武汉理工大学结构力学 B卷答案

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结构力学b考试题及答案详解

结构力学b考试题及答案详解

结构力学b考试题及答案详解结构力学B考试题及答案详解一、选择题1. 下列哪一项不是结构力学的研究内容?A. 静力分析B. 动力分析C. 材料力学性能D. 稳定性分析答案:C2. 在结构力学中,下列哪个概念与“弯矩”无关?A. 剪力B. 支反力C. 惯性力D. 轴力答案:D3. 根据欧拉临界载荷公式,下列哪个因素与临界载荷无关?A. 柱长B. 材料的弹性模量C. 柱的截面惯性矩D. 柱的截面积答案:D二、简答题1. 简述静定结构与超静定结构的区别。

答案:静定结构是指在给定的外力作用下,结构的内力和位移可以通过静力平衡条件和几何条件唯一确定的结构。

而超静定结构则是指静力平衡条件和几何条件不能唯一确定内力和位移的结构,需要额外的约束条件。

2. 描述结构力学中“弯矩”的概念及其影响因素。

答案:弯矩是结构力学中描述梁或框架在受到横向荷载时,截面上产生的内力矩。

弯矩的大小取决于荷载的大小、分布以及梁的几何形状和支撑条件。

三、计算题1. 给定一简支梁,梁长为L,跨中受一集中荷载P,求跨中的最大弯矩。

答案:跨中的最大弯矩为 M_max = (PL) / 4。

2. 考虑一悬臂梁,其长度为L,自由端受一集中荷载P,求梁端的支反力。

答案:梁端的支反力为 R = P。

四、分析题1. 某框架结构由两根柱子和一根横梁组成,柱子和横梁的弹性模量相同,柱子的高度为h,横梁的长度为L,框架结构受到一个垂直于横梁的集中荷载P。

分析该结构的内力分布,并求出横梁的最大弯矩。

答案:由于框架结构的对称性,内力在两柱子中分布均匀。

横梁受到的弯矩由荷载P产生,最大弯矩发生在荷载作用点下方,其值为M_max = (P * L) / 4。

五、论述题1. 论述结构力学在现代建筑工程中的应用及其重要性。

答案:结构力学是现代建筑工程的基础,它涉及到建筑物的稳定性、安全性和经济性。

通过结构力学的分析,可以合理设计建筑物的结构形式,确保其在各种荷载作用下的安全性能,同时优化材料的使用,降低成本。

武汉理工大学结构力学(09年)参考答案

武汉理工大学结构力学(09年)参考答案

练习1(09年)参考答案一、 分析图1和图2结构的几何特性,如为几何不变体系,指出有几个多余约束。

图1. 几何不变体系,且有一个多余约束;分析过程略。

图2. 常变体系;分析过程略。

二、 定性画出图3~图6示结构弯矩图的大致形状。

图3 图4 图5 图6三、 定性画出图7~图8示结构变形图的大致形状。

图7 图8 四、 计算题(14分+15分×3+5分=64分)1. (1)F NBE 的影响线: F NBC 的影响线CBDAkNkNADBC12/3(2)10110NBE F kN =-⨯=- ()21101010333NBC F kN ⎛⎫⎛⎫=⨯-+-⨯-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭(压力)2. 解:利用对称性可得图a 所示半边结构,选取力法基本体系,如图b 所示。

力法基本方程为:11110P X δ+∆=作荷载及单位基本未知量作用下基本结构的弯矩图,如图c 、d 所示。

11643EIδ=164P EI ∆=-()11113P X kN δ∆=-=← 11P M M X M =+(见下图)ECDB A4444M(kN·m)(2)B 点的转角利用基本体系计算超静定结构的位移。

选择基本结构如图f 所示。

单位荷载法计算。

()83B MM ds EI EIθ==∑⎰逆 3. (1)结构位移法的独立基本未知量:结点B 的转角位移B θ与水平位移∆(向右)(2)杆端弯矩表达式:AB :B 01.54.AB BA M M EI kN m θ==+BC :B1.50BC CB M EI M θ==图a 图b 图c 图d图f 图g 图hBD :B 2 1.5BD M EI EI θ=-∆ B 1.5DB M EI EI θ=-∆ (3)位移法的基本方程结点B 的合力矩平衡方程:0:0B BA BC BD M M M M =++=∑ 代入化简得:5 1.54.0B EI EI kN m θ-∆+=图示的截面平衡方程:0X =∑:0QBD F =B B 33 1.5 1.52QBDEI EI F EI EI θθ-∆=-=-+∆代入可得基本方程:B B 1.5 1.50EI EI θθ-+∆=⇒∆=4. (1)利用对称性,选择图a 所示半边结构。

结构力学(专科)——武汉理工大学

结构力学(专科)——武汉理工大学

一、单选( 每题参考分值2.5分 )1、图1体系的几何组成为()。

图1A. 无多余约束几何不变体系B. 有多余约束几何不变体系C. 瞬变体系D. 常变体系正确答案是:【B】2、图2结构当桁架高度增加时,杆I的内力()。

图2A. 增大B. 减小C. 不变D. 不确定正确答案是:【C】3、当杆件刚度系数SAB=3i时,杆的B端为()。

A. 自由端B. 固定端C. 铰支承D. 定向支承正确答案是:【C】4、图3结构超静定次数为()。

图3A. 6次B. 7次C. 8次D. 9次正确答案是:【C】5、图1体系的多余约束的个数为()。

图1A. 0个B. 1个C. 2个D. 3个正确答案是:【B】6、拱轴线为合理拱轴线,其横截面上内力为零的是()。

A. 弯矩B. 扭矩C. 轴力D. 支座反力正确答案是:【A】7、图2梁受到三角形荷载作用,A端竖向支座反力的大小为()。

图2A. ql/2B. ql/3C. ql/4D. ql/6正确答案是:【A】8、在力法方程中()。

A.B.C.D. 前三种答案都有可能正确答案是:【D】9、拱的突出持点是竖向荷载下有()。

A. 轴力B. 弯矩C. 竖向力D. 水平推力正确答案是:【D】10、力法典型方程的物理意义是()。

A. 结构的平衡条件B. 结点的平衡条件C. 结构的变形协调条件D. 结构的平衡条件及变形协调条件正确答案是:【C】11、绘制任一量值的影响线时,假定荷载是()。

A. 一个方向不变的单位荷载B. 移动荷载C. 动力荷载D. 可动荷载正确答案是:【A】12、力矩分配法计算得出的结果()。

A. 一定是近似解B. 不是精确解C. 是精确解D. 可能为近似解,也可能是精确解正确答案是:【D】13、图3桁架零杆的个数为()。

图3A. 3个B. 4个C. 5个D. 6个正确答案是:【D】14、图3a结构,EI=常数,取图3b为力法基本体系,则中的和分别等于()。

图3A. Δ,Δ/4B. -Δ,Δ/4C. Δ,-Δ/4D. -Δ,-Δ/4正确答案是:【D】15、叠加原理用于求解静定结构时,需要满足的条件是()。

结构力学答案(1)

结构力学答案(1)

结构力学答案《结构力学》第01章在线测试第一题、单项选择题(每题1分,5道题共5分)1、结构力学的研究对象是 BA、单根杆件B、杆件结构C、板壳结构D、实体结构2、对结构进行强度计算目的是为了保证结构AA、既经济又安全B、不致发生过大的变形C、美观实用D、不发生刚体运动3、对结构进行刚度计算,是为了保证结构 CA、不发生刚体运动B、美观实用C、不致发生过大的变形D、既经济又安全4、固定铰支座有几个约束反力分量? BA、一个B、两个C、三个D、四个5、可动铰支座有几个约束反力分量AA、一个B、两个C、三个D、四个第二题、多项选择题(每题2分,5道题共10分)1、结构的稳定性是指DEA、结构抵抗破坏的能力B、不发生刚体运动的能力C、结构抵抗变形的能力D、结构抵抗失稳的能力E、结构保持原有平衡形式的能力2、下列哪种情况不是平面结构BCDEA、所有杆件的轴线都位于同一平面内,荷载也作用在该平面内B、所有杆件的轴线都位于同一平面内,荷载与该平面垂直C、所有杆件的轴线都位于同一平面内,荷载与该平面平行D、所有杆件的轴线都不位于同一平面内E、荷载不作用在结构的平面内3、下列哪种情况应按空间结构处理ABDEA、所有杆件的轴线都位于同一平面内,荷载与该平面垂直B、所有杆件的轴线都不位于同一平面内C、所有杆件的轴线都位于同一平面内,荷载也作用在该平面内D、所有杆件的轴线都位于同一平面内,荷载与该平面平行E、荷载不作用在结构的平面内4、为了保证结构既经济又安全,要计算结构BA、强度B、刚度C、稳定性D、内力E、位移5、刚结点的约束特点是ABA、约束各杆端不能相对移动B、约束各杆端不能相对转动C、约束的各杆端可沿一个方向相对移动D、约束各杆端可相对转动E、约束各杆端可相对移动第三题、判断题(每题1分,5道题共5分)1、板壳结构的厚度远远小于其它两个尺度。

正确2、实体结构的厚度与其它两个尺度是同一量级。

正确3、为了保证结构既经济又安全,要对结构进行刚度计算。

武汉理工大学结构力学 B卷答案

武汉理工大学结构力学 B卷答案
T(3)Fra bibliotek 2, 2
T
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (3 分)
P 8
(4)矩阵位移法基本方程
2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (3 分)
2. 动力系数


4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (3 分) 3
位移幅值
yst W F mg
5mgl 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (3 分) 3EI
3. 验证关于质量矩阵的正交性. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (4 分)
Y M Y
1 2
T
1 m 0 0 m 2 0 m 0 1 0 1 2 m 1 0 1 m m 0 1 0 0 m m
1 4 EI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (1 分) . 2 0

《结构力学》B卷参考答案与评分标准

《结构力学》B卷参考答案与评分标准

武汉理工大学2007年度工民建专业结构力学函授试题B 卷参考答案与评分标准一、分析:可只分析基础以上部分,铰接ACE ∆――刚片Ⅰ铰接BDF ∆原体系几何不变,无多余约束。

二、解:由结构整体平衡方程得支座反力为 Y kN Y A B 10844,10868244-+⨯==⨯+⨯⨯=取出CGEB 部分为隔离体,其受力如右下图所示,由∑=Cm02284=⨯-⨯-⨯DE B S Y kN S DE 12= 再以E 结点为对象,其受力如下图所示,由∑∑=,0Y X 045cos 045sin =+=-BE EG DE BE S S S S解出 kN S kN S EG BE 12,968.16-==(压) 根据D 、E 结点的对称性知kN S S kN S S EG D F BE AD 12,968.16-====(压)(2分)(2分)(1分)(1分) BE(3(3分)(2(2分)(2分)qC X 1X2X 1=1X 2=1a22三、解:此刚架为二次超静定的对称结构,取力法基本结构如左下图所示,并画出相应的21,M M 和P M 如下:,3142232212,32322122112322311===⨯⨯+⨯⨯⨯⨯⨯==⨯⨯⨯⨯⨯=δδδδEIa a a a a a a EI EI a a a a EIEI qa a a qa a qa a a a qa EI EI qa a qa a a a qa EI PP8925.05.08323225.01,85.08323225.01422224221=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯+⨯⨯⨯-⨯⨯⨯=∆-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯+⨯⨯⨯-=∆11227,16322211111qaX qaX PP-=∆-==∆-=δδ 由2211M X M X M M P ++=得此刚架的弯矩图如下图所示。

(4分)(5分)分)(2分)3ql /22400-12-2212-22四、解:基本未知量为节点B 的转角B θ,令a EI i /=, EI iqa i ib i M EI iqa i ib i M B B BA B B AB2424,24233-=-=-=-=θθθθ EIiqa i a c i i M B B BC833333-=-=θθ由∑=0BM: 0=+BC BA M MEIqa EIiqa i EI iqa i B B B 8083324333==-+-θθθ 0,0,433==-=BA BA ABM M qa M 刚架的弯矩图如右。

结构力学考试题及答案

结构力学考试题及答案

结构力学考试题及答案题一:某桥梁由钢材制成,其主要构件为一根长度为6m的梁。

梁的宽度为10cm,高度为20cm。

在距离每个端点2m处集中施加垂直力F。

结构力学考试题请回答以下问题:1. 梁的截面面积是多少?2. 梁的惯性矩是多少?3. 施加力F后,梁的变形位移是多少?答案一:1. 梁的截面面积:梁的截面面积可以通过宽度与高度的乘积计算得出。

即:截面面积 = 宽度 ×高度= 10cm × 20cm= 200cm²2. 梁的惯性矩:梁的惯性矩可以通过以下公式计算:惯性矩 = (宽度 ×高度³) / 12= (10cm × 20cm³) / 123. 梁的变形位移:根据结构力学中的梁理论,当在梁上施加集中力时,梁会发生弯曲变形。

其位移可以通过以下公式计算:位移 = (F × L³) / (48 × E × I)其中,F为施加力,L为梁的长度,E为梁的杨氏模量,I为梁的惯性矩。

因此,梁的变形位移为:位移 = (F × (6m)³) / (48 × E × 3333.33cm⁴)题二:某建筑物由木材梁柱构成,其中一根木材梁的长度为8m,截面为矩形,宽度为15cm,高度为30cm。

结构力学考试题请回答以下问题:1. 木材梁的截面面积是多少?2. 木材梁的惯性矩是多少?3. 若在梁的中点施加垂直力F,梁的最大弯曲应力为多少?答案二:1. 木材梁的截面面积:截面面积 = 宽度 ×高度= 450cm²2. 木材梁的惯性矩:惯性矩 = (宽度 ×高度³) / 12= (15cm × 30cm³) / 12= 11250cm⁴3. 最大弯曲应力:最大弯曲应力可以通过以下公式计算:最大弯曲应力 = (M × c) / I其中,M为弯矩,c为梁的最大距离到中性轴的距离,I为梁的惯性矩。

武汉理工大学_理论力学_期末考试精彩试题及问题详解

武汉理工大学_理论力学_期末考试精彩试题及问题详解

1-1、自重为P=100kN 的T 字形钢架ABD,置于铅垂面内,载荷如图所示。

其中转矩M=20kN.m ,拉力F=400kN,分布力q=20kN/m,长度l=1m 。

试求固定端A 的约束力。

1-2 如图所示,飞机机翼上安装一台发动机,作用在机翼OA 上的气动力按梯形分布:1q =60kN/m ,2q =40kN/m ,机翼重1p =45kN ,发动机重2p =20kN ,发动机螺旋桨的反作用力偶矩M=18kN.m 。

求机翼处于平衡状态时,机翼根部固定端O 所受的力。

1-3图示构件由直角弯杆EBD 以及直杆AB 组成,不计各杆自重,已知q=10kN/m ,F=50kN ,M=6kN.m ,各尺寸如图。

求固定端A 处及支座C 的约束力。

1-4 已知:如图所示结构,a, M=Fa, 12F F F ==, 求:A ,D 处约束力.解:1-5、平面桁架受力如图所示。

ABC 为等边三角形,且AD=DB 。

求杆CD 的内力。

1-6、如图所示的平面桁架,A 端采用铰链约束,B 端采用滚动支座约束,各杆件长度为1m 。

在节点E 和G 上分别作用载荷E F =10kN ,G F =7 kN 。

试计算杆1、2和3的内力。

解:2-1 图示空间力系由6根桁架构成。

在节点A上作用力F,此力在矩形ABDC平面内,且与铅直线成45º角。

ΔEAK=ΔFBM。

等腰三角形EAK,FBM和NDB在顶点A,B和D处均为直角,又EC=CK=FD=DM。

若F=10kN,求各杆的内力。

2-2 杆系由铰链连接,位于正方形的边和对角线上,如图所示。

在节点D沿对角线LD方向F。

在节点C沿CH边铅直向下作用力F。

如铰链B,L和H是固定的,杆重不计,作用力D求各杆的内力。

2-3 重为1P =980 N ,半径为r =100mm 的滚子A 与重为2P =490 N 的板B 由通过定滑轮C 的柔绳相连。

已知板与斜面的静滑动摩擦因数s f =0.1。

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(4)质量 m : 0.2, D
m55
2
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (2 分) 1781.07kg .
(5) 阻尼系数 c : (6)
c 2 m 847.51 N .s
三、小计(10 分) 答: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (5 分) 2 3 1 .
原因: 单自由度体系
2. 动力系数


4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (3 分) 3
位移幅值
yst W F mg
5mgl 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (3 分) 3EI
经过 15 个周期后,振幅小于 0.8cm。
七、(20 分) (1) 单元定位向量:

1
0 1

2
1 2

3
2 0
. . . . . . . . . . (3 分)
(2)整体刚度矩阵
K
m
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (3 分)
1 3 0.0142 n 14.8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (2 分) ln 2 n 0.8
1 4 EI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (1 分) . 2 0
回代求杆端弯矩:
F
m 0 0 质量矩阵: M 0 m 0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (3 分) 0 0 m
2k m 2 2. 频率方程: D k 0 k 2k m 2 k . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (3 分) 0 2 k m 0 k
3. 验证关于质量矩阵的正交性. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (4 分)
Y M Y
1 2
T
1 m 0 0 m 2 0 m 0 1 0 1 2 m 1 0 1 m m 0 1 0 0 m m
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (2 分) K P .
2 EI 0.5 EI
0.5 EI 1 8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (1 分) . 2 EI 2 2
T
(3)
2, 2
T
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (3 分)
P 8
(4)矩阵位移法基本方程
2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (3 分)
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (3 分)
3. 动弯矩图:
M t M st FM mgM
五、小计(15 分)
2k k 0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (5 分) 1.刚度系数矩阵: K k 2k k . 0 k k
. . . . . . . . . . . (2 分)
F F
(3)
(2)
k
(3)
(2)

(3)
(2)
k

FP
EI 0.5EI
弯矩图:
满足关于质量矩阵的正交性 六、小计(15 分) (1)阻尼比:

1 3 0.0142 0.2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (2 分) ln 2 4 2.1 15 103 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (2 分) 5 105 N 2 m 3 10
m
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (2 分)
(2)刚度系数: k
弹簧的刚度系数: 0.5k 2.5 105 N (3)无阻尼周期 T :

2 16.755 rad s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (2 分) T
k , 图示体系质量相同, 刚度决定其自振频率大小。 约束越强、 m
柱的 EI 越大,刚度系数越大。 (参考答案) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (5 分) 四、小计(15 分) 1. 自振频率:


1 1
2
5l 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (2 分) 6 EI
(2 分)
1 6 EI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (2 分) m 5ml 3
武汉理工大学考试试题答案(B 卷)
2013
1. (2)
~2014 学年 1 学期
3. (2)
结构力学 A2
课程
一、 判断图示结构的动力自由度的个数。 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (5 分×3=15 分) 2. (4) 二、定性作出图示结构主振型大致形状。 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (3 分×2=6 分) 第一振型: 第二振型: …………装订线 ……………… 装订线内不要答题,不要填写信息………………装订线 …………
2 EI 0.5EI
0.5EI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (2 分) 2 EI
(3)
(3)等效结点荷载向量
P
FP
(1)
k
(1)

(1)
EI 0.5 EI EI 0.5EI
(3)
0.5 EI 0 2 . . . . . . . . . . (1 分) kN .m . EI 4 EI 4 0.5EI 4 EI 4 . . . . . . . . . . (1 分) kN .m . EI 0 2 0.5EI 0 2 2 . (1 分) kN .m . EI 0 2 2
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