《冶金工业岩土勘察原位测试规范》动力触探试验规程摘录.pdf

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公路工程地基承载力测试方法使用规范的说明

2009年4月1日实施的中华人民共和国国家标准GB/T

50480-2008《冶金工业岩土勘察原位测试规范》总则 1.0.2规定:本规范适用于冶金工业建设项目岩土工程勘察中的原位测试,其他行业同类工作可按本规范执行。目前该规范是我国最新提到使用动力触探

试验来测试地基承载力的国家标准,交通部对于桥涵地基承载力—动力触探试验方法还未有标准作详尽说明,为遵循“国标-行标-地标”原则,在无行标、地标的情况下,公路工程地基承载力亦可按此规范

试验方法执行。

一、现将《冶金工业岩土勘察原位测试规范》动力触探试验规

程摘录如下:

7 动力触探试验

7.1 一般规定

7.1.1 动力触探试验适用于判定一般黏性土、砂类土、碎石类土、极软岩层的物理力学特性。

7.1.2 轻型动力触探可用于评价一般黏性土、砂类土和素填土的地基承载力;重型和超重型动力触探可用于评价砂类土、碎石类土、极软岩的地基承载力及测定砾石土、卵(碎)石土的变形模量。

7.1.3 动力触探试验孔数应结合场地大小和场地地基的均匀

程度确定,同一场地主要岩土单元的有效测试数据不应小于3孔位。

7.2 试验设备

7.1.2 动力触探试验设备应包括落锤、座垫及导杆、触探杆

和探头等机件。各类型动力触探试验机件的规格和加工要求应符合本

规范附录D图D.0.2、表D.0.2的规定。

7.2.2 探头应采用高强度钢材制作,表面淬火后硬度应满足HRC=45~50。

7.2.3 落锤应采用圆柱形,其中心通孔直径应比导杆外径大3~4mm,重型和超重型动力触探试验设备须配备自动落锤装置。

7.2.4 重型和超重型动力触探的座垫直径应不小于100cm,且不大于落锤底面直径的一半;导杆长度应符合试验锤击标准落距的要求,座垫和导杆的总质量不应超过25Kg。

7.2.5 探杆接头与探杆应有相同的外径,接头连接容许偏心度为0.5%。

7.2.6 探头直径磨损不得大于2mm,锥尖高度磨损不得大于5mm。

7.3 试验方法

7.3.1 轻型动力触探试验应符合下列规定:

1 试验标准贯入量为30cm,落锤应按标准落距自由下落,记录每贯入10cm的锤击数;累计记录贯入30cm的锤击数N10。

2 试验应先用钻探设备钻至试验土层的顶面以上0.3m 处,然后进行连续贯入试验。

3 当贯入30cm的击数超过100击或贯入15cm的击数超过50击时,可终止试验。

7.3.2 重型、超重型动力触探试验应符合下列规定:

1 重型和超重型动力触探的标准贯入量均为10cm,落锤应按标准落距自由下落,记录标准贯入量锤击数N63.5、N120。

2 试验时锤击频率应控制在15~30击/min,试验应保持连续贯入。

3 试验过程中应防止落锤偏心和探杆的侧向晃动,并保

持探头的垂直贯入。

4 遇地层松软无法按标准贯入量记录试验锤击数时,可

记录每阵击数N(一般为1~5击)的贯入量△s,然后再换算为标准贯入量锤击数。

5 重型动力触探实测锤击数连续3次大于50击时,即可停止试验;当需继续试验时,应改用超重型动力触探。当超重型动力

触探实测击数小于2时,应改用重型动力触探进行试验。

6 在钻孔中分段进行触探时,应先钻探至试验土层的顶

面以上1.0m处,然后再开始贯入试验。

7 重型动力触探试验深度超过15cm、超重型动力触探试验深度超过20m时,应注意触探杆的侧摩阴力对试验结果产生的影响。

7.4 资料整理

7.4.1 动力触探记录应在现场初步整理,校核实测击数和试验贯入深度。

7.4.2 重型动力触探试验实测击数N63.5需要进行触探杆长

度修正时,应按式(7.4.2)进行动力触探锤击数的杆长修正计算。

7.4.3 超重型动力触探的实测击数,应先按下式换算成相当于重型动力触探实测击数后,再按式(7.4.2)进行杆长修正:

N63.5=3N120-0.5.

7.4.4 修正后的动力触探击数,应按规定的图例标示在工程地质剖面图和柱状图上。

7.4.5 进行地基土力学分层时,应兼顾相应的超前和滞后影响,确切地划分岩土层的分层界线。

7.4.6 当试验岩土层的有效厚度小于0.3m时,上、下土层击数均较小,宜取该层土动力触探击数的最大值;当上、下土层击数

均较大,宜取小于或等于该层土动力触探击数的最小值。

7.4.7 动力触探试验结果的统计分析应符合下列要求:

1 在各试验岩土层有效厚度范围内,应剔除少数因试验

土层不匀凸显的试验高值和其他异常试验数据,以确定参与统计分析的有效试验数据。剔除数量不宜超过有效厚度内试验数据的10%。

2 统计分析秘层有效厚度以内的有效试验数据,应以算

术平均值N63.5作为单孔试验分层的动力触探试验代表值,同时依据统计分析结果判别试验数据的离散变异性。

3 当试验数据偏差或离散性较大时,应同时采用多孔试

验资料及其他勘探资料综合分析确定单孔分层试验代表值。

4 同一场地取得的有效数据,应按相应的置信标准统计

分析各岩土单元的试验结果,以确定试验岩土层的工程特性。

二、各类土的锤击数N63.5与?0的关系,可参照《动力触探技术规定》(TB10018-2003)提供的表进行推定:

三、动力触探试验设备参数表

圆锥动力触探类型轻型重型超重型

探头规格直径(mm)40 74 74 截面积(cm2) 12.6 43 43 锥角(о) 60 60 60

落锤

锤质量(kg) 10±0.1 63.5±0.5 120±1 自由落距(cm) 50±1 76±2 100±2

能量指数(J/cm2) 39.7 115.2 279.1

探杆指标(mm) 25 42 60

触探指标(击) 贯入30c锤击数N10

贯入10cm锤击数

N63.5

贯入10cm锤击数N120最大贯入深度(m) 4-6 12-16 20

备注

能量指数n d=MHg/A,式中:M为锤的质量(Kg);H为锤的自由落距(cm);A为探头截面面积(cm2)

四、轻便触探:f0=N10×8-20(KPa)进行计算。

二O一O年六月

结构力学复习材料

结构力学复习题 一、单项选择题 1.图示体系为() 题1图 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.瞬变体系 D.常变体系 2. 图示结构用位移法计算时,其基本未知量数目为( )。 A. 角位移=2, 线位移=2 B. 角位移=4, 线位移=2 C. 角位移=3,线位移=2 D. 角位移=2,线位移=1 3.图示结构AB杆杆端弯矩M BA(设左侧受拉为正)为() D.-3Pa 题2图题3图 4.在竖向均布荷载作用下,三铰拱的合理轴线为() A.圆弧线 B.二次抛物线 C.悬链线 D.正弦曲线 5.图示结构DE杆的轴力为() A.-P/4 B.-P/2 2 6.图示结构,求A、B两点相对线位移时,虚力状态应在两点分别施加的单位力为() A.竖向反向力 B.水平反向力 C.连线方向反向力 D.反向力偶

题5图题6图 7.位移法解图示结构内力时,取结点1的转角作为Z1,则主系数r11的值为() 题7图8.图示对称刚架,具有两根对称轴,利用对称性简化后的计算简图为() A. B. C. D. 题8图 9.计算刚架时,位移法的基本结构是() A.超静定铰结体系 B.单跨超静定梁的集合体 C.单跨静定梁的集合体 D.静定刚架 10.图示梁在移动荷载作用下,使截面K产生最大弯矩的最不利荷载位置是() A. B.

C. D. 题10图 11.图示杆件体系为( ) 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 .瞬变体系 D .常变体系 12.图示结构,截面C 的弯矩为( ) A .4 2ql B .2 2ql C .2ql D .22ql 题11图 题12图 13.图示刚架,支座A 的反力矩为( ) A .2Pl B .Pl C .2 3Pl D .2Pl 14.图示桁架中零杆的数目为(不包括支座链杆)( ) A .5 B .6 C .7 D .8 题13图 题14图 15.图示三铰拱,支座A 的水平反力为( ) A . B .1kN C .2kN D .3kN 16.图示结构的超静定次数为( ) A .2 B .3 C .4 D .5

结构动力学复习资料微型44参考资料

1.什么是坐标耦联,正则坐标,广义坐标,物理坐标? 坐标耦联:由于坐标的选择,使得必须由联立的方程组才能求解,这就称为坐标耦联;它取决于表示运动坐标的选择方法,与体系本身的特性无关。 正则坐标:既无动力耦联,又无静力耦联的坐标,叫正则坐标。 广义坐标:能决定质点系的几何位置的彼此独立的量,称为该体系广义坐标;广义坐标可以取长度量纲的量,也可以用角度甚至面积和体积来表示。 物理坐标:即几何坐标,直接建立在体系中坐标系。 2.集中质量法:是结构分析中最常用的处理方法,把连续分布的质量集中到质点,采用真实的物理量,具有直接直观的优点。 广义坐标法:广义坐标是形函数的幅值,有时没有明确的物理意义,但是比较方便快捷。 有限元法:综合了集中质量法与广义坐标法的特点 (1)与广义坐标法相似,有限元法采用了形函数的概念,但不同于广义坐标法在全部体系结构上插值,而是采用分片插值,因此形函数表达式形状可相对简单; (2)与集中质量法相比,有限元法中的广义坐标也采用了真实的物理量,具有直接直观的优点。 3.动力问题与静力问题的重要区别?结构动力特性一般指什么? (1)动力反应要计算全部时间上的一系列解,而静力问题是某一时间点上的解,主要原因是动力问题荷载是随时间变化的,但此外因并不足以产生重大不同,那样可将动力问题看成一系列静力问题; (2)考虑惯性力的影响是结构动力学和静力学的一个本质的重要区别。 结构的动力特性:自振频率、振型、阻尼 4.动荷载的分类及其特点? 根据荷载是否已预先确定,动荷载可以分为两类:确定性(非随机)荷载和非确定性(随机)荷载。确定性荷载是荷载随时间的变化规律已预先确定,是完全已知的时间过程;非确定性荷载是荷载随时间变化的规律预先不可以确定,是一种随机过程。 5.什么叫静力凝聚? 为简化计算,忽略惯性效应不大的方向上的动力效应,而使质量、刚度矩阵保证正定、对称,这种减少体系自由度的方法称为静力凝聚法。 6.动力自由度与静力自由度的概念及二者区别? 动力自由度是指动力分析中,为确定体系任一时刻全部质量的几何位置所需要的独立参数的数目;静力自由度是使结构体系静定所需要的独立约束数目。前者重点在于控制质点的几何位置,后者重点在于控制结构体系的空间位置。 7.保守力的概念,运动微分方程中三种主动力分别属于保守力还是非保守力?拉格朗日方程中广义力计算包括哪些主动力? 保守力:大小和方向只决定于体系质点的位置;体系从某一位置到另一位置所做的功只决定于质点始末位置与路径无关。 运动微分方程中:弹性反力是保守力,阻尼力与外荷载是非保守力。 拉格朗日方程中广义力计算包括的主动力:外力和阻尼力 8.什么叫临界阻尼?什么叫稳态反应?以单自由度为例,说明阻尼对稳态反应频率的大小及振幅的变化有何影响? 稳态反应:由动荷载引起的,其振动频率与外荷载频率相同,称为稳态反应; 瞬态反应:相当于自由振动,振动频率等于体系的自振频率,称为瞬态反应。 在单自由度振动分析中,阻尼的存在使振动频率等于体系自振频率ωn 的瞬态反应项很快衰减为零,最后结构的反应仅由外荷载直接引起的稳态反应,与无阻尼接近,阻尼使体系自振频率变小,自振周期变长。 公式D ωω=9.简谐荷载作用下单自由度无阻尼稳态反应中是否有自由振动项?有阻尼情况下,是否激起自由振动项?达到稳态又如何?

多体系统动力学基本理论

第2章多体系统动力学基本理论

本章主要介绍多体系统动力学的基本理论,包括多刚体系统动力学建模、多柔体系统动力学建模、多体系统动力学方程求解及多体系统动力学中的刚性(Stiff)问题。通过本章的学习可以对多体系统动力学的基本理论有较深入的了解,为具体软件的学习打下良好的理论基础。 2.1 多体系统动力学研究状况 多体系统动力学的核心问题是建模和求解问题,其系统研究开始于20世纪60年代。从60年代到80年代,侧重于多刚体系统的研究,主要是研究多刚体系统的自动建模和数值求解;到了80年代中期,多刚体系统动力学的研究已经取得一系列成果,尤其是建模理论趋于成熟,但更稳定、更有效的数值求解方法仍然是研究的热点;80年代之后,多体系统动力学的研究更偏重于多柔体系统动力学,这个领域也正式被称为计算多体系统动力学,它至今仍然是力学研究中最有活力的分支之一,但已经远远地超过一般力学的涵义。 本节将叙述多体系统动力学发展的历史和目前国内外研究的现状。 2.1.1 多体系统动力学研究的发展 机械系统动力学分析与仿真是随着计算机技术的发展而不断成熟的,多体系统动力学是其理论基础。计算机技术自其诞生以来,渗透到了科学计算和工程应用的几乎每一个领域。数值分析技术与传统力学的结合曾在结构力学领域取得了辉煌的成就,出现了以ANSYS、NASTRAN等为代表的应用极为广泛的结构有限元分析软件。计算机技术在机构的静力学分析、运动学分析、动力学分析以及控制系统分析上的应用,则在二十世纪八十年代形成了计算多体系统动力学,并产生了以ADAMS和DADS为代表的动力学分析软件。两者共同构成计算机辅助工程(CAE)技术的重要内容。 多体系统是指由多个物体通过运动副连接的复杂机械系统。多体系统动力学的根本目的是应用计算机技术进行复杂机械系统的动力学分析与仿真。它是在经典力学基础上产生的新学科分支,在经典刚体系统动力学上的基础上,经历了多刚体系统动力学和计算多体系统动力学两个发展阶段,目前已趋于成熟。 多刚体系统动力学是基于经典力学理论的,多体系统中最简单的情况——自由质点和一般简单的情况——少数多个刚体,是经典力学的研究内容。多刚体系统动力学就是为多个刚体组成的复杂系统的运动学和动力学分析建立适宜于计算机程序求解的数学模型,并寻求高效、稳定的数值求解方法。由经典力学逐步发展形成了多刚体系统动力学,在发展过程中形成了各具特色的多个流派。 早在1687年,牛顿就建立起牛顿方程解决了质点的运动学和动力学问题;刚体的概念最早由欧拉于1775年提出,他采用反作用力的概念隔离刚体以描述铰链等约束,并建立了

工程力学结构动力学复习题集

工程力学结构动力学复习题 一、简答题 1、结构的动力特性主要指什么?对结构做动力分析可分为哪几个阶段? 2、何谓结构的振动自由度?它与机动分析中的自由度有何异同? 3、何谓动力系数?简谐荷载下动力系数与哪些因素有关? 4、动力荷载与静力荷载有什么区别?动力计算与静力计算的主要差别是什么? 5、为什么说结构的自振频率和周期是结构的固有性质?怎样改变他们? 6、简述振型分解法是如何将耦联的运动方程解耦的. 7、时域法求解与频域法求解振动问题各有何特点? 8、什么叫动力系数,动力系数大小与哪些因素有关?单自由度体系位移动力系数与内力动力系数是否一样? 答:动力放大系数是指动荷载引起的响应幅值与动荷载幅值作为静荷载所引起的结构静响应之比值。简谐荷载下的动力放大系数与频率比、阻尼比有关。当惯性力与动荷载作用线重合时,位移动力系数与内力动力系数相等;否则不相等。原因是:当把动荷载换成作用于质量的等效荷载时,引起的质量位移相等,但内力并不等效,根据动力系数的概念可知不会相等。 9、振型正交性的物理意义是什么?振型正交性有何应用? 答:由振型关于质量、刚度正交性公式可知,i 振型上的惯性力在j 振型上作的虚功为0。由此可知,既然每一主振型相应的惯性力在其他主振型上不做功,那么它的振动能量就不会转移到别的主振型上去。换句话说,当一个体系只按某一主振型振动时,不会激起其他主振型的振动。这说明各个主振型都能单独出现,彼此线性无关。这就是振型正交的物理意义。一是可用于校核振型的正确性;二是在已知振型的条件下,可以通过折算质量与折算刚度计算对应的频率。而更主要的是任一同阶向量均可用振型的线性组合来表示,在受迫振动分析

多体系统动力学综述

1. 绝对节点坐标法 传统有限元方法建立的单元为非等参数单元,其使用节点处的位移梯度来描述物体的无限小的转动,但在物体发生大变形时,节点处的位移梯度已不能准确描述物体的转动变形,从而极大影响到计算的精度。 Shabana [1]提出了绝对节点坐标法(Absolute nodal coordinate formulation, ANCF ),其理论基础主要是有限元和连续介质力学理论。该方法将物体的单元节点坐标定义在全局坐标系下,使用节点处的斜率(slope)矢量作为节点坐标而不是节点处的无限小转动[2],不需要另外计算刚体位移与柔性变形之间的耦合,能较精确地计算大变形的多体系统动力学问题。其最终推导出的多体系统的微分代数方程组(DAEs )中,质量矩阵是一个常数矩阵,但刚度矩阵将是一个非线性的时间函数。 1.1梁单元的绝对节点坐标法 Shabana 首先推导出一维梁单元的绝对节点坐标法模型[1][3]。在这种模型中,梁单元用中性轴来简化,如图1所示,其上面任意一点P 在全局坐标系下的坐标表达为: 23101232320123r =Se r a a x a x a x r b b x b x b x ??+++??==????+++???? 图1 其中,x 为沿轴线的单元局部坐标,[]0,x l ∈,l 为梁单元初始长度;S 为单元形函数;e 为含有8个单元节点坐标的广义坐标矢量。 123456781102205162e []|,|,|,|, T x x x l x l e e e e e e e e e r e r e r e r ========= 1 2 1 2 304078,,,x x x l x l r r r r e e e e x x x x ====????====????

结构力学复习材料(含规范标准答案)

《结构力学》课程习题集 西南科技大学成人、网络教育学院版权所有 习题 【说明】:本课程《结构力学》(编号为06014)共有单选题,判断题,计算题1,计算题2,计算题3,计算题4,几何构造分析等多种试题类型,其中,本习题集中有[计算题4]等试题类型未进入。 一、单选题 1.弯矩图肯定发生突变的截面是()。 A.有集中力作用的截面; B.剪力为零的截面; C.荷载为零的截面; D.有集中力偶作用的截面。 2.图示梁中C截面的弯矩是()。 4m2m 4m A.12kN.m(下拉); B.3kN.m(上拉); C.8kN.m(下拉); D.11kN.m(下拉)。 3.静定结构有变温时,()。 A.无变形,无位移,无内力; B.有变形,有位移,有内力; C.有变形,有位移,无内力; D.无变形,有位移,无内力。 4.图示桁架a杆的内力是()。 A.2P; B.-2P; C.3P; D.-3P。 5.图示桁架,各杆EA为常数,除支座链杆外,零杆数为()。 A.四根; B.二根; C.一根; D.零根。

P a l= a P P P 6 6.图示梁A点的竖向位移为(向下为正)()。 A.) 24 /( 3EI Pl; B.) 16 /( 3EI Pl; C.) 96 /( 53EI Pl; D.) 48 /( 53EI Pl。 P EI EI A l/l/ 2 22 7.静定结构的内力计算与()。 A.EI无关; B.EI相对值有关; C.EI绝对值有关; D.E无关,I有关。 8.图示桁架,零杆的数目为:()。 A.5; B.10; C.15; D.20。 9.图示结构的零杆数目为()。 A.5; B.6; C.7; D.8。 10.图示两结构及其受力状态,它们的内力符合()。 A.弯矩相同,剪力不同; B.弯矩相同,轴力不同; C.弯矩不同,剪力相同; D.弯矩不同,轴力不同。

大学结构力学试题及复习资料

结构力学复习题 一、填空题。 1、在梁、刚架、拱、桁架四种常见结构中,主要受弯的是和,主要承受轴力的是和。 2、选取结构计算简图时,一般要进行杆件简化、简化、简化和简化。 3、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。 4、建筑物中用以支承荷载的骨架部分称为,分为、和三大类。 5、一个简单铰相当于个约束。 6、静定多跨梁包括部分和部分,内力计算从部分开始。 7、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。 8、平面内一根链杆自由运动时的自由度等于。 二、判断改错题。 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。() 三、选择题。 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、图示桁架中的零杆为() A、DC, EC, DE, DF, EF B、DE, DF, EF C、AF, BF, DE, DF, EF D、DC, EC, AF, BF

3、右图所示刚架中A 支座的反力A H 为( ) A 、P B 、2P - C 、P - D 、2 P 4、右图所示桁架中的零杆为( A 、CH BI DG ,, B 、DE , C 、AJ BI BG ,, D 、BG CF ,, 5、静定结构因支座移动,( )A 、会产生内力,但无位移 B 、会产生位移,但无内力 C 、内力和位移均不会产生 D 、内力和位移均会产生 6A 、θδ=+ a c X B 、θδ=-a c X C 、θδ-=+a c X D 、θδ-=-a c X 7、下图所示平面杆件体系为( ) A 、几何不变,无多余联系 B 、几何不变,有多余联系 C 、瞬变体系 D 、常变体系

大学考试试卷《结构力学(二)》

2012年9月份考试结构力学(二)第三次作业 一、填空题(本大题共20分,共 10 小题,每小题 2 分) 1. 位移法方程中的系数是由______定理得到的结果。 2. 对图示结构作内力分析时,应先计算 ______ 部分,再计算 ______ 部分 3. 图示结构K截面的弯矩M K=_____。 4. 设一体系的总势能为Ⅱ,则该体系处于随遇平衡时的能量特征是________。 5. 图示梁A支座发生顺时针单位转角,C支座发生逆时针单位转角,所引起的AB杆A端的弯矩(以下侧受拉为正)MAB=____ _________。 6. 根据几何组成分析,图示平面体系为:。 7. 图示梁受分布集度为q的均布活荷作用,欲使Mk最大,应使荷载分布于

_______部分上。 8. 忽略轴向变形,图示体系动力自由度为_________。 9. 阻尼对单自由度体系自由振动自振频率、周期及振幅的影响是,其中对 ______ 影响小,可忽略不计;对 ______ 的影响较大。 10. 当截面上全部纤维的应力均达到材料的屈服极限时,截面上弯矩称为 ______ 。 二、作图题(本大题共30分,共 3 小题,每小题 10 分) 1. 画出图示静定多跨梁弯矩MA、Mk、剪力QD左的影响线,并求出在何任意分布的均布荷载q=20kN/m作用下Mk的最大值。 2. 画出图示梁反力RB、弯矩MA的影响线。 3. 作如图所示静定梁RA、MB、QE左、QE右的影响线。 三、计算题(本大题共30分,共 3 小题,每小题 10 分) 1.

2. 求图示结构的自振频率和周期。 3. 用矩阵位移法求图示连续梁结点3的综合结点荷载。 四、简答题(本大题共20分,共 2 小题,每小题 10 分) 1. 几何组成分析 2. 对体系进行几何组成分析 答案:

结构动力学复习新资料

结构动力学与稳定复习 1.1 结构动力计算与静力计算的主要区别是什么? 答:主要区别表现在:(1) 在动力分析中要计入惯性力,静力分析中无惯性力; (2) 在动力分析中,结构的内力、位移等是时间的函数,静力分析中则是不随时间变化的量;(3) 动力分析方法常与荷载类型有关,而静力分析方法一般与荷载类型无关。 1.2 什么是动力自由度,确定体系动力自由度的目的是什么? 答:确定体系在振动过程中任一时刻体系全部质量位置或变形形态所需要的独立参数的个数,称为体系的动力自由度(质点处的基本位移未知量)。 确定动力自由度的目的是:(1) 根据自由度的数目确定所需建立的方程个数(运动方程数=自由度数),自由度不同所用的分析方法也不同;(2) 因为结构的动力响应(动力内力和动位移)与结构的动力特性有密切关系,而动力特性又与质量的可能位置有关。 1.3 结构动力自由度与体系几何分析中的自由度有何区别? 答:二者的区别是:几何组成分析中的自由度是确定刚体系位置所需独立参数的数目,分析的目的是要确定体系能否发生刚体运动。结构动力分析自由度是确定结构上各质量位置所需的独立参数数目,分析的目的是要确定结构振动形状。1.4 结构的动力特性一般指什么? 答:结构的动力特性是指:频率(周期)、振型和阻尼。动力特性是结构固有的,这是因为它们是由体系的基本参数(质量、刚度)所确定的、表征结构动力响应特性的量。动力特性不同,在振动中的响应特点亦不同。 1.5 什么是阻尼、阻尼力,产生阻尼的原因一般有哪些?什么是等效粘滞阻尼? 答:振动过程的能量耗散称为阻尼。 产生阻尼的原因主要有:材料的内摩擦、构件间接触面的摩擦、介质的阻力等等。当然,也包括结构中安装的各种阻尼器、耗能器。 阻尼力是根据所假设的阻尼理论作用于质量上用于代替能量耗散的一种假

结构力学2期末考试复习资料题

一、判断题: 1、力矩分配法中的分配系数、传递系数与外来因素(荷载、温度变化等)有关。( ) 2、若图示各杆件线刚度i 相同,则各杆A 端的转动刚度S 分别为:4 i , 3 i , i 。(√ ) A A A 3、图示结构EI =常数,用力矩分配法计算时分配系数4 A μ= 4 / 11。( ) 1 2 3 4 A l l l l 4、图示结构用力矩分配法计算时分配系数μAB =12/,μAD =18/。(√ ) B C A D E =1i =1 i =1i =1 i 5、用力矩分配法计算图示结构,各杆l 相同,EI =常数。其分配系数μBA =0.8,μBC =0.2, μBD =0。(√ ) A B C D 6、单元刚度矩阵反映了该单元杆端位移与杆端力之间的关系。(√ ) 7、单元刚度矩阵均具有对称性和奇异性。( X ) 8、局部坐标系与整体坐标系之间的坐标变换矩阵T 是正交矩阵。(√ ) 9、结构刚度方程矩阵形式为:[]{}{}K P ?=,它是整个结构所应满足的变形条件。( X ) 10、矩阵位移法中,等效结点荷载的“等效原则”是指与非结点荷载的结点位移相等。(√ ) 二.选 择 题

(1)欲使图2-1所示体系的自振频率增大,在下述办法中可采用:( D ) A.增大质量 m; B.将质量 m 移至梁的跨中位置;C.减小梁的 EI; D.将铰支座改为固定支座。 m EI 图2-1 (2)平面杆件结构一般情况下的单元刚度矩阵[]66? k,就其性质而言,是:( B ) A.非对称、奇异矩阵; B.对称、奇异矩阵; C.对称、非奇异矩阵; D.非对称、非奇异矩阵。 (3)已知图2-3所示刚架各杆 EI = 常数,当只考虑弯曲变形,且各杆单元类型相同时,采用先处理法进行结点位移编号,其正确编号是:(A ) 图2-3

多体系统动力学简介20081202

多体系统动力学简介

多体系统动力学研究对象——机构 工程中的对象是由大量零部件构成的系统。在对它们进行设计优化与性态分析时可以分成两大类 一类为结构 ——正常工况下构件间没有相对运动(房屋建筑,桥梁等) ——关心的是这些结构在受到载荷时的强度、刚度与稳定 一类为机构 ——系统在运动过程中这些部件间存在相对运动(汽车,飞机起落架。机器人等)——力学模型为多个物体通过运动副连接的系统,称为多体系统 多体系统动力学俄研究的对象——机构(复杂机械系统)

不考虑系统运动起因的情况下研究各部件的位置与姿态及其变化速度和加速度的关系 典型案例:平面和空间机构的运动分析 系统各部件间通过运动副与驱动装置连接在一起 数学模型:各部件的位置与姿态坐标的非线性代数方程,以及速度与加速度的线性代数方程

当系统受到静载荷时,确定在运动副制约下的系统平衡位置以及运动副静反力 典型案例:机车或汽车中安装有大量的弹簧阻尼器,整车设计中必须考虑系统在静止状态下车身的位置与姿态,为平稳性与操纵稳定性的研究打下基础 数学模型:非线性微分代数方程组

讨论载荷和系统运动的关系 研究复杂机械系统在载荷作用下各部件的动力学响应是工程设计中的重要问题 动力学正问题——已知外力求系统运动的问题 动力学逆问题——已知系统运动确定运动副的动反力,是系统各部件强度分析的基础 动力学正逆混合问题——系统的某部分构件受控,当它们按照某已知规律运动时,讨论在外载荷作用下系统其他构件如何运动 数学模型:非线性微分代数方程组

机械系统的多体系统力学模型 在对复杂机械系统进行运动学与动力学分析前需要建立它的多体系统力学模型。对系统如下四要素进行定义: ?物体 ?铰链 ?外力(偶) ?力元 实际工程中的机械系统多体系统力学模型的定义取决于研究的目的 模型定义的要点是以能揭示系统运动学与动力学性态的最简模型为优 性态分析的求解规模与力学模型的物体与铰的个数有关

结构力学期末复习题及答案全解

一、填空题。 1在梁、刚架、拱、桁架四种常见结构中,主要受弯的是 _和 钢架 ,主要承受轴力的是拱 ____ 和 桁架 。 2、 选取结构计算简图时, 一般要进行杆件简化、 支座 简化、结点 简化和 荷载 简化。 3、 分析平面杆件体系的几何组成常用的规律是两刚片法则、 三钢片 __________ 和二元体法则。 4、 建筑物中用以支承荷载的骨架部分称为 结构 ,分为 ________ 、 杆壳 和实 体 __________ 三大类。 5、 一个简单铰相当于 两个 个约束。 6、 静定多跨梁包括 基础 部分和 附属 部分,内力计算从 附属 部分开始。 7、 刚结点的特点是,各杆件在连接处既无相对 移动 也无相对 转动 ,可以传递 力_和 力矩 。 8、 平面内一根链杆自由运动时的自由度等于三 。 、判断改错题。 1三刚片用三个铰两两相联不一定成为几何不变体系。 ( ) 2、 对静定结构,支座移动或温度改变不会产生内力。 ( ) 3、 力法的基本体系不一定是静定的。 ( ) 4、 任何三铰拱的合理拱轴不一定是二次抛物线。 ( ) 5、 图乘法不可以用来计算曲杆。 ( ) 三、选择题。 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、右图所示刚架中 A 支座的反力H A 为() P —— C 2EI EI B 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( EI A

3、右图所示桁架中的零杆为( ) A DG,BI,CH B 、DE,DG, DC,BG, AB, Bl C BG, Bl , AJ D 、CF , BG,BI 4、 静定结构因支座移动,() A 、会产生内力,但无位移 B 会产生位移,但无内力 C 内力和位移均不会产生 D 内力和位移均会产生 5、 对右图所示的单跨超静定梁,支座 A 产生逆时针转角 二,支座 B 产生竖直沉降 C ,若取简支梁为 其基本结构,则力法方程为( ) A X c ? a ~ c 八 A B X — —□ El 1 a z 1 X C a 聿我績f $ y C =-Q 1 a A B D X -C =-Q X 『 F 、—r 1—. El I a 四、对下图所示平面杆件体系作几何组成分析。 五、计算下图所示静定组合结构,画出梁式杆的弯矩图。

结构力学复习材料(1)

结构力学复习材料 知识点: 1一个平面体系中有两个刚片,用单铰相联,则其自由度为4个。 2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不交于一点且不互相平行指出图示体系的几何组成性质。 3静定结构的几何组成特征是无多余联系的几何不变体系。 4只有在符合小变形假设的条件下,对结构进行受力分析时才可以用变形以前的几何尺寸。5由理想桁架计算所得的内力称为主内力;由于实际桁架与理想桁架不一致所产生的附加内力称为次内力。 6在用结点法计算静定桁架时,所取隔离体上的力系属于平面汇交力系,其平衡条件为力系合力为零。 7绘制影响线的基本方法有静力法和机动法。 8计算内力、反力绘制影响线时应规定指量值的正负号,以便确定影响线竖标的正负号。9移动集中荷载组的某种布置状态使某量Z取极大值时,则该布置状态成为最不利荷载位置。10利用虚位移原理计算未知力,实质上是用几何方法解决平衡问题。 11计算结构位移时关于内力与变形关系的常见物理条件是虎克定律。 12分析平面杆件体系的几何组成常用的规律是两刚片法则、三刚片法则和二元体法则。 13静定多跨梁包括基本部分和附属部分。 14平面内一根链杆自由运动时的自由度等于3。 15静定结构的静力特征是内力和反力都可由静力平衡条件求得确定且唯一的答案。 16理想桁架各杆件截面上只有正应力,它呈均匀分布状态。 17截面法截取桁架中包含若干个结点与杆段的部分为隔离体,一般情形下隔离体上的力系属于平面任意力系力系,其平衡方程有三个。 18当规定移动荷载无量纲时,反力和剪力影响线竖标的量纲是零;弯矩影响线竖标的量纲是长度一次方。 19内力影响线竖标的正负号与该内力的正负号规定有关。 20作弯矩包络图时要取有限个截面计算该截面弯矩最大(小)值,不需取大量截面计算。21简支梁的绝对最大弯矩的值一般与跨中截面最大弯矩值相差不大,且发生在靠近跨中点截面处。 22在梁、刚架、拱、桁架四种常见结构中,主要受弯的是梁和刚架,主要承受轴力的 是拱和桁架。 23选取结构计算简图时,一般要进行杆件简化、支座简化、结点简化和荷载简化。 24建筑物中用以支承荷载的骨架部分称为结构,分为杆件结构、板壳结构和实体结构三大类。 25一个简单铰相当于2个约束。 26刚结点的特点是,各杆件在连接处既无相对移动也无相对转动,可以传递力和力矩。 27就位移大小的数量级而言,结构位移计算公式计算的是由微小变形引起的微小位移。 28虚功是指作功的两个要素,广义力与广义位移分别属于两个独立无关的状态。 概念: 1在不考虑材料应变的条件下,几何形状和位置都不能变的体系称为几何不变体系。 2如果位移与做功的力无关,则力在此位移上做的功叫做虚功。

结构动力学历年试题

结构动力学历年试题(简答题) 1.根据荷载随时间的变化规律,动力荷载可以划分为哪几类?每一类荷载包括哪几种,请 简述每一种荷载的特点。P2 2.通过与静力问题的对比,试说明结构动力计算的特点。P3 3.动力自由度数目计算类 4.什么叫有势力?它有何种性质。P14 5.广义力是标量还是矢量?它与广义坐标的乘积是哪个物理量的量纲?P16 6.什么是振型的正交性?它的成立条件是什么?P105 7.在研究结构的动力反应时,重力的影响如何考虑?这样处理的前提条件是什么?P32 8.对于一种逐步积分计算方法,其优劣性应从哪些方面加以判断?P132 9.在对结构动力反应进行计算的思路上,数值积分方法与精确积分方法的差异主要表现在 哪里?第五章课件 10.利用Rayleigh法求解得到的振型体系的基本振型和频率及高阶振型和频率与各自的精确 解相比有何特点?造成这种现象的原因何在?P209 11.根据荷载是否预先确定,动荷载可以分为哪两类?它们各自具有怎样的特点?P1 12.坐标耦联的产生与什么有关,与什么无关?P96 13.动力反应的数值分析方法是一种近似的计算分析方法,这种近似性表现在哪些方面? P132及其课件 14.请给出度哈姆积分的物理意义?P81 15.结构地震反应分析的反应谱方法的基本原理是什么?P84总结 16.某人用逐步积分计算方法计算的结构位移,得到如下的位移时程的计算结果:。。。 17.按照是否需要联立求解耦联方程组,逐步积分法可以分为哪两类?这两类的优劣性应该 如何进行判断?P132 18.根据荷载随时间的变化规律,动力荷载可以划分为哪几类?每一类荷载又包括哪些类型, 每种类型请给出一种实例。P2 19.请分别给出自振频率与振型的物理意义?P103 20.振型叠加法的基本思想是什么?该方法的理论基础是什么?P111参考25题 21.在振型叠加法的求解过程中,只需要取有限项的低阶振型进行分析,即高阶振型的影响 可以不考虑,这样处理的物理基础是什么?P115 22.我们需要用数值积分方法求解一座大型的高坝结构的地震反应时程,动力自由度的总数 为25000个,我们如何缩短计算所耗费的机时?P103 23.什么是结构的动力自由度?动力自由度与静力自由度的区别何在?P11及卷子上答案 24.一台转动机械从启动到工作转速正好要经过系统的固有频率(又称为转子的临界转速), 为减小共振,便于转子顺利通过临界转速,通常采用什么措施比较直接有效?简要说明理由。详解见卷子上答案 25.简述用振型叠加法求解多自由度体系动力响应的基本原理及使用条件分别是什么?若 振型叠加法不适用,可采用何种普遍适用的方法计算体系响应?详解见卷子上答案 26.振型函数边界条件。。。 27.集中质量和一致质量有限元的差异和优缺点,采用这两种有限元模型给出的自振频率与 实际结构自振频率相比有何种关系?P242及卷子上答案 28.人站在桥上可以感觉到桥面的震动,简述当车辆行驶在桥上和驶离桥面的主要振型特征 有何不同? 29.简述用Duhamel积分法求体系动力响应的基本原理,以及积分表达式中的t和τ有何差

计算多刚体动力学介绍

计算多刚体动力学介绍 1.多体系统动力学研究状况 工程领域对机械系统的研究主要有两大问题。第一个问题是涉及系统的结构强度分析。由于计算结构力学的理论与计算方法的研究不断深入。加之有限元(FEA)应用软件系统成功开发并应用,这方面的问题已经基本得到解决;另一个问题是要解决系统的运动学、动力学与控制的性态问题,也就是研究机械系统在载荷作用下各部件的动力学响应。作为大多数的机械系统,系统部件相互连接方式的拓扑与约束形式多种多样,受力的情况除了外力与系统各部件的相互作用外,还可能存在复杂的控制环节,故称为多体系统。与之适应的多体动力学的研究已经称为工程领域研究的热点和难点。 多体系统动力学的核心问题是建模和求解,其系统研究开始于20世纪60年代。起始于20世纪70年代的基于多体系统动力学的机械系统动力学分析与仿真技术,随着计算机技术,以及计算方法的不断进步,到了20世纪90年代,在国内外已经成熟并成功地应用于工业界,成为当代进行机械系统设计不可或缺的有力工具之一。 多体系统是指由多个物体通过运动副连接的负载机械系统。多体系统动力学的根本目的是应用计算机技术进行负载机械系统的动力学分析与仿真。它是在经典力学基础上产生的新学科分支,在经典刚体系统动力学的基础上,经历了多刚体系统动力学和计算多体系统动力学两个发展阶段,特别是在前者已经趋于成熟。 多体动力学是以多体系统动力学、计算方法,以及软件工程相互交叉为主要特点,面向工程实际问题新学科。计算多体动力学是指利用计算机数值手段来研究负载机械系统静力学分析、运动学分析、动力学分析,以及控制系统分析的理论和方法。计算多体动力学的产生极大地改变了传统机构动力学分析面貌,对于原先不能够求解或者求解困难的大型复杂问题,可以借助计算机顺利完成。 在20世纪80年代初,Haug等人提出了“计算多体动力学”的概念,认为其主要任务如下: (1)建立复杂机械系统运动学和动力学程式化的数学模型,开发实现这个数学模型的软件系统,再输入少量描述系统特征的数据、由计算机自动建立系统运动学与动力学方程。 (2)建立稳定的、有效的数值计算方法,分析弹性变形对静态偏差、稳定性、动态响应的影响,通过仿真由计算机自动产生系统的动力学响应。 (3)将仿真结果通过计算机终端以方便直观的形式表达出来。实现有效数据后处理,采用动画显示、图标或者其他方式提供数据后处理。 2.多刚体系统建模理论简介 多体系统动力学是基于经典力学理论的,多体系统中最简单的情况(自由质

《结构动力学》考试复习题

《结构动力学》考试复习题 一、(概念题) (1) (填空题)某等效单自由度振动系统具有下列参数:17.5m kg =,70/k N cm =,阻尼比 0.2ξ=, 则系统的固有频率ω为 rad/s ,等效阻尼系数c 为 N. s/m 。 (2) (填空题)某振动系统具有下列参数:17.5m kg =,70/k N cm =,0.7/c N s cm =?,则系统的固有频率ω为 ,阻尼比ξ为 ,对数衰减率n 为 。 (3) (简单计算题)一弹簧悬挂某质量块,弹簧产生了静变形mm 4=?st ,试确定系统作自由振动的固有频率 (重力加速度取2s m /10=g )。(10分) (4) (填空题)当系统受简谐力作用发生共振时,系统所受的外力是由 来平衡。 (5) (问答题)某单自由度系统具有非线性的弹簧,其运动方程为:()()mx cx f x F t ++= ,能否用杜哈美积分计算该系统的受迫振动响应?并说明理由。 (6) (填空题)同种材料的弦承受相同的张力,如果长度增加到原来的4倍,截面积减小到原来的4倍,则作该弦横向振动的各阶固有频率将 。 (7) (填空题)图示两个系统,已知各质点的质量 i m ,刚架的质量不计,忽略杆的轴向变形,试分别确定两系统的动力自由度: (1) n = ; (2) n = 。 (8) (作图题) 0.1ξ=时单自由度系统受迫振动的相频曲线如图所示,其中ω为系统的固有频 率,p 为激振力的频率,?为位移响应滞后于激振力的相位角。试大致绘出0.05ξ=和0.2ξ=时相频曲线的形状。 (9) (问答题)模态分析法能否求解多自由度系统的弹塑性地震响应?并说明理由。 (10) (选择题) 对于一个单自由度系统而言,其临界阻尼与系统的固有特性参数 ,与 系统所受的阻尼力 。 (a) 有关,有关;(b) 无关,无关;(c) 有关,无关;(d) 无关,有关 2 ω p π π

结构力学复习资料

填空题。 1、在梁、刚架、拱、桁架四种常见结构中,主要受弯的是梁和钢架,主要承受轴力的是拱和桁架。 2、选取结构计算简图时,一般要进行杆件简化、支座简化、结点简化和荷载简化。 3、分析平面杆件体系的几何组成常用的规律是两刚片法则、三刚片法则和二元体法则。 4、建筑物中用以支承荷载的骨架部分称为,分为、和三大类。 5、一个简单铰相当于 2个约束。 6、静定多跨梁包括部分和部分,内力计算从部分开始。 7、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。 8、平面内一根链杆自由运动时的自由度等于3 。 4.结构杆件结构板壳结构实体结构 6.基本附属附属 7.移动转动力力矩 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。(√) 一个平面体系中有两个刚片,用单铰相联,则其自由度为4个。 3静定结构的几何组成特征是无多余联系的几何不变体系。 5由理想桁架计算所得的内力称为主内力;由于实际桁架与理想桁架不一致所产生的附加内力称为次内力。 6在用结点法计算静定桁架时,所取隔离体上的力系属于平面汇交力系,其平衡条件为力系合力为零。 7绘制影响线的基本方法有静力法和机动法。 10利用虚位移原理计算未知力,实质上是用几何方法解决平衡问题。 12分析平面杆件体系的几何组成常用的规律是两刚片法则、三刚片法则和二元体法则。13静定多跨梁包括基本部分和附属部分。 14平面内一根链杆自由运动时的自由度等于3。 15静定结构的静力特征是内力和反力都可由静力平衡条件求得确定且唯一的答案。 16理想桁架各杆件截面上只有正应力,它呈均匀分布状态。 19内力影响线竖标的正负号与该内力的正负号规定有关。 21简支梁的绝对最大弯矩的值一般与跨中截面最大弯矩值相差不大,且发生在靠近跨中点截面处。

结构动力学复习题

结构动力学复习题 1、对单自由度体系的自由振动,加速度始终与位移方向相反。 2、下图所示为对称的四自由度体系,则正对称振型和反对称振型个数分布为2,2 3.结构体系的动力特性主要指频率、振型及阻尼 4.图示体系(EI= 常数)的自振频率 为:( 5 ={1 0.5}TΦ2={0.5 ?1}T Φ 6、如图所示振动体系不计杆件的轴向变形,则动力自由度数目是2。 7、单自由度体系只有当阻尼比1时才会产生振动现象。 8、已知结构的自振周期T=0.3s,阻尼比ζ=0.04,质量m在的初始条件下开始振动,则至少经过14个周期后振幅可以衰减到0.1mm以下。9、多自由度框架结构顶部刚度和质量突然变小时,自由振动中顶部位移很大的现象称为鞭梢效应。

10.结构体系简化的自由度数目与计算结果的精度有关。 11.单自由度体系发生无阻尼自由振动时,若初始速度为零时,体系的振幅和初始位移大小相等。 12、如图2层框架结构,梁与楼板平面内的质量各为120吨,梁的刚度为无穷大,各柱的抗弯刚度EI 均为4×104 kNm 2,在2层楼面处有动荷载F P sin θt ,F P =5 Kn ,θ=2.5 rad/s ,不计阻尼,求最大动力位移和最大动力弯矩图。 ???? ??=???? ?????????-??-?--?50105.110 5.1105.1103212444 24A A m m θθ 13、地震反应谱是在阻尼比为0.05条件下地震影响系数与体系自振周期T 的关系曲线。假设在上题2层楼体系条件下第1振型和第2振型振动的阻尼比均为0.05,在特定激励下测得体系按第1振型振动时的1,2层楼的层间相对侧移为0.06m 。试按反应谱理论计算该体系第1振型振动时的顶层相对地面的位移。

《结构力学》期末考试试卷(A、B卷,含答案)

***学院期末考试试卷 一、 填空题(20分)(每题2分) 1.一个刚片在其平面内具有 3 个自由度; 一个点在及平面内具有 2 自由 度;平面内一根链杆自由运动时具有 3 个自由度。 2.静定结构的内力分析的基本方法 截面法,隔离体上建立的基本方程是 平衡方程 。 3.杆系结构在荷载,温度变化,支座位移等因素作用下会产生 变形 和 位移 。 4.超静定结构的几何构造特征是 有多余约束的 几何不变体系 。 5.对称结构在对称荷载作用下,若取对称基本结构和对称及反对称未知力,则其 中 反对称 未知力等于零。 6.力矩分配法适用于 没有侧移未知量的超静定梁与刚架 。 7.绘制影响线的基本方法有 静力法 法和 机动法 法。 8.单元刚度矩阵的性质有 奇异性 和 对称性 。 9.结构的动力特性包括 结构的自阵频率;结构的振兴型; 结构的阻尼 。 10. 在自由振动方程0)()(2)(2. .. =++t y t y t y ωξω式中,ω称为体系的 自振频率 ,ξ称为 阻尼比 。

二、试分析图示体系的几何组成(10分) (1)(2)答案: (1)答:该体系是几何不变体系且无余联系。 (2)答:该体系是几何不变体系且无多余联系。 三、试绘制图示梁的弯矩图(10分) (1)(2) 答案: (1)(2) M图 四、简答题(20分) 1.如何求单元等效结点荷载?等效荷载的含义是什么?答案: 2.求影响线的系数方程与求内力方程有何区别? 答案: 3.动力计算与静力计算的主要区别是什么? 答案:

4.自由振动的振幅与那些量有关? 答案 五、计算题(40分) 1、用图乘法计算如图所示简支梁A 截面的转角A 。已知EI=常量。(10分) 答案: 解:作单位力状态,如图所示。分别作出p M 和M 图后,由图乘法得: 2.试作图示伸臂量的By F K M 的影响线。 答案: By F 的影响线 K M 的影响线

建筑力学与结构复习资料剖析

建筑力学与结构复习题库 吴春荣 贵州财经大学 2015年12月21日 填空题(每空1分) 1.力矩等于力与力臂的乘积。 2.同一平面内的一个力和一个力偶可以合成一个合力。 3.在螺栓杆剪切计算中假定剪应力在剪切面上均匀分布。 4.刚结点连接的各杆之间无相对旋转,故可承受和传递弯矩。 5. .解决力学问题时,首先要选定研究对象。 6.基础计算时,通常考虑的应力有自重应力, 基接触应力、附加应力 _和净反力。 7.通常把平行于短轴方向的框架称为横向框架,把平行于长轴方向的框架称为纵向框架。 8、力是物体之间相互的机械作用。这种作用会使物体产生两种力学效果分别是外效果_和内效果。 9、力的三要素是力的大小、力的方向和力的作用点。 10、一刚体受不平行的三个力作用而平衡时,这三个力的作用线必汇交于一点。 11、约束反力的方向总是和该约束所能阻碍物体的运动方向相反。 12、平面汇交力系合成的结果是一个合力。合力的大小和方向等于原力系中各力的矢量和。 13、力偶对物体的转动效果的大小用力偶矩表示。 14、热轧钢筋是将钢材在高温状态下轧制而成的。根据其强度,分为I,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ四个级别。随着级别的提高,强度提高塑性降低。 15.结构的极限状态分为承载能力极限状态和正常使用极限状态两种。 16. 解决力学问题时,首先要选定刚体。 17. 静力学中的平衡是指相对于地面静止或匀速直线运动。 18. 力对物体的作用效果是运动或产生变形。 19. 合力在坐标轴上的投影,等于各分力在同一坐标轴上投影的代数和。这就是合力矩定理。20如图所示,杆件m-m截面的轴力为 30KN 。 M

21.低碳钢拉伸变形发展的四个阶段是弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、颈缩阶段。 22. 求杆件任一截面上的方法,称为截面法。 23. 平面物体的受力平衡方程有3个。 24. 钢筋混凝土构件的设计要求达到适筋破坏。 25. 结构的极限状态包括正常使用极限状态和承载能力极限状态两类。 26. 二力平衡的充要条件是:大小相等、方向相反、作用于一条直线上。 27. 混凝土保护层的作用是防止钢筋生锈,并保证钢筋和混凝土牢固粘结在一起。 28. 强度条件能进行三方面的计算:①强度校核;②截面设计;③、确定许可荷载。 二、选择题(每小题2分) 1.设计教室时,一般将楼面上的人和课桌椅看成( B )。 A.永久荷载和均布荷载 B.可变等效均布荷载 C.永久荷载和集中荷载 D.可变荷载和集中荷载 2.物体受平面内三个互不平行的力作用而平衡,则三个力的作用线( A )。 A.必交于一点 B.必交于二点 C.必交于三点 D.交于一点、二点、三点都可能 3.力偶矩的大小取决于( B )。 A.力偶合力与力偶臂 B.力偶中任一力和力偶臂 C.力偶中任一力与矩心位置 D.力偶在其平面内位置及方向 4.厂房屋架受与屋架平行的风荷载和屋面荷载作用,其力系为( C )。 A.空间力系 B.平面平行力系 C.平面一般力系 D.平面汇交力系 5.利用平面一般力系的平衡方程最多可求解几个未知量。( C ) A.一个 B.二个 C.三个 D.四个 6.构件抵抗破坏的能力称为( A )。 A.强度 B.牢度 C.刚度 D.硬度 8.产生剪应力的内力可能是( C )。 A.剪力或轴力 B.弯矩或轴力 C.扭矩或剪力 D.弯矩或剪力 9.梁弯曲正应力( C )。 A.与弯矩和极惯性矩都成正比 B.与弯矩成反比与极惯性矩成正比 C.与弯矩成正比与惯性矩成反比 D.与弯矩和惯性矩都成反比 10.压杆的稳定性与截面的( A )。 A.形状和面积都有关 B.形状有关面积无关 C.形状无关面积有关 D.形状和面积都无关 11.砌体结构强度最高的是( B )。 A.抗拉 B.抗压 C.抗弯 D.抗剪 12.安全等级为二级的的建筑其重要性系数为( C )。 A.大于1 B.等于1 C.大于等于1 D.小于1

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