a
三、选择题。（每题1分 共10分） 1、图示结构中当改变B 点链杆方向（不能通过A 铰）时，对该梁的影响是（ ） A 、全部内力没有变化 B 、弯矩有变化 C 、剪力有变化 D 、轴力有变化 2、图示结构EI=常数，截面A 右侧的弯矩为：（ ） A ．2/M ； B ．M ； C ．0； D. )2/(EI M 。 3、图示桁架下弦承载，下面画出的杆件内力影响线，此杆件是：（ ） Ａ.ch ; B.ci; C.dj; D .cj . 4、 图a 结构的最后弯矩图为： A. 图b; B. 图c; C. 图d; D.都不对。（ ） ( a) (b) (c) (d) F P a a a a F
土木工程结构力学测试题
第一章绪论 思考题 1-1-1 结构承载力包括哪三方面的内容？ 1-1-2 什么是刚体和变形体？ 1-1-3 为什么在材料力学中必须把构件看成为变形固体？可变形固体的变形分为哪两类？ 1-1-4 内力和应力两者有何联系、有何区别？为什么在研究构件的强度时要引入应力的概念？ 1-1-5 什么是截面法？应用截面法能否求出截面上内力的分布规律？ 1-1-6 位移和变形两者有何联系、有何区别？有位移的构件是否一定有变形发生？构件内的某一点，若沿任何方向都不产生应变，则该点是否一定没有位移？ 1-1-7 在理论力学中，根据“力或力偶的可移性原理”及“力的分解和合成原理”，可以将图（a）和图(c)中的受力情况分别改变成图(b)和图(d)中的情况。在材料力学中研究构件的内力或变形时，是否也可以这样做？为什么？ 选择题 1-2-1 关于确定截面内力的截面法的适用范围，有下列四种说法： （A）适用于等截面直杆；
（B）适用于直杆承受基本变形； （C）适用于不论基本变形还是组合变形，但限于直杆的横截面； （D）适用于不论等截面或变截面、直杆或曲杆、基本变形或组合变形、横截面或任意截面的普遍情况。 1-2-2 判断下列结论的正确性： （A）杆件某截面上的内力是该截面上应力的代数和； （B）杆件某截面上的应力是该截面上内力的平均值； （C）应力是内力的集度； （D）内力必大于应力。 1-2-3 下列结论中哪个是正确的： （A）若物体产生位移，则必定同时产生变形； （B）若物体各点均无位移，则该物体必定无变形； （C）若物体无变形，则必定物体内各点均无位移； （D）若物体产生变形，则必定物体内各点均有位移。 1-2-4 根据各向同性假设，可认为构件的下列各量中的某一种量在各方面都相同： （A）应力；（B）材料的弹性常数；（C）应变；（D）位移。1-2-5 根据均匀性假设，可认为构件的下列各量中的某个量在各点处都相同： （A）应力；（B）应变；（C）材料的弹性常数；（D）位移。 第二章轴向拉伸与压缩
土木工程专业-结构力学自测题汇总
结构力学自测题1（第二章） 平面体系的机动分析 姓名学号班级 一、是非题（将判断结果填入括弧：以O 表示正确，以X 表示错误） 1、图中链杆1 和2 的交点O可视为虚铰。() O 2、两刚片或三刚片组成几何不变体系的规则中，不仅指明了必需的约束数目，而且指明了这些约束必须满足的条件。() 3、在图示体系中，去掉1 —5 ，3 —5 ，4 —5 ，2 —5 ，四根链杆后，得简支梁12 ，故该体系为具有四个多余约束的几何不变体系。() 12 34 5 4、几何瞬变体系产生的运动非常微小并很快就转变成几何不变体系，因而可以用作工程结构。() 5、图示体系为几何可变体系。() 6、图示体系是几何不变体系。() 7、图示体系是几何不变体系。() 题5 题6 题7 二、选择题（将选中答案的字母填入括弧内） 1、图示体系虽有3 个多余约束，但为保证其几何不变，哪两根链杆是不能同时去掉的。 A. a 和e ; B. a 和b ; C. a 和c ; D. c 和e 。() e b d c a 2、欲使图示体系成为无多余约束的几何不变体系，则需在A 端加入： A．固定铰支座；B．固定支座； C．滑动铰支座；D．定向支座。()
A 3、图示体系的几何组成为： A．几何不变，无多余约束； B．几何不变，有多余约束； C．瞬变体系； D．常变体系。() 4、（题同上）() 5、（题同上）() 6、（题同上）() 题4 题5 题6 三、填充题（将答案写在空格内） 1、图示体系是____________________________________ 体系。2．图示体系是____________________________________ 体系。3．图示体系是____________________________________ 体系。
土木工程专业-结构力学自测题汇总
结构力学自测题１(第二章) 平面体系的机动分析 姓名学号班级 一、是非题（将判断结果填入括弧:以O 表示正确，以X 表示错误） 1、图中链杆1 和２的交点Ｏ可视为虚铰。() O 2、两刚片或三刚片组成几何不变体系的规则中, 不仅指明了必需的约束数目, 而且指明了这些约束必须满足的条件。() ３、在图示体系中, 去掉 1 — 5 ， 3 —5 ，4 —5 ，2 —5 ,四根链杆后,得简支梁1２，故该体系为具有四个多余约束的几何不变体系。 () 12 34 5 4、几何瞬变体系产生的运动非常微小并很快就转变成几何不变体系，因而可以用作工程结构。() 5、图示体系为几何可变体系。() 6、图示体系是几何不变体系。() ７、图示体系是几何不变体系。() 题5 题6 题7 二、选择题（将选中答案的字母填入括弧内) 1、图示体系虽有 3 个多余约束, 但为保证其几何不变, 哪两根链杆是不能同时去掉的。 A. ａ和ｅ； B. a 和ｂ；C． a 和c ; D.c和 e 。() e b d c a 2、欲使图示体系成为无多余约束的几何不变体系, 则需在Ａ端加入： A.固定铰支座; B.固定支座；
C.滑动铰支座；D．定向支座。() A ３、图示体系的几何组成为： A.几何不变，无多余约束; B.几何不变，有多余约束； C.瞬变体系; D.常变体系。() 4、(题同上)() 5、（题同上)() ６、(题同上）() 题4 题5 题6 三、填充题( 将答案写在空格内） 1、图示体系是____＿____________＿____＿____＿_＿__＿___ 体系。 2.图示体系是＿__＿____＿____＿__＿＿__＿＿_________＿＿___ 体系。３．图示体系是＿______________＿__＿____＿_______＿__＿_ 体系。
土木工程学院949《结构力学》考试大纲
中南大学2015年全国硕士研究生入学考试 949《结构力学》考试大纲 本考试大纲由土木工程学院教授委员会于2014年7月3日通过。 I.考试性质 结构力学考试是为中南大学招收硕士研究生而设置的具有选拔性质的全国统一入学考试科目，其目的是科学、公平、有效地测试学生掌握大学本科阶段结构力学课程的基本知识、基本理论，以及运用结构力学的方法进行结构分析和计算的能力，评价的标准是高等学校本科毕业生能达到的及格或及格以上水平，以保证被录取者掌握了杆系结构的计算原理和方法，熟悉各类结构的受力特点和性能。 II.考查目标 结构力学课程考试要求考生： （1）熟练掌握几何不变体系的基本组成原则及其应用。掌握几何构造与结构性质的关系。 （2）熟练掌握静定梁与静定刚架的内力计算与内力图绘制方法。 （3）了解拱的受力特点。掌握三铰拱的反力与内力计算方法。了解合理拱轴线的基本概念及简单荷载作用下合理拱轴的形式。 （4）了解静定平面桁架计算基本假设与受力特点。熟练掌握结点法与截面法。了解梁式桁架内力分布特点。掌握简单静定组合结构内力计算方法。 （5）了解变形体系的虚功原理，掌握用单位荷载法计算静定结构位移的一般公式。熟练掌握用单位荷载法计算梁和刚架的位移。掌握温度变化与支座移动引起的位移计算方法。了解线弹性结构的互等定理。 （6）熟练掌握力法的基本原理。掌握超静定次数的确定方法，熟练掌握用力法计算荷载作用下常用超静定结构的内力。掌握用力法计算温度变化和支座移
动下超静定梁和刚架的内力。掌握对称结构的简化计算方法。掌握超静定结构的位移计算方法，了解超静定结构的受力特点。 （7）掌握位移法的基本原理。熟练掌握用位移法计算荷载作用下超静定梁和刚架的内力。掌握利用对称性进行简化计算。 （8）了解力矩分配法的基本概念，掌握用力矩分配法计算连续梁和无侧移刚架。 （9）了解影响线的概念。熟练掌握用静力法作静定梁和桁架内力、反力的影响线。掌握用机动法作梁反力、内力的影响线。了解最不利荷载位置的概念和最不利荷载位置的确定方法。了解简支梁绝对最大弯矩的计算。了解包络图的概念。 （10）了解矩阵位移法的概念，掌握单元刚度矩阵、单元刚度矩阵的坐标变换、结构的原始刚度矩阵，熟练掌握支承条件的引入、非结点荷载的处理，掌握矩阵位移法的计算步骤，了解总刚的带宽与存储方式。 （11）了解动力学的概念和结构的振动自由度，熟练掌握单自由度结构的自由振动和单自由度结构在简谐荷载作用下的强迫振动，了解单自由度结构在任意荷载作用下的强迫振动，熟练掌握多自由度结构的自由振动，掌握多自由度结构在简谐荷载作用下的强迫振动，了解振型分解法。 Ⅲ.考试形式和试卷结构 1、试卷满分及考试时间 本试卷满分为150分，考试时间为180 分钟 2、答题方式 答题方式为闭卷，笔试。 3、试卷内容结构 机动分析和静定梁、刚架、拱、桁架约21 % 位移计算、力法和位移法约40 % 影响线约13 % 矩阵位移法约13 % 结构动力学约13 %
福州大学土木工程学院828结构力学考研笔记
历年简答题部分（早年） 1、为什么仅用静力平衡方程，即可确定全部反力和内力的体系是 几何不变体系，且没有多余约束。 因为静定结构仅有平衡条件即可求出全部反力和内力；超静定 结构仅有平衡条件无法求出全部反力和内力；几何可变体系无 静力解答，并且由于静定结构时没有多余约束的，所以仅用静 力平衡方程即可确定全部反力和内力的体系是几何不变体系 （参考答案）。 2、静定结构受荷载作用产生内力，内力大小与杆件截面尺寸无关， 为什么？ 因为静定结构因荷载作用而产生的内力仅有平衡条件即可全部 求得，因此…… 3、荷载作用在静定多跨梁的附属部分时，基本部分的内力一般不 为零，为什么？ 因为附属部分是支承在基本部分上的，对附属部分而言，基本 部分等同于支座，故附属部分有荷载时基本部分内力一般不为 零。（参考答案） 4、用力法求解结构时，如何对其计算结果进行校核？为什么？ 因为超静定结构的内力是通过变形协调条件和平衡条件得出的，因此在对力法求解结果进行校核时应首先校变形协调条件和平 衡条件。
①校核变形协调条件：因为基本结构在多余约束力和荷载作用下 的变形与原结构完全一致，因此可在基本结构上施加单位力， 作出单位力弯矩图，并与力法计算所得的弯矩图图乘，校核计 算所得位移与结构的实际位移是否一致。 ②校核平衡条件：任取结构某一部分为隔离体，校核其弯矩、剪 力、轴力是否符合平衡条件。 5、用位移法求解结构时，如何对其进行计算结果校核，为什么？ 因为超静定结构的内力是通过变形协调条件和平衡条件得出的，因此在对位移法求解结果进行校核时应首先校变形协调条件和 平衡条件。 ①校核平衡条件：任取结构某一部分为隔离体，校核其弯矩、剪 力、轴力是否符合平衡条件。 ②校核变形协调条件：因为在位移法求解过程中已经保证了各杆 端位移的协调，所以，变形协调条件自然满足。 6、为什么实际工程中多数结构都是超静定的？ ①因为超静定结构包含多余约束，万一多余约束破坏，结构仍 能继续承载，具有较高的防御能力。 ②超静定结构整体性好，且内力分布均匀，峰值较小。 ③相比于静定结构，多余约束的存在使得超静定结构拥有更好 的强度、刚度、稳定性。 7、静定结构受荷载作用产生的内力与那些因素有关？
华中科技大学——结构力学题库及详解
结构力学第一题绪论和基本概念 1.从几何角度来看，结构可分为哪几类？（） A.杆系结构、板和壳结构和实体结构 B.复杂的杆系和板壳 C.飞机蒙皮 D.轮船发动机 2.何为结构？（） A. 建筑物中门、窗。 B.建筑物中承受载荷而起骨架作用的部分。 C. 建筑物中玻璃。 D. 建筑物中水泥。 3.结构力学中的杆是指（） A. 一个方向的尺寸远小于其它两方向的尺寸的构件。 B. 一个方向的尺寸远大于其它两方向的尺寸的构件。 C.三个方向的尺寸几乎相等。 D. 曲面构件。 4.计算简图是指（） A建筑结构平面设计图。 B. 建筑结构三维立体图。 C. 用一个简化的图形来代替实际结构。 D实际建筑结构效果图 5.选择计算简图的原则是（） A把实际构件变为平面结构。 B.计算越简单越好 C. 保留实际构件所有的材料。 D从实际出发，分清主次，略去细节。 6.结构力学中的外力类型有（） A集中力、分布力和外力矩。 B. 应力、分布力和力矩。 C. 集中力、剪力和力矩。 D集中力、分布力和轴力。 7.结构力学中杆件简化是用（） A. 其中性轴表示 B. 其形心表示 C.其轴线表示 D. 其实际图形表示
8.结构力学中按计算简图分类，可分为（） A. 砖石、钢混、钢结构和高层结构。 B. 砌体结构、多层结构。 C. 蒙皮结构、拱和组合结 D.梁和钢架、桁架、拱和组合结构。 1. A 2. B 3. B 4. C 5. D 6. A 7. C 8. D
第二题单选题（几何组成分析内力计算）1.用几何组成规则分析图示体系是:( ): A.无多余约束的几何不变体系； B.有多余约束的几何不变体系； C.可变体系； D.瞬变体系。 2.叠加原理用于求解静定结构时，需满足的条件是（）。 A．位移微小且材料是线弹性的。 B．位移是微小的。 C．应变是微小的。 D. 材料是理想弹朔性的。 3. 图示结构是单跨静定梁的一种，称为（） A.简支梁 B.外伸梁 C.悬臂梁 D.多跨静定梁 4.拱结构和曲梁的区别（） A.截面形状不同 B. 材料不同 C.在竖向荷载作用下有无水平推力 D.轴线形状不同 5. 下列结论哪些是正确的____: A.几何不变且无多余约束的体系其自由度为零； B.三个刚片之间用三个铰两两相连，组成无多余约束几何不变体系； C.两个刚片之间用一个铰和一根链杆相连，组成无多余约束几何不变体系； D.两个刚片之间用三根链杆相连，组成无多余约束几何不变体系； 6. . 区别拱和梁的主要标志是________： A 杆轴线的形状
华科2012-2013年结构动力学试卷及答案
华中科技大学土木工程与力学学院 《结构动力学》考试卷 2012～2013学年度（下） 1、试确定下列图示各体系的动力自由度，忽略弹性杆件自身的质量。（8分） 答：（a ）由图可知，横梁（质量集中段）和质点m 都可进行水平振动，且无 相对水平位移，质点m 还可进行竖直振动，因此该体系有2个自由度，n=2。 （b ）由图可知，质点m 有水平方向和竖直方向两个自由度，n=2。 2、试判定下列图示结构的动内力放大系数与动位移放大系数是否相等，并说明理由。（12分） 答：（a ）相等，因为此结构属于单自由度体系且简谐荷载作用于质点上 （b ）不相等，因为结构属于双自由度体系，内力放大系数与位移放大系数不 等 （c ）不相等，虽然结构为单自由度体系，但简谐荷载不作用于质点上。 （c ） （a ） （b ） m （a ）
3、试分别采用刚度法和柔度法求图示结构的自振频率。（10分） 解：（1）柔度法''1 y 0y m δ+ =（柔度方程） 在质点处作用单位力，可求得结构弯矩和B 支座反力 12 B F = 2 1112224234B F L L EI k δ??∴=?????+ ??? 33 L 1L = +48EI 436EI ? 3 36E I L = I ω∴=（2）刚度法''y 0k y m + =（刚度方程） 由柔度法可知，当在质点m 处作用单位力1时，可在m 处产生 3 36L EI δ= 位移 ，当想使m 处产生单位位移时，所需力为3136EI K L δ== ∴ 解刚度方程得 2k m ω= I ω= 3 36= EI l
4、一单自由度体系作有阻尼自由振动，体系刚度系数为k=98N/cm ，振动重量 G=9.8N ，测得相邻两个振幅值为0.6cm 和0.4cm 。 试求：（1）阻尼比ξ；（2）等效频率r ω（10分） 解：（1）假设0.2ξ< 则1 1 ln 2k k y y ξπ+= 10.6ln 20.4 π= 0.0650.2=< 0.065ξ∴= （2）由题意可求得体系自振频率 -198.99s ω= ==== -1r =98.79s ω≈ 5、如图所示结构，跨中带有一质体的无重简支梁，动力荷载()sin P P F t F t θ=作 用在距离左端l/4处，若 试求在荷载()P F t 作用下，质点m 的最大动力位移。（20分） 解：分别在1和2处作用单位力，画出其弯矩图 3L/16 1M 2M θ=
土木工程【专升本】-结构力学试卷
课程名称：结构力学【新】 一、单项选择题（本题共10道小题，每小题2分，共20分）在每小题列出的备选项中只有一个是符合题目要求的，错选、多选或未选均无分 1、如下图对称刚架所示，在反对称荷载作用下，正确的半边结构图号为（） A．图a B．图b C．图c D．图d 2、等直杆件AB的转动刚度S AB（） A．与B端支承条件及杆件刚度有关B．只与B端的支承条件有关 C．与A、B两端的支承条件有关D．只与A端支承条件有关 3、在单自由度体系受迫振动的动位移幅值计算公式y max=βy st中，y st是（） A．质量的重力所引起的静位移B．动荷载的幅值所引起的静位移 C．动荷载引起的动位移D．质量的重力和动荷载共同引起的静位移 4、变形体虚功原理的虚功方程中包含了力系与位移两套物理量，其中（） A．力系必须是虚拟的，位移是实际的B．位移必须是虚拟的，力系是实际的C．力系与位移都必须是虚拟的D．力系与位移都是实际的 5、等直杆件AB的弯矩传递系数C AB（） A．与B端支承条件及杆件刚度有关B．只与B端的支承条件有关 C．与A、B两端的支承条件有关D．只与A端支承条件有关 6、从位移法的计算方法来看，它（） A．只能用于超静定结构 B．主要用于超静定结构，但也可以用于静定结构 C．只能用于超静定结构中的刚架和连续梁 D．只能用于超静定次数小于3的结构 7、如下图两端固定的梁所示，设AB线刚度为i，当A、B两端截面同时发生单位转角时，则杆件A端的弯矩（） A．8i B．6i C．4i D．3i θA=1θB=1 A B 8、力法方程是沿基本未知量方向的（） A．力的平衡方程B．位移为零方程 C．位移协调方程D．力的平衡及位移为零方程 9、静定结构的内力计算与（） A．EI无关B．EI相对值有关C．I绝对值有关D．E无关，I有关 10、刚体体系与变形体体系虚功原理的虚功方程两者的区别在于（） A．前者用于求位移，后者用于求未知力
力学在土木工程中的应用
力学在土木工程中的应用 1：力学基本内容： 力学是用数学方法研究机械运动的学科。“力学”一词译自英语mechanics源于希腊语一机械，因为机械运动是由力引起的．mechanics在19世纪5O年代作为研究力的作用的学科名词传人中国后沿用至今。 力学是一门基础科学，它所阐明的规律带有普遍的性质．为许多工程技术提供理论基础。力学又是一门技术科学，为许多工程技术提供设计原理，计算方法，试验手段．力学和工程学的结合促使工程力学各个分支的形成和发展．力学按研究对象可划分为固体力学、流体力学和一般力学三个分支．固体力学和流体力学通常采用连续介质模型来研究；余下的部分则组成一般力学．属于固体力学的有弹性力学、塑性力学，近期出现的散体力学、断裂力学等；流体力学由早期的水力学和水动力学两个分支汇合而成，并衍生出空气动力学、多相流体力学、渗流力学、非牛顿流体力学等；力学间的交叉又产生粘弹性理论、流变学、气动弹性力学等分支． 力学在工程技术方面的应用结果则形成了工程力学或应用力学的各种分支，诸如材料力学、结构力学、土力学、岩石力学、爆炸力学、复合材料力学、天体力学、物理力学、等离子体动力学、电流体动力学、磁流体力学、热弹性力学、生物力学、生物流变学、地质力学、地球动力学、地球流体力学、理性力学、计算力学等等． 2：土木是力学应用最早的工程领域之一． 2.1土木工程专业本科教学中涉及到的力学内容
包括理论力学、材料力学、结构力学、弹性力学、土力学、岩石力学等几大固体力学学科． 理论力学与大学物理中有关内容相衔接，主要探讨作用力对物体的外效应(物体运动的改变) ，研究的是刚体，是各门力学的基础．其他力学研究的均为变形体(本科要求线性弹性体)，研究力系的简化和平衡，点和刚体运动学和复合运动以及质点动力学的一般理论和方法． 材料力学：主要探讨作用力对物体的内效应(物体形状的改变)，研究杆件的拉压弯剪扭变形特点，对其进行强度、刚度及稳定性分析计算．结构力学：在理论力学和材料力学基础上进一步研究分析计算杆件结构体系的基本原理和方法，了解各类结构受力性能． 弹性力学：研究用各种精确及近似解法计算弹性体(主要要求实体结构) 在外力作用下的应力、应变和位移． 土力学：研究地基应力、变形、挡土墙和土坡等稳定计算原理和计算方法．岩石力学：研究岩石地基、边坡和地下工程等的稳定性分析方法及其基本设计方法． 2.2土木工程专业之力学可分为两大类，即“结构力学类”和“弹性力学类”． “弹性力学类”的思维方式类似于高等数学体系的建构，由微单元体(高等数学为微分体)人手分析，基本不引入(也难以引入)计算假设，计算思想和理论具有普适特征．在此基础上引入某些针对岩土材料的计算假设则构建了土力学和岩石力学．“结构力学类”(包括理论、材料学和结构力学)则具有更强烈的工程特征，其简化的模型是质点或杆件，在力学体系建立之前就给出了诸
土木工程结构力学教学大纲(重大教材)
结构力学教学大纲 英文名称：Structure Mechanics 课程编号：课程类型：学科基础必修课 总学时：90 学分：5.5 适用对象：土木工程专业本科 先修课程：高等数学、线性代数、理论力学、材料力学、计算机程序语言 使用教材：《结构力学》（第一版），文国治，重庆大学出版社，2011.10，高等学校土木工程本科指导性专业规范配套系列教材。 参考书： 1)《结构力学》（第四版上、下册），李廉锟，高教出版社，2004.07，全国优秀教材 2)《结构力学》（上、下册），朱慈勉，高教出版社，2004，全国优秀教材 3)《结构力学》，胡兴国，武汉工业大学出版社，2002。 4)《结构力学》（第二版上、下册），罗固源，重关大学出版社，2003.09，21世纪高等学校本科系 列教材 一、课程性质、目的和任务 本课程是土木工程专业必修的一门主要的专业基础课。本课程的教学目的是使学生在理论力学和材料力学的基础上进一步掌握分析计算杆件体系的基本原理和方法，了解各类结构的受力性能，培养结构分析与计算(包括手算与电算)方面的能力，为学习有关专业课程及进行结构设计和科学研究打下基础。 二、教学基本要求 1）绪论 了解结构计算简图及简化要点，荷载分类，约束和结点的类型和力学特性。 2)几何组成分析 掌握平面几何不变体系的基本组成规律及其应用。 3)静定结构的受力分析 灵活运用截面平衡法，熟练掌握梁和刚架内力图的作法以及桁架内力的计算方法，掌握静定组合结构和拱的内力的计算方法。了解静定结构的力学特性。 4)虚功原理与结构的位移计算
理解变形体虚功原理的内容及其应用，熟练掌握静定结构位移的计算方法，了解互等定理。 5)影响线 理解影响线的概念，掌握作静定梁和桁架内力影响线的静力法，了解机动法。会用影响线求移动荷载下结构的最大内力。 6)力法 掌握力法的基本原理和用力法典型方程计算超静定结构在荷载、支座移动、温变作用下的内力。会计算超静定结构的位移。了解超静定结构的力学特性。 7)位移法 掌握位移法的基本原理和位移法典型方程，梁和刚架结构在荷载作用下的内力计算。 8)力矩分配法 掌握力矩分配法的概念，会用力矩分配法计算连续梁和无侧移刚架。 9)结构矩阵分析 掌握用矩阵位移法计算杆件结构的原理和方法。 10)结构的动力计算 掌握结构动力分析的基本方法，掌握单自由度及两自由度体系的自由振动及其在简谐荷载作用下的受迫振动的计算方法。了解阻尼的作用。了解频率的近似计算方法。 三、教学内容及要求 1）绪论 了解结构计算简图及简化要点，荷载分类，约束和结点的类型和力学特性。 2)几何组成分析 掌握几何不变体系和几何可变体系、自由度和约束、必要约束和多余约束的概念，瞬变体系的概念。 平面几何不变体系的基本组成规律及其应用。 3)静定结构的受力分析 掌握用隔离体平衡法求杆件未知内力的要点。直杆荷载与内力间的微分与增量关系及其在内力图上的反映。分段叠加法作直杆的弯矩图。静定梁和刚架内力图的作法，静定桁架、组合结构和拱的内力的计算方法。静定结构的力学特性以及各类结构的受力特点。 4)虚功原理与结构的位移计算
2016年上半年重庆省注册土木工程师：结构力学与结构设计试题
2016年上半年重庆省注册土木工程师：结构力学与结构设 计试题 一、单项选择题（共25题，每题2分，每题的备选项中，只有 1 个事最符合题意） 1、某厂房地基为软土地基，承载力特征值为90kPa。设计要求复合地基承载力特征值达140kPa。拟采用水泥粉煤灰碎石桩法处理地基，桩径设定为0.36m，单桩承载力特征值按340kN计，基础下正方形布桩，根据《建筑地基处理技术规范》（JGJ 79—2002）有关规定进行设计，桩间土承载力折减系数取0.80，问桩距应设计为（）。 A．1.15 m B．1.55 m C．1.85 m D．2.25 m 2、桩周产生负摩阻力时，中性点的位置具有以下__特点。 A．桩端持力层越硬，堆载强度和面积越大，中性点位置越低 B．桩端持力层越硬，堆载强度和面积越大，中性点位置越高 C．桩端持力层越硬，堆载强度和面积越小，中性点位置越低 D．桩端持力层越软，堆载强度和面积越大，中性点位置越低 3、在平面地质图中，下列情况中表示岩层可能向河床下游倾斜、且岩层倾角小于河床坡度的是__。 A．岩层界限与地形等高线一致，V字形尖端指向河的上流 B．岩层界限不与地形等高线一致，V字形尖端指向河的上流 C．岩层界限不与地形等高线一致，V字形尖端指向河的下游 D．岩层界限不受地形影响，接近直线 4、悬臂梁受载情况如图5-92.设MA和Mc分别表示梁上截面A和截面C处的弯矩，则下列结论中哪个是正确的？（） A. B. C.MA=MC D.MA=-MC 5、3年 B．(B) 2.6年 C．(C) 5.2年 D．(D) 6.5年 6、下列（）种地质构造的组合条件更有利于岩溶发育。Ⅰ．节理裂隙发育Ⅱ．节理裂隙不发育Ⅲ．有断裂构造Ⅳ．无断裂构造Ⅴ．陡倾斜岩层Ⅵ．近水平岩层Ⅶ．褶皱轴部Ⅷ．褶皱翼部Ⅸ．可溶岩与非可溶岩接触带 A．Ⅰ、Ⅲ、Ⅶ、Ⅸ B．Ⅱ、Ⅲ、Ⅵ、Ⅷ C．Ⅳ、Ⅵ、Ⅷ、Ⅸ
西南大学网络教育[0729]《结构力学》期末考试复习题及参考答案
西南大学网络与继续教育学院课程考试试题卷类别：网教专业：土木工程 课程名称【编号】：结构力学【0729】 A卷 大作业满分：100分 一、作图示1所示结构的弯矩图：每题10分，共计20分。 m P 2 a/ a34/a34/2 a/ A B C D E 2 a a a a a a P Pa q=4P/a （1）（2） 图1 二、简答题：本大题共3小题，每题10分，共30分。 1．简述刚架内力计算步骤。 2．简述计算结构位移的目的。 3．简述单位荷载法。 三、分析计算题：本大题共3小题，共计50分。 1．几何组成分析：本题共2个体系如图2，图3所示，每个10分，计20分。 图2 图3 2．结构位移求解：本题共2题，任选1题作答，计10分。 （1）试求图4所示外伸梁C截面的竖向位移C ?。梁的EI为常数。 （2）试求图5所示简支梁A截面的转角位移A?。EI为常数。
图4 图5 3．超静定结构求解：本题共2题，任选1题作答，计20分。 （1）用力法作图6所示结构的弯矩M 图。 EI =常数。 （2）写出图7所示超静定结构位移法典型方程中的各系数，并列出位移法方程。 EI=常数。（不必求解方程） 图6 图7 一 二 1、（1）求支座反力。简单刚架可由三个整体平衡方程求出支座反力，三铰刚架及主从刚架等，一般要利用整体平衡 和局部平衡求支座反力。（2）求控制截面的内力。控制截面一般选在支承点、结点、集中荷载作用点、分布荷载不连续点。控制截面把刚架划分成受力简单的区段。运用截面法或直接由截面一边的外力求出控制截面的内力值。（3）根据每区段内的荷载情况，利用“零平斜弯”及叠加法作出弯矩图。作刚架Q 、N 图有两种方法，一是通过求控制截面的内力作出；另一种方法是首先作出M 图；然后取杆件为分离体，建立矩平衡方程，由杆端弯矩求杆端剪力；最后取结点为分离体，利用投影平衡由杆端剪力求杆端轴力。当刚架构造较复杂（如有斜杆），计算内力较麻烦事，采用第二种方法。（4）结点处有不同的杆端截面。各截面上的内力用该杆两端字母作为下标来表示，并把该端字母列在前面。（5）注意结点的平衡条件。 2、由于在同一结点处，各杆端的转角都是相等的，因此每一个刚结点只有一个独立的角位移未知量。在固定支座处， 其转角等于零为已知量。至于铰结点或铰支座处各杆端的转角，它们不是独立的，可不作为基本未知量。 这样，结构独立角位移数目就等于结构刚结点的数目。 A B D C P L L L