结构动力学(2016同济考博)

结构动力学(2016同济考博)

1、名词解释:自由度(还有两个记不清了)

1、给出三种结构,比较其自振周期的大小,并说明原因。

2、关于动力反应数值计算的方法,隐式法和显式法的区别

3、虚功定理(虚力原理和虚位移原理)的定义

4、(计算题)位移为3.308时自由释放,t=0.64s时再次达到最大,此时振幅为

2.1844,质量M=90800Kg,求刚度、阻尼和阻尼比。(类似于07年第4计算题,

具体数值可能有变,考察对数衰减公式的应用)

5、(计算题)一烟囱,圆形空心截面(下大上小的变截面),给出材料的弹性

模量E和密度,计算自振周期和运动方程等(具体计算什么记不清了,考察运用微分方程解决分布质量体系的问题)

6、(证明题)瑞利比为什么比真实自振频率大?

7、(计算题)给出一四层(或者五层)质点-弹簧体系,每层的质量和层间的刚

度均给出,写出运动方程,求出每阶的频率?求模态质量,模态刚度?假定结构前三阶的阻尼比为5%(注意是前三阶不是前两阶),求阻尼矩阵?证明阵型正交性。(此题计算量相当大,每个数值都精确到了小数点后四位,建议用计算器计算矩阵)

8、给出一双摆模型,写出运动方程,计算自振周期。(具体图记不清,可以参

考例题,此题重点是要看明白图,并考虑重力的影响)

同济大学朱慈勉结构力学第10章结构动.知识题目解析

同济大学朱慈勉 结构力学 第10章 结构动..习题答案 10-1 试说明动力荷载与移动荷载的区别。移动荷载是否可能产生动力效应? 10-2 试说明冲击荷载与突加荷载之间的区别。为何在作厂房动力分析时,吊车水平制动力可视作突加荷载? 10-3 什么是体系的动力自由度?它与几何构造分析中体系的自由度之间有何区别?如何确定体系的 动力自由度? 10-4 将无限自由度的振动问题转化为有限自由度有哪些方法?它们分别采用何种坐标? 10-5 试确定图示各体系的动力自由度,忽略弹性杆自身的质量。 (a) (b) EI 1=∞ EI m y ? 分布质量的刚度为无穷大,由广义坐标法可知,体系仅有两个振动自由度y ,?。 (c) (d) 在集中质量处施加刚性链杆以限制质量运动体系。有四个自由度。 10-6 建立单自由度体系的运动方程有哪些主要方法?它们的基本原理是什么? 10-7 单自由度体系当动力荷载不作用在质量上时,应如何建立运动方程? 10-8 图示结构横梁具有无限刚性和均布质量m ,B 处有一弹性支座(刚度系数为k ),C 处有一阻尼器(阻尼系数为c ),梁上受三角形分布动力荷载作用,试用不同的方法建立体系的运动方程。

解:1)刚度法 该体系仅有一个自由度。 可设A 截面转角a 为坐标顺时针为正,此时作用于分布质量m 上的惯性力呈三角形分布。其端部集度为.. ml a 。 取A 点隔离体,A 结点力矩为: (3) 121233I M ml a l l mal =???= 由动力荷载引起的力矩为: ()()2121 233 t t q l l q l ??= 由弹性恢复力所引起的弯矩为:.21 33 la k l c al ? ?+ 根据A 结点力矩平衡条件0I p s M M M ++=可得: ()3 (322) 1393 t q l ka m al l c al ++= 整理得:() . .. 33t q ka c a m a l l l ++= 2)力法 . c α 解:取AC 杆转角为坐标,设在平衡位置附近发生虚位移α。根据几何关系,虚功方程 为:() (20111) 0333 l t q l l k l l l c m x xdx ααααααα-?-?-?=? 则同样有:() . .. 33t q ka c a m a l l l ++=。 10-9 图示结构AD 和DF 杆具有无限刚性和均布质量m ,A 处转动弹簧铰的刚度系数为k θ,C 、E 处弹簧的刚度系数为k ,B 处阻尼器的阻尼系数为c ,试建立体系自由振动时的运动方程。 t )

重庆大学考研结构力学2006真题

重庆大学 2006年硕士研究生入学考试试题 1、题 填空: 1.1 题 1.1图所示体系是几何 变体系,有 个多余约束。 1.2 题 1.2图所示结构中,AB 杆的A 端剪力V AB = 。 3kN/m 4kN m 题1.1图题1.2图 1.3 题 1.3图所示结构,在移动荷载作用下截面C 的最大弯矩M Cmax = 。 1.4 题 1.4图所示结构由于D 点下沉引起的C 点水平位移△CX = 0.01m( →) 。 100kN 50kN 题1.4图 题1.3图 2、题 绘题2图所示(a )、(b )两结构的弯矩图。

5kN/m 40kN m a b 3、题 计算题3图所示桁架中杆件1、2的轴力。 4、题 题3图 题4图 5、题 试列用位移法计算图a 所示结构的典型方程,并求出方程中的系数和自由项。EI 为常数。 q C (a) q (b)

基本体系 (c) q 1图 M 2 2 (d) 6EI/l 3 33 2 q M P 图 P 解:(1)确定基本未知量和基本结构。 支座C 相当于固定端,将结点D 的铰截开,上半部分受力如图b ,F xD 不引起弯矩,可忽略,因此上半部分为正对称,D 点无转角。故整个结构只有一个竖向位移未知量,基本体系见图c 。 (2)求系数和自由项 k 11=30EI/l 3 F 1P =-q l 带入位移法方程 01111=+ΔP F k 得 30EI/l 3-q l =0 6、题 用力矩分配法计算题6图所示结构,并作M 图。EI 为常数。 20kN 题6图 M 图

解:计算分配系数时,BC 端为悬臂端梁,故S BC =0 (1)设EI =6,于是i AB =2, i BD =1,53142323=×+××=BA μ,5 2 142314=×+××=BD μ, 0=BC μ; (2),,, m kN M BA F ?=45m kN M BC F ??=120m kN M BD F ?=30 ; m kN M DB F ??=30(3)结点B 的约束力矩为()m kN M M Bj F B ??=?++== ∑451204530 将其反号并乘以分配系数即得到各近端的分配弯矩,再乘以传递系数即得各远端的 传递弯矩。 , , ()m kN M M B BA BA .27456.0=×=?=μμ ()m kN M M B BD BD .18454.0=×=?=μμm kN M C M BD DB DB C .9185.0=×==μ0=BC M μ 7、题 题7图所示体系承受简谐荷载作用。已知m =1000kg ,P =10kN ,θ=ω3 2,不计杆件质量, EI =2.8×105kN ?m 2,略去阻尼的影响。试求: (1) 体系的自振频率ω; (2) 平稳振动时质点m 处的最大位移。 题7图

重庆大学结构力学本科习题

习题及思考题 思考题 2-1 思考题2-1a图所示体系不发生形状的改变,所以是几何不变体系;图b所示体系会发生双点画线所示的变形,所以是几何可变体系。上述结论是否正确?为什么? 2-2 多余约束是否影响体系的自由度?是否影响体系的计算自由度?是否影响体系的受力和变形状态? 2-3 几何不变体系的计算自由度与多余约束个数之间的关系是什么? 2-4 几何组成分析中,部件或者约束是否可以重复使用?思考题2-4图示体系中作为约束铰A可以利用几次?链杆CD可以利用几次? 2-5 试求思考题2-5图示体系的计算自由度W。 1) 若视①~⑧杆为刚片,则公式W=3m-(3g+2h+r)中,h=?r=? 2) 若视③~⑧杆为刚片,则h=?r=? 2-6 如思考题2-6图所示,此体系为三刚片由不共线三铰A、B、C相连,组成的体系几何不变,且无多余约束。此结论是否正确?为什么? 2-7 如思考题2-7图所示,三刚片由不共线三铰A、B、C相连,组成的体系几何不变且无多余约束。此结论是否正确?为什么?

2-8 几何常变体系和几何瞬变体系的特点是什么?(试从约束数目、运动方式、受力及变形情况等方面讨论)。 2-9 静定结构的几何特征是什么?力学特性是什么? 2-10 超静定结构的几何特征是什么?力学特性是什么? 习题 2-1是非判断 (1)若平面体系的实际自由度为零,则该体系一定为几何不变体系。( ) (2)若平面体系的计算自由度W=0,则该体系一定为无多余约束的几何不变体系。 ( ) (3)若平面体系的计算自由度W<0,则该体系为有多余约束的几何不变体系。( ) (4)由三个铰两两相连的三刚片组成几何不变体系且无多余约束。( ) (5)习题2-1(5) 图所示体系去掉二元体CEF后,剩余部分为简支刚架,所以原体 系为无多余约束的几何不变体系。( ) (6)习题2-1(6)a图所示体系去掉二元体ABC后,成为习题2-1(6) b图,故原体系 是几何可变体系。( ) (7)习题2-1(6)a图所示体系去掉二元体EDF后,成为习题2-1(6) c图,故原体系 是几何可变体系。( ) 2-2 填空 (1) 习题2-2(1)图所示体系为_________体系。 (2) 习题2-2(2)图所示体系为__________体系。 (3) 习题2-2(3)图所示四个体系的多余约束数目分别为_______、________、 __________、__________。 (4) 习题2-2(4)图所示体系的多余约束个数为___________。 (5) 习题2-2(5)图所示体系的多余约束个数为___________。 (6) 习题2-2(6)图所示体系为_________体系,有_________个多余约束。

(完整版)重庆大学岩石力学总结

重庆大学岩石力学总结 第一章 1 岩石中存在一些如矿物解理,微裂隙,粒间空隙,晶格缺陷,晶格边界等内部缺陷,统称微结构面。 2 岩石的基本构成是由组成岩石的物质成分和结构两大方面来决定。 3 岩石的结构是指岩石中矿物颗粒相互之间的关系,包括颗粒的大小,形状,排列,结构连接特点及岩石中的微结构面。其中以结构连接和岩石中的微结构面对岩石工程性质影响最大。 4岩石中结构连接的类型主要有两种:结晶连接,胶结连接。 5 岩石中的微结构面是指存在于矿物颗粒内部或矿物颗粒及矿物集合体之间微小的弱面及空隙。它包括矿物的解理,晶格缺陷,晶粒边界,粒间空隙,微裂隙等。 6 矿物的解理面指矿物晶体或晶粒受力后沿一定结晶方向分裂成的光滑平面。 7 岩石的物理性质是指由岩石固有的物质组成和结构特征所决定的比重,容重,孔隙率,岩石的密度等基本属性。 8 岩石的孔隙率是指岩石孔隙的体积与岩石总体积的比值。 9岩石的水理性:岩石与水相互作用时所表现的性质称为岩石的水理性。包括岩石的吸水性,透水性,软化性和抗冻性。 10 岩石的天然含水率rd w m m w = w m 表示岩石中水的质量,岩石的烘干质量rd m 11 岩石在一定条件下吸收水分的性能称为岩石的吸水性。它取决于岩石孔隙的数量,大小,开闭程度和分布情况。表征岩石吸水性的指标有吸水率,饱和吸水率和饱水系数。岩石吸水率dr dr o a m m m w -=. dr m 为岩石烘干质量,o m 为岩石浸水48小时后的总质量。 12 岩石的饱水率是岩石在强制状态下(高压,真空或煮沸)岩石吸入水的质量与岩石烘干质量的比值。 13岩石的透水性:岩石能被水透过的性能。可用渗透系数衡量。主要取决于岩石孔隙的大小,方向及相互连通情况。A dx dh k q x = K 为岩石的渗透系数,h 为水头的高度,A为垂直于X方向的截面面积,qx 为沿X方向水的流量。 透水性物理意义:是介质对某种特定流体的渗透能力,渗透系数的大小取决于岩石的物理特性和结构特征。 14 岩石在反复冻融后强度降低的主要原因:1构成岩石的各种矿物的膨胀系数不同,当温度变化时,由于矿物的胀缩不均而导致岩石结构的破坏。2当温度降到0℃以下时,岩石孔隙的水结冰,体积增大约%9,会产生很大的膨胀压力,使岩石的结构发生改变甚至破坏。 15 进行岩石强度实验选用的试件必须是完整岩块,而不应包含节理裂隙。 16 岩石强度指标值受下列因素影响:①试件尺寸②试件形状③试件三维尺寸比例④加载速率(加载速率越多,所测岩石强度指标值越高⑤湿度

重庆大学结构力学(二)

结构力学(二) 重庆大学土木工程学院建筑力学系结构力学教研室研制 2004年10月

本章主要内容 §11-1概述 §11-2单自由度体系的运动方程 §11-3单自由度体系的自由振动 §11-4单自由度体系在简谐荷载作用下的强迫振动§11-5单自由度体系在任意荷载作用下的强迫振动§11-6两个自由度体系的自由振动 §11-7一般多自由度体系的自由振动 §11-8多自由度体系在简谐荷载作用下的强迫振动§11-9振型分解法 §11-11能量法计算自振频率

第11章结构的动力计算 §11-1 概述 一. 静力荷载和动力荷载 1。静力荷载 荷载的大小?方向和作用位置都不随时间而变化或变化非常缓慢,使结构质量产生的加速度很小,由它引起的惯性力与作用荷载相比可以忽略不计。 2.动力荷载 荷载的大小、方向或作用位置随时间迅速变化的荷载,它使结构质量产生的加速度比较大,因而不能忽略惯性力对结构的影响。动力荷载使结构产生明显的振动,即在某一位置附近来回运动。 BACK

3.动力荷载的分类 (1)简谐荷载 随时间t按正弦函数或余弦函数规律变化的周期函数,称为简谐荷载(图a)。安装在结构上的具有偏心质量的电动机作匀速转动时就产生这样的动力荷载。例如某电动机的偏心质量m以角速度作匀速转动(图b),偏心质量与转动轴之间的距离为r,则由偏心质量m产生的离心力P为 P=ma=mθ2r 上式中a=θ2r,为向心加速度。若以通过转轴的水平线作为x轴,则经过时间t后,偏心质量m转动的角度为θt,此时离心力P的水平分力和竖向分力分别为 P x (t)=Pcos θt=m2rcos θt P y (t)=Psin θt=m2rsin θt

结构力学课后习题答案重庆大学

第1章 绪论(无习题) 第2章 平面体系的几何组成分析习题解答 习题 是非判断题 (1) 若平面体系的实际自由度为零,则该体系一定为几何不变体系。( ) (2) 若平面体系的计算自由度W =0,则该体系一定为无多余约束的几何不变体系。( ) (3) 若平面体系的计算自由度W <0,则该体系为有多余约束的几何不变体系。( ) (4) 由三个铰两两相连的三刚片组成几何不变体系且无多余约束。( ) (5) 习题(5) 图所示体系去掉二元体CEF 后,剩余部分为简支刚架,所以原体系为无多余约束的几何不变体系。( ) B D A C E F 习题 (5)图 (6) 习题(6)(a)图所示体系去掉二元体ABC 后,成为习题(6) (b)图,故原体系是几何可变体系。( ) (7) 习题(6)(a)图所示体系去掉二元体EDF 后,成为习题(6) (c)图,故原体系是几何可变体系。( ) (a) (b) (c) D 习题 (6)图 【解】(1)正确。 (2)错误。0W 是使体系成为几何不变的必要条件而非充分条件。 (3)错误。 (4)错误。只有当三个铰不共线时,该题的结论才是正确的。 (5)错误。CEF 不是二元体。 (6)错误。ABC 不是二元体。 (7)错误。EDF 不是二元体。 习题 填空 (1) 习题(1)图所示体系为_________体系。

习题(1)图 (2) 习题(2)图所示体系为__________体系。 习题2-2(2)图 (3) 习题(3)图所示4个体系的多余约束数目分别为_______、________、__________、__________。 习题(3)图 (4) 习题(4)图所示体系的多余约束个数为___________。 习题(4)图 (5) 习题(5)图所示体系的多余约束个数为___________。 习题(5)图 (6) 习题(6)图所示体系为_________体系,有_________个多余约束。 习题(6)图 (7) 习题(7)图所示体系为_________体系,有_________个多余约束。

重庆大学_结构动力学大作业

研究生课程考核试卷 (适用于课程论文、提交报告) 科目:结构动力学大作业教师:刘纲姓名:学号: 专业:土木工程类别:学术上课时间:2016 年9 月至2016 年12 月考生成绩: 阅卷评语: 阅卷教师(签名) 重庆大学研究生院制

土木工程学院2016级硕士研究生考试试题 科目名称:结构动力学考试日期:2016年12月总分:20分 1、按规定设计一个2跨3层钢筋混凝土平面框架结构(部分要求如附件名单所示;未作规定部分自定)。根据所设计的结构参数,求该结构的一致质量矩阵、一致刚度矩阵; 2、至少采用两种方法求该框架结构的频率和振型; 3、输入地震波(地震波要求如附件名单所示),采用时程分析法,利用有限元软件或自编程序求出该框架结构各层的线性位移时程反应。 要求给出: (1)框架结构图,并给出一致质量矩阵和一致刚度矩阵; (2)写出两种方法名称及对应的频率和振型; (3)输入地震波的波形图,计算所得各楼层位移反应时程图。 第 1 页共1页

1框架概况 1.1框架截面尺寸 框架立面图如图 1.1所示,各跨跨度为13900L mm =,各层建筑层高均为 33700L mm =,对应的梁截面分别为2200400mm ?,柱截面均为2300300mm ?。设楼层进深为24200L mm =,板厚为100mm ,顶层板厚取最小值120mm 。 图1.1框架立面图 1.2动力自由度 框架结构可以理想化为在节点处相互连接的单元(梁和柱)的集合。设 梁、柱的轴向变形均忽略不计,只考虑横向平面位移,则该框架有3平动自由度

和9角自由度,共12自由度。自由度编号及梁柱单元编号如图1.2所示。 图1.2自由度编号和梁柱单元编号图 1.3力学参数计算 梁柱混凝土都采用C30,其弹性模量为42 3.010/ E N mm =? 2 200400mm ?梁截面惯性矩: 33 4 1 200400 1212 bh I mm ? == 2 300300mm ?柱截面惯性矩: 33 4 2 300300 1212 bh I mm ? == 2 200400mm ?梁刚度: 3 442 1 200400 3.010 3.210 12 EI kN m ? =??=?? 2 300300mm ?柱刚度: 3 442 2 300300 3.010 2.02510 12 EI kN m ? =??=?? 2 200400mm ?梁的单位长度质量(按照计算重力荷载代表值的方法计算):

重庆大学结构力学Ⅱ本科试卷答案

重庆大学 结构力学(1) 课程试卷 2005 ~2006 学年 第 2 学期 开课学院: 土木工程 考试日期: 06.4.23 考试方式: 考试时间: 120 分钟 注:1.大标题用四号宋体、小标题及正文用小四号宋体;2.按A4纸缩小打印 一、 是非判断题(每小题3分,共9分) 1.图a 所示体系的自振周期大于图b 体系的自振周期。(×) 2.用能量法计算无限自由度体系的临界荷载,所得计算结果均不小于精确解。(√) 3.当温度升高时,连续梁的极限弯矩值将降低。(√) 二、 填空题(共14分) 1.(本小题6分) 受到简谐荷载作用的单自由度体系,为减小质点的振幅,当自振频率ω 小于荷载频率θ 时,应 减小 体系的刚度;当自振频率ω 大于荷载频率θ 时,应 增大 体系的刚度。 2.(本小题4分) 图示结构的极限荷载为F Pu =u /M a 。 P (第2小题图) (第3小题图) 3.(本小题4分) 图示体系的动力自由度为 2 。 三、 计算题(共77分) 1.(本小题8分) 将图示结构简化为单根压杆,并计算相应的弹簧刚度k 。(已知13 EI k l = ) (3分) ·l (2分) 13222EI EI k k l l l l l =?=? ??=(3分) 2.(本小题10分) 不考虑阻尼,试列出图示体系的运动方程,并求出相应的柔度系数。 q 1M 图 P 图 M q 2 l 命题人: 组题人: 审 题人: 命题时间: 学院 专业 年级 学号 姓名 封 线 密 解:设任一时刻t 质点的位移为y (t ),列位移方程 111P ()[()]sin y t my t q t δδθ=-+(3分) 其中,311l EI δ=,4 1P 3l EI δ= (2分) (2分) 故 3()()sin 3EI l y t y t q t ml m θ+ = (1分) (1分)

重庆大学材料力学答案..

重庆大学材料力学答案 2.9题图2.9所示中段开槽的杆件,两端受轴向载荷 P 的作用,试计算截面1-1 和 2-2上的应力。已知:P = 140kN , b = 200mm , b 0 = 100mm , t = 4mm 。 1 2 题图2.9 N “ = N 2 二 P =140 kN 计算横截面的面积 2 A 2 = (b - b 0) t = (200 -100) 4 = 400 mm 计算正应力 山=迴型=175 MPa A 1 800 血=140 100°=350 MPa A 2 400 (注:本题的目的是说明在一段轴力相同的杆件内,横截面面积小的截面为该段 的危险截面) 2.10横截面面积A=2cm 2的杆受轴向拉伸,力P=10kN ,求其法线与轴向成30° 的及45 计算杆的轴力 N =P =10 kN 计算横截面上的正应力 N 10汉1000 “ w 50 MPa A 2 100 计算斜截面上的应力 子 2 =37.5 Mpa 2 二 30 30 =50 解:⑴ 计算杆的轴力 A i = b t = 200 4 = 800 2 mm 斜截面上的应力一.及■-.,并问pax 发生在哪一个截面? 解:⑴

2 。(42f 二45 - cos 45 二50 =25 MPa cr . ?50 -45 sin(2 45 ) 1 = 25 MPa 2 2 ⑷? max发生的截面 d . c o 2() =0取得极值 d: c o S?( ) = 0 JI 二一二45 4 故:rax发生在其法线与轴向成45°的截面上。 (注:本题的结果告诉我们,如果拉压杆处横截面的正应力,就可以计算该处任意方向截面的正应力和剪应力。对于拉压杆而言,最大剪应力发生在其法线与轴向成45°的截面上,最大正应力发生在横截面上,横截面上剪应力为零) 2 2.17 题图2.17 所示阶梯直杆AC, P=10kN, l1=l2=400mm, A1=2A2=100mm , E=200GPa=试计算杆AC的轴向变形△ I。 A A B 题图2.17 解:(1)计算直杆各段的轴力及画轴力图 2P

重庆大学(已有10试题)

重庆大学 (重庆大学的在不断更新,目前更新这些2010原版试卷,代理价格5元一份,还价勿扰) 经济学原理(含政治经济学和西方经济学)2010 微观经济学(含宏观经济学)2010 行政管理学2010 综合考试(1)(含管理学原理、政治学原理、社会学)2010 微观经济学(含宏观经济学)2010 工程项目管理2010 建筑技术经济学2010 二外法语2010 < 二外日语2010 基础英语2010 英语翻译与写作2010 高等代数2010 数学分析2010 机械原理2010 系统工程导论(含运筹学及系统工程导论)2010 金属学及热处理(含金属材料)2010 电子技术(1)(含模拟电子技术和数字电子技术)2010 微机原理及应用2010 … 自动控制原理2010 电路原理(上册)2010 材料力学2010 结构力学2010 岩土力学2010 流体力学2010 水分析化学2010 物理化学(含物理化学实验)2010 化学综合2010 化工原理(含化工原理实验)2010 ] 药学专业基础综合(含药物化学、药物分析)2010 安全系统工程2010 新闻传播理论2010 新闻传播学2010 贸易及行政学院 马克思主义哲学原理2008——2009

科学技术哲学概论2002——2007 科学技术史2002,2004——2009 辩证唯物主义与历史唯物主义2000 : 经济学原理(含政治经济学和西方经济学)2003——2009(2003有答案)微观经济学(含宏观经济学)1998——2003,2005——2009 西方经济学(微观经济学、宏观经济学)1999——2002 政治经济学1999——2002 教育心理学2002 教育心理学(含教育学)2003 教育学基础(含教育心理学)2004 行政管理学2002——2006 行政管理学专业综合考试2002 综合考试(1)(含管理学原理、政治学原理、社会学)2004——2006 ! 经济与工商管理学院 微观经济学(含宏观经济学)1998——2003,2005——2009 西方经济学(微观经济学、宏观经济学)1999——2002 政治经济学1999——2002 会计学原理(含财务管理)1999——2000 运筹学1998,2000 管理学(含会计学原理)1999——2000 技术经济学(含会计学原理)1998——2000(注:1998年有两种) 信息管理与信息技术2006 @ 信息管理2007——2009 情报检索与情报研究2006——2009 教育心理学2002 教育心理学(含教育学)2003 教育学基础(含教育心理学)2004 建设管理与房地产学院 工程项目管理2001——2002,2006——2009 经济与管理基础知识2001——2002 区域经济学2004——2005 < 区域经济学(1)2002 区域经济学专业综合考试(1)2003 建筑施工2001——2002,2004——2009 建筑技术经济学2006——2009 专业综合考试(3)[含工程项目管理、经济与管理基础知识] 2003 土地管理学2004,2006——2009(2005的不清晰)

《结构动力学》结构动力学大作业 研究生课程考核试卷

《结构动力学》结构动力学大作业研究生课程考核试卷

研究生课程考核试卷 (适用于课程论文、提交报告) 科目:结构动力学大作业教师: 姓名:学号: 专业:岩土工程类别:专硕 上课时间: 2015年 9 月至2015 年11 月 考生成绩: 卷面成绩平时成绩课程综合成绩 阅卷评语: 阅卷教师 (签名) 2

重庆大学研究生院制 土木工程学院2015级硕士研究生考试试题 1 题目及要求 1、按规范要求设计一个3跨3层钢筋混凝土平面框架结构(部分要求如附件名单所示;未作规定部分自定)。根据所设计的结构参数,求该结构的一致质量矩阵、一致刚度矩阵; 2、至少采用两种方法求该框架结构的频率和振型; 3、输入地震波(地震波要求如附件名单所示),采用时程分析法,利用有限元软件或自编程序求出该框架结构各层的线性位移时程反应。 3

4 2 框架设计 2.1 初选截面尺寸 取所设计框架为3层3跨,跨度均为4.5m ,层高均为3.9m 。由于基础顶面离室内地面为1m ,故框架平面图中底层层高取 4.9m 。梁、柱混凝土均采用C30, 214.3/c f N mm =,423.010/E N mm =?,容重为325/kN m 。 估计梁、柱截面尺寸如下: (1)梁: 梁高b h 一般取跨度的 112 1 8 ,取梁高b h =500mm ;

5 取梁宽300b b mm =; 所以梁的截面尺寸为:300500mm mm ? (2)柱: 框架柱的截面尺寸根据柱的轴压比限值,按下列公式计算: ①柱组合的轴压力设计值...E N F g n β= 其中:β:考虑地震作用组合后柱轴压力增大系数; F :按简支状态计算柱的负荷面积; E g :折算在单位建筑面积上的重力荷载代表值,可近似取为 21214/KN m ; n :验算截面以上的楼层层数。 ②c N c N A u f ≥ 其中:N u :框架柱轴压比限值;8度(0.2g ),查抗震规范轴压比限值0.75N u =; c f :混凝土轴心抗压强度设计值,混凝土采用30C ,214.3/c f N mm =。 经计算取柱截面尺寸为:300300mm mm ? 该榀框架立面图如图2.1所示。

同济大学期末结构动力学自测题

结构力学自测题(第十单元) 结构动力计算 姓名 学号 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 a 体 系 的 自 振 频 率 比 图 b 的 小 。 ( ) l /2 l /2 l /2 l /2 (a) (b) 2、单 自 由 度 体 系 如 图 ,W =98.kN ,欲 使 顶 端 产 生 水 平 位 移 ?=001.m ,需 加 水 平 力 P =16kN ,则 体 系 的 自 振 频 率 ω=-40s 1 。() ? 3、桁 架 ABC 在 C 结 点 处 有 重 物 W ,杆 重 不 计 ,EA 为 常 数 ,在 C 点 的 竖 向 初 位 移 干 扰 下 ,W 将 作 竖 向 自 由 振 动 。 ( ) A 二、选 择 题 ( 将 选 中 答 案 的 字 母 填 入 括 弧 内 ) 1、图 示 体 系 的 运 动 方 程 为 : A .m y E I l y P si n()+=35163θ t ; B .y P m y E I =-si n() θ t 3; C .m y E I l y P si n()+=33θ t ; D .m y E I l y P si n()+=385163 θ t 。( ) l l m 0.50.5 2、在 图 示 结 构 中 ,若 要 使 其 自 振 频 率 ω增 大 ,可 以 A .增 大 P ; B .增 大 m ; C .增 大 EI ; D .增 大 l 。 ( ) l t ) 3、已 知 一 单 自 由 度 体 系 的 阻 尼 比 ξ= 12.,则 该 体 系 自 由 振 动 时 的 位 移 时 程 曲 线 的 形 状 可 能 为 : D. C. B. A. 4、图 a 所 示 梁 ,梁 重 不 计 ,其 自 振 频 率 () ω=76873 EI m l /;今 在 集 中 质 量 处 添 加 弹 性 支 承 ,如 图 b 所 示 ,则 该 体 系 的 自 振 频 率 ω为 : A .( ) 76873 EI ml k m //+; B .( ) 76873 EI ml k m //-; C .( )76873 EI ml k m //-; D .( )76873 EI ml k m //+ 。 ( ) l l /2 /2 l l /2 /2 (a) (b) 5、图 示 两 自 由 度 体 系 中 ,弹 簧 刚 度 为 C ,梁 的 EI = 常 数 ,其 刚 度 系 数 为 : A .k EI l k C k k 113221221480====/,, ; B .k EI l C k C k k C 11322122148=+===-/,, ; C .k EI l C k C k k C 11322122148=+===/,, ; D .k EI l k C k k C 11322122148====/,, 。( ) l /2 l /2 6、图 示 结 构 ,不 计 阻 尼 与 杆 件 质 量 ,若 要 其 发 生 共 振 ,θ 应 等 于 A . 23 k m ; B .k m 3; C .25k m ; D .k m 5 。 ( ) t sin θ 7、图 示 体 系 竖 向 自 振 的 方 程 为 : y I I y I I 11111222211222=+=+δδδδ,, 其 中 δ22等 于 : A .()112/k k +; B .1121//k k +; C .()k k k 212/+; D .12/k 。( ) m 1 2 m 8、图 示 组 合 结 构 ,不 计 杆 质 量 ,其 动 力 自 由 度 为 : A .6 ; B .5 ; C .4 ; D .3 。 ( ) 9、图 示 梁 自 重 不 计 ,在 集 中 重 量 W 作 用 下 ,C 点 的 竖 向 位 移 ?C =1cm ,则 该 体 系 的 自 振 周 期 为 : A .0.032s ; B .0.201s ; C .0.319s ; D .2.007s 。 () 10、图 示 三 个 主 振 型 形 状 及 其 相 应 的 圆 频 率 ω,三 个 频 率 的 关 系 应 为 : A . ω ωω a b c <<; B .ωωωb c a <<; C .ωωωc a b <<; D .ωωωa b c >> 。 () (a) (b) (c) ω a ω b ω c 三、填 充 题( 将 答 案 写 在 空 格 内 ) 1、图 示 体 系 不 计 阻 尼 ,θωω=2(为 自 振 频 率 ),其 动 力 系 数 μ 。 2、单 自 由 度 无 阻 尼 体 系 受 简 谐 荷 载 作 用 ,若 稳 态 受 迫 振 动 可 表 为 y y t =??μθst sin ,则 式 中μ 计 算 公 式 为 , y s t 是 。 3、多 自 由 度 体 系 自 由 振 动 时 的 任 何 位 移 曲 线 ,均 可 看 成 的 线 性 组 合 。 4、图 示 体 系 的 自 振 频 率 ω= 。 l l

重庆大学学术型硕士研究生培养措施力学

重庆大学学术型硕士研究生培养方案 力学 专业代码:080100 一、培养目标 本学科专业培养能够从事力学方面的教案、科研或相关工程设计工作的高层次人才。学位获得者应具备坚实的力学和数学基础理论和较宽广的专业知识;较为熟练地掌握一门外国语;了解本学科理论研究和工程应用的前沿动态;具有一定的理论分析、实验研究及数值分析能力,能结合与本学科相关的实际问题从事科学研究或工程技术工作,并取得较系统的研究成果。 二、学科、专业及研究方向简介 重庆大学工程力学专业创建于1978年。1981年获得固体力学硕士学位授权点,是全校最早的硕士授权点之一;1986年获得固体力学博士学位授权点,是原重庆大学八个最早获得博士学位授权点的学科之一;2003年获得力学博士学位授权一级学科;2007年力学一级学科被确立为重庆市重点学科。 重庆大学力学博士学位授权一级学科包括固体力学、工程力学、流体力学和一般力学与基础力学四个二级学科博士学位授权点;固体力学、工程力学、流体力学和一般力学与基础力学四个硕士学位授权点。本学科拥有先进的MTS材料实验机和并行计算机系统等一批重要设备,为力学理论、实验和数值研究提供必要的条件。近年来,本学科承担了数十项国家和省部级工程以及大量重点横向合作工程,获得了丰富的科研成果。 本学科主要研究领域: 1多场耦合理论与智能材料及结构力学 2生物材料力学与高性能复合材料制备 3材料与结构的强度与破坏 4超常环境下材料及其微结构特性的理论与测试 5纳M材料特性及其微结构机理、多尺度及跨尺度分析 6结构动态特性及失效 7结构运动与变形耦合动力学及控制 8微重力下晶体生长过程的流体动力学、热张力流和浮力流理论、方法及其应用 9输配电装备及系统安全的关键力学问题 10多孔介质力学及其应用 11生物力学 12振动测试理论与技术 13智能与虚拟仪器的研制与开发 14 可压缩流体动力学 15 超音速流和冲击波 16 线性波和非线性波 1 / 8 主要研究方向及其内容: 1材料的强度理论与破坏机理

同济大学结构动力学简答题

同济大学结构动力学期末考试 1.What are the step-by-step methods for calculating structural dynamic response? (有哪些方法) Interpolation of excitation method Central difference method Newmark’s method Wilson-method State space method 2.Degree of freedom: (1)The number of independent displacement required to define the displaced positions of all the masses relative to their original positions is called the number degrees of freedom(DOFs) (chopra) (2)The number of displacement quantities that must be considered to represent the effects of all significant inertia force is called the number of freedoms of a system. Roy R. Craig 3.Effect of damping in vibration: a)Natural frequency of damped system b)Natural Period of damped system c)Existence of damping will reduce the natural frequency d)For normal structure e)The displacement amplitude decays exponentially with time

同济大学朱慈勉 结构力学 第10章 结构动..习题答案

同济大学朱慈勉 结构力学 第10章 结构动..习题答案 10-1 试说明动力荷载与移动荷载的区别。移动荷载是否可能产生动力效应? 10-2 试说明冲击荷载与突加荷载之间的区别。为何在作厂房动力分析时,吊车水平制动力可视作突加荷载? 10-3 什么是体系的动力自由度?它与几何构造分析中体系的自由度之间有何区别?如何确定体系的 动力自由度? 10-4 将无限自由度的振动问题转化为有限自由度有哪些方法?它们分别采用何种坐标? 10-5 试确定图示各体系的动力自由度,忽略弹性杆自身的质量。 (a) (b) EI 1=∞ EI m y ? 分布质量的刚度为无穷大,由广义坐标法可知,体系仅有两个振动自由度y ,?。 (c) (d) 在集中质量处施加刚性链杆以限制质量运动体系。有四个自由度。 10-6 建立单自由度体系的运动方程有哪些主要方法?它们的基本原理是什么? 10-7 单自由度体系当动力荷载不作用在质量上时,应如何建立运动方程? 10-8 图示结构横梁具有无限刚性和均布质量m ,B 处有一弹性支座(刚度系数为k ),C 处有一阻尼器(阻尼系数为 c ),梁上受三角形分布动力荷载作用,试用不同的方法建立体系的运动方程。

解:1)刚度法 该体系仅有一个自由度。 可设A 截面转角a 为坐标顺时针为正,此时作用于分布质量m 上的惯性力呈三角形分布。其端部集度为.. ml a 。 取A 点隔离体,A 结点力矩为:.... 3121233 I M ml a l l mal =???= 由动力荷载引起的力矩为: ()()2121 233 t t q l l q l ??= 由弹性恢复力所引起的弯矩为:.21 33 la k l c al ? ?+ 根据A 结点力矩平衡条件0I p s M M M ++=可得: () 3 (3221393) t q l ka m al l c al ++= 整理得:() . .. 33t q ka c a m a l l l ++= 2)力法 . c α 解:取AC 杆转角为坐标,设在平衡位置附近发生虚位移α。根据几何关系,虚功方程 为:() (2) 01110333 l t q l l k l l l c m x xdx ααααααα-?-?-?=? 则同样有:() . .. 33t q ka c a m a l l l + +=。 10-9 图示结构AD 和DF 杆具有无限刚性和均布质量m ,A 处转动弹簧铰的刚度系数为k θ,C 、E 处弹簧的刚度系数为k ,B 处阻尼器的阻尼系数为c ,试建立体系自由振动时的运动方程。 t )

重庆大学结构力学Ⅰ本科期末考试试卷

重庆大学结构力学Ⅰ本科期末考试试卷 重庆大学结构力学Ⅰ课程试卷2 2 2005 ~200 6 学年第 1 学期 开课学院:土木工程考试日期: 2006.12 222考试时间: 120 分钟题号一二三四五六七八九十总分得分 一、是非题(本大题分2小题,共9分) 1.(本小题5分) 图a所示结构的M图如图b所示。() 2.(本小题4分) 图示结构在移动荷载作用下,剪力F Q B左的最大值为零。() 二、填空题(本大题分4小题,共20分)

1.(本小题4分) 杆端的转动刚度S,等于_______________________时需要施加的力矩,它与__________________和__________________有关。 2.(本小题5分) 已知某量值S的影响线如图a,在给定的移动荷载(F P1=8kN,F P2=1kN,F P3=2kN)作用下,其最不利荷载位置为图____。(填b、c、d或e) 3.(本小题6分) 图示结构A截面的剪力为________。

4.(本小题5分) 图示桁架c杆的轴力F N c=____。 三、(本大题6分) 试选择图示对称结构在图示荷载作用下,用力法计算时的最优基本体系。 四、(本大题5分) 试分析图示体系的几何组成。

五、(本大题6分) 试确定图示结构位移法基本未知量数目和基本结构,两根链杆a和b需考虑轴向变形。 六、(本大题10分) 图示结构左支座B向左移动1cm,右支座D向下移动2cm,试求铰A的竖向位移。 七、(本大题14分) 用位移法作图示结构M图,横梁刚度EA→∞,两柱线刚度i相同。

八、(本大题16分) 试写出用力法计算图示结构的典型方程(采用右图所示基本体系),并求出方程中的全部系数和自由项(不求解方程)。已知各杆EI=常数。 九、(本大题14分) 用力矩分配法计算图示结构(可利用对称性),并作弯矩图。已知各杆EI=常数。 重庆大学结构力学Ⅰ本科期末考试试卷答案一、是非题(本大题分2小题,共9分) 1.(本小题5分) 图a所示结构的M图如图b所示。(√)

同济大学 朱慈勉版 结构力学 课后答案(下)

第六章 习 题 6-1 试确定图示结构的超静定次数。 (a) (b) (c) (d) (e) (f) (g) 所有结点均为全铰结点 2次超静定 6次超静定 4次超静定 3次超静定 去掉复铰,可减去2(4-1)=6个约束,沿I-I 截面断开,减去三个约束,故为9次超静定 沿图示各截面断开,为21次超静定 刚片I 与大地组成静定结构,刚片II 只需通过一根链杆和一个铰与I 连接即可,故为4次超静定

(h) 6-2 试回答:结构的超静定次数与力法基本结构的选择是否有关?力法方程有何物理意义? 6-3 试用力法计算图示超静定梁,并绘出M 、F Q 图。 (a) 解: 上图= l 1M p M 01111=?+p X δ 其中: EI l l l l l l l EI l l l l EI 81142323326232323332113 11=??? ????+??+???+??? ??????=δEI l F l lF l lF EI l p p p p 8173323222632 31-=??? ???-??-?=? 0817******* =-EI l F X EI l p p F X 2 1 1= p M X M M +=11 l F p 6 1 l F p 6 1 2l 3 l 3 题目有错误,为可变体系。 + lF 2 1=1 M 图

p Q X Q Q +=11 p F 2 1 p F 2 (b) 解: 基本结构为: l 1M l l 2M l F p 2 1 p M l F p 3 1 ???? ?=?++=?++00 22 221211212111p p X X X X δδδδ p M X M X M M ++=2211 p Q X Q X Q Q ++=2211 6-4 试用力法计算图示结构,并绘其内力图。 (a) l 2 l 2 l 2 l l 2 Q 图 12

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