结构力学计算题及标准答案
结构力学习题及答案
结构力学习题及答案结构力学习题及答案结构力学是工程学中的重要学科之一，它研究物体在外力作用下的变形和破坏。
在工程实践中，结构力学的应用广泛，涉及到建筑、桥梁、航空航天等领域。
在学习结构力学时，练习解答一些习题是非常重要的，下面我将给大家提供一些常见的结构力学习题及其答案。
题目一：简支梁的弯矩计算已知一根长度为L的简支梁，两端受到均布载荷q。
求梁的中点处的弯矩M。
解答一：根据简支梁的受力分析，可以得出梁的弯矩与距离中点的距离x之间的关系为M=qL/8-x^2/2，其中x为距离中点的距离。
因此，中点处的弯矩M=qL/8。
题目二：悬臂梁的挠度计算已知一根长度为L的悬臂梁，端部受到集中力F作用。
求梁的端部挠度δ。
解答二：根据悬臂梁的受力分析，可以得出梁的端部挠度与力F之间的关系为δ=FL^3/3EI，其中F为作用力，E为梁的杨氏模量，I为梁的截面惯性矩。
因此，梁的端部挠度δ=FL^3/3EI。
题目三：刚度计算已知一根长度为L的梁，截面形状为矩形，宽度为b，高度为h，梁的杨氏模量为E。
求梁的刚度K。
解答三：梁的刚度可以通过计算梁的弯曲刚度和剪切刚度得到。
弯曲刚度Kb可以通过梁的截面惯性矩I和杨氏模量E计算得到，即Kb=E*I/L。
剪切刚度Ks可以通过梁的剪切模量G和梁的截面面积A计算得到，即Ks=G*A/L。
因此，梁的刚度K=Kb+Ks=E*I/L+G*A/L。
题目四：破坏载荷计算已知一根长度为L的梁，截面形状为圆形，直径为d，梁的杨氏模量为E。
求梁的破坏载荷P。
解答四：梁的破坏载荷可以通过计算梁的破坏弯矩和破坏挠度得到。
破坏弯矩Mf可以通过梁的截面惯性矩I和杨氏模量E计算得到，即Mf=π^2*E*I/L^2。
破坏挠度δf可以通过梁的破坏弯矩Mf和梁的刚度K计算得到，即δf=Mf/K。
因此，梁的破坏载荷P=Mf/L=π^2*E*I/L^3。
结构力学是一门综合性较强的学科，掌握结构力学的基本原理和解题方法对于工程师来说非常重要。
(完整版)结构力学_习题集(含答案)
《结构力学》课程习题集一、单项选择题1. 弯矩图必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（）。
12kN . m 4kN 3kN / mC4m 4m 2mA.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；； D. － 3P。
P P Pda3 d5. 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 PaP Pl = 6a6. 图示梁 A 点的竖向位移为（向下为正）（）。
A. Pl 3 /( 24 EI ) ；B. Pl 3 /(16 EI ) ；C. 5Pl3/( 96EI )；D. 5Pl3/(48 EI )。
P2 EI EIl/ 2 A l/ 27. 静定结构的内力计算与（）。
A.EI 没关；B.EI 相对值相关；C.EI 绝对值相关；D.E 没关， I 相关。
8. 图示桁架，零杆的数量为：（）。
A.5 ；；； D.20 。
9. 图示结构的零杆数量为（）。
A.5 ；B.6 ；； D.8 。
10. 图示两结构及其受力状态，它们的内力切合（）。
A. 弯矩同样，剪力不一样；B.弯矩同样，轴力不一样；C.弯矩不一样，剪力同样；D.弯矩不一样，轴力不一样。
P P P P2P 2PEI EI EI EIh 2EI EIl ll l11. 刚结点在结构发生变形时的主要特点是（）。
A. 各杆能够绕结点结心自由转动；B.不变形；C.各杆之间的夹角可随意改变；D.各杆之间的夹角保持不变。
结构力学的试卷
一、对图示体系进行几何构造分析，并指出有无多余约束，若有，指出其数量。
（答题时应有必要的分析过程）（ 10 分 )（5分×2）解：a.几何瞬变体系（用三刚片法则，三铰共线）； b.几何不变体系且无多余约束（体系内部用三刚片法则，三铰不共线）；二、画出图示结构弯矩图的形状。
其中图 c 各杆件长相等， EI ＝常数（ 15 分）参考答案：三、计算题（应有主要计算过程和步骤）参考答案：3. 大小、方向和作用位置随时间改变，有机械振动、风、地震和爆炸力1.（ 16 分）对于图示体系，试求：（ 1 ） R C 、 Q CL 的影响线；（ 2 ）在图示移动荷载作用下，利用 R C 、 Q CL 的影响线，求（正号最大值）和（负号最小值）的荷载最不利位置，并计算其大小。
设 P ＝ 30kN ，q ＝ 30kN/m ，并设均布荷载的长度可以任意选取.参考答案：RC影响线（3分）QCL的影响线（3分）:将均布荷载布置在BC段，集中荷载布置在D点。
（2分）=90KN:将均布荷载布置在BC段，集中荷载布置在D点。
（2分）=60KN2 、如图所示，各杆件长 L ， EI ＝常数，计算 D 点的水平位移△ DH 。
（ 12 分）参考答案：（12分）解：取一半结构计算：△DH＝3 、用力法计算图示，并作 M 图（各杆 EI ＝常数）。
（ 16 分）参考答案：（16分）解：取四分之一结构计算：计算简图（2分）图（2分）图（2分M图（3分(1分)；（2分）；M=MP+ 1X1 （2分）4 、已知图示结构的荷载 P ＝ 10kN ， q ＝ 12kN/m ， m ＝ 50kN.m ， L ＝4m ，结构在荷载作用下结点 A 产生的角位移= （顺时针转动）；线位移，画出结构 M 图，并求 E 点得水平支反力 F Ex 。
（各杆线刚度 i ＝常数）（ 17 分）参考答案：（17分）解：BCDG部分为静定体系，可直接作内力图。
结构力学计算题及结构力学练习题含答案
结构力学计算题及结构力学练习题含答案结构力学是研究结构在外力作用下内力和变形规律的科学，以下是一篇结构力学计算题及练习题，包括答案的示例。
结构力学计算题题目：一简支梁AB，跨度为4米，受到均布荷载q=2 kN/m，梁的截面惯性矩I=1.2×10^6 mm^4，弹性模量E=210 GPa。
求梁的最大弯矩和最大挠度。
解题步骤：1. 计算梁的最大弯矩Mmax。
根据简支梁受均布荷载的弯矩公式：\[ M_{max} = \frac{ql^2}{8} \]代入已知数据：\[ M_{max} = \frac{2 \times 4^2}{8} = 4 \text{ kN·m} \]2. 计算梁的最大挠度y_max。
根据简支梁受均布荷载的挠度公式：\[ y_{max} = \frac{ql^4}{384EI} \]代入已知数据：\[ y_{max} = \frac{2 \times 4^4}{384\times 1.2 \times 10^6 \times 210 \times 10^9} = 0.00017 \text{ m} = 0.17 \text{ mm} \]答案：梁的最大弯矩Mmax为4 kN·m，最大挠度y_max为0.17 mm。
---结构力学练习题1. 一悬臂梁CD，长度为3米，受到集中力F=5 kN作用在自由端，梁的截面惯性矩I=1.5×10^6 mm^4，弹性模量E=200 GPa。
求悬臂梁的最大弯矩和最大挠度。
答案：最大弯矩Mmax为5 kN·m，最大挠度y_max为0.013 mm。
2. 一连续梁EF，跨度为6米，分为两段，每段长度为3米，中间有一支点G。
梁上受到均布荷载q=1.5kN/m，梁的截面惯性矩I=2×10^6 mm^4，弹性模量E=220 GPa。
求支点G的反力及中间梁段的最大弯矩。
答案：支点G的反力为4.5 kN，中间梁段的最大弯矩为2.25 kN·m。
结构力学考试题及答案
结构力学考试题及答案一、选择题1. 结构力学中，下列哪项不是结构的基本概念？A. 结构的刚度B. 结构的稳定性C. 结构的强度D. 结构的美观性答案：D2. 简支梁受均布荷载作用时，最大弯矩出现在：A. 跨中B. 支点处C. 任意截面D. 四分之三跨长处答案：A3. 在结构力学中，剪力和弯矩的方向约定为：A. 剪力向上为正，弯矩顺时针为正B. 剪力向下为正，弯矩逆时针为正C. 剪力向上为正，弯矩逆时针为正D. 剪力向下为正，弯矩顺时针为正答案：B4. 确定结构的内力分布情况通常采用的方法是：A. 能量法B. 虚功原理C. 弯矩分配法D. 刚度法答案：D5. 连续梁与简支梁相比，其特点是：A. 刚度更高B. 跨越能力更强C. 造价更低D. 所有上述选项答案：D二、填空题1. 结构力学中的__________是指结构在荷载作用下不发生位移的能力。
答案：刚度2. 结构的__________是指结构在荷载作用下不发生翻转的能力。
答案：稳定性3. 在进行结构分析时，通常首先需要确定结构的__________和反力。
答案：内力4. 结构力学中，__________是指构件截面上所有外力的集合效果。
答案：截面剪力5. 对于简支梁，当荷载作用在离支点一定距离处时，该点处的弯矩可以通过__________计算得出。
答案：剪力乘以距离三、简答题1. 请简述结构力学中的虚功原理及其应用。
答：虚功原理是指在一个平衡系统中，任何微小的位移或变形所对应的虚功等于该系统内力对该变形所做的功。
这个原理在结构力学中用于分析静不定结构，通过假设结构的位移或变形，计算出相应的虚功，然后根据虚功原理建立平衡方程，求解未知的反力或内力。
2. 描述简支梁受集中荷载作用时的弯矩图和剪力图。
答：简支梁受集中荷载作用时，弯矩图在荷载作用点会出现一个突变，即弯矩值突然增大到最大值，然后随着距离的增加逐渐减小回到零。
剪力图则显示在荷载作用点两侧的剪力值相反，一边为正值，另一边为负值，且随着距离的增加，剪力值逐渐减小到零。
《结构力学习题》(含答案解析)
《结构力学习题》(含答案解析)本页仅作为文档封面，使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March20 第三章 静定结构的位移计算一、判断题：1、虚位移原理等价于变形谐调条件，可用于求体系的位移。
2、按虚力原理所建立的虚功方程等价于几何方程。
3、在非荷载因素(支座移动、温度变化、材料收缩等)作用下，静定结构不产生内力，但会有位移且位移只与杆件相对刚度有关。
4、求图示梁铰C 左侧截面的转角时，其虚拟状态应取：A.;; B.D.M C.=1=1=15、功的互等、位移互等、反力互等和位移反力互等的四个定理仅适用于线性变形体系。
6、已知M p 、M k 图，用图乘法求位移的结果为：()/()ωω1122y y EI +。
M kM p 21y 1y 2**ωω( a )M =17、图a 、b 两种状态中，粱的转角ϕ与竖向位移δ间的关系为：δ=ϕ 。
8、图示桁架各杆E A 相同，结点A 和结点B 的竖向位移均为零。
Aa a9、图示桁架各杆EA =常数，由于荷载P是反对称性质的，故结点B的竖向位移等于零。
2121二、计算题：10、求图示结构铰A 两侧截面的相对转角ϕA ，EI = 常数。
q l l l /211、求图示静定梁D 端的竖向位移 ∆DV 。
EI = 常数 ，a = 2m 。
a a a 10kN/m12、求图示结构E 点的竖向位移。
EI = 常数 。
l l l /3 2 /3/3q13、图示结构，EI=常数 ，M =⋅90kN m , P = 30kN 。
求D 点的竖向位移。
P 3m 3m 3m14、求图示刚架B 端的竖向位移。
q15、求图示刚架结点C 的转角和水平位移，EI = 常数 。
q16、求图示刚架中Ｄ点的竖向位移。
EI ＝常数。
l ll/217、求图示刚架横梁中Ｄ点的竖向位移。
EI＝常数。
18、求图示刚架中D点的竖向位移。
结构力学练习题及答案
一．是非题（将判断结果填入括弧：以O 表示正确，X 表示错误）（本大题分4小题，共11分）1 . (本小题 3分)图示结构中DE 杆的轴力F NDE =F P /3。
（ ）.2 . (本小题 4分)用力法解超静定结构时，只能采用多余约束力作为基本未知量。
（ ）3 . (本小题 2分)力矩分配中的传递系数等于传递弯矩与分配弯矩之比，它与外因无关。
（ ）4 . (本小题 2分)用位移法解超静定结构时，基本结构超静定次数一定比原结构高。
（ ）二．选择题（将选中答案的字母填入括弧内）（本大题分5小题，共21分） 1 （本小题6分）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 。
2. （本小题4分）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.F p /2M2a2a a aa aA F p /2F p /2 F p /2F p F pa a aa F PED3. (本小题 4分)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)4. (本小题 4分)用图乘法求位移的必要条件之一是： A.单位荷载下的弯矩图为一直线； B.结构可分为等截面直杆段； C.所有杆件EI 为常数且相同； D.结构必须是静定的。
( ) 5. （本小题3分）图示梁A 点的竖向位移为（向下为正）：( ) Ａ．F P l 3/(24EI); B. F P l 3/(!6EI); C. 5F P l 3/(96EI); D. 5F P l 3/(48EI).三（本大题 5分）对图示体系进行几何组成分析。
A l /2l /2EI 2EIF Pa d c eb fgh iklF P =11j llM /4 3M /4M /43M /43M /4M /4M /8 M /2EIEIM四（本大题 9分）图示结构B 支座下沉4 mm ，各杆EI=2.0×105 kN ·m 2，用力法计算并作M 图。
结构力学(二)习题及答案
一、单项选择题（15分，共 5 题，每小题 3 分）1. 图示结构，要使结点B产生单位转角，则在结点B需施加外力偶为A. 13iB. 5iC. 10iD. 8i2. 图示各结构中，除特殊注明者外，各杆件EI=常数。
其中不能直接用力矩分配法计算的结构是：()A.B.C.D.3. 图示两个结构的关系是（）。
A. 内力相同，变形也相同B. 内力相同，变形不相同C. 内力不相同，变形相同D. 内力不相同，变形不相同4. 图示刚架中杆长l，EI相同，A点的水平位移为：（）l2/3EI(→)A. 2MB. Ml2/3EI(→)l2/3EI(←)C. 2MD. Ml2/3EI(←)的值为()5. 图示结构MCBA. 0.5 FLB. FLC. 1.5 FLD. 2 FL二、判断题（30分，共 10 题，每小题 3 分）1. 图示结构横梁无弯曲变形，故其上无弯矩（）2. 静定结构的支反力一定可以只凭平衡方程求解得到（）3. 在荷载作用下，超静定结构的内力与EI的绝对值大小有关。
（）4. 力法方程的物理意义是表示变形条件。
（）5. 计算超静定结构位移时，单位力只能加在原超静定结构上。
（）6. 位移法仅适用于解超静定结构，不适用于解静定结构。
（）7. 图示梁AB在所示荷载作用下的M图面积为：gl3/38. 单独使用力矩分配法，只能解算连续梁及无侧移刚架。
（）9. 功的互等定理仅适用于线性弹性体系，不适用于非线性非弹性体系（）10. 对于某结构，在1、2截面分别作用P1与P2，当P1＝1，P2＝0，时，1点的挠度为a1，2点挠度为a2。
当P1=0,P2=1，时，则1点的挠度为(a1+a2)。
（）三、填空题（30分，共 10 题，每小题 3 分）1.位移法方程中的系数是由______互等定理得到的结果。
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=＿＿＿＿＿。
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《结构力学》计算题61.求下图所示刚架的弯矩图。
aaaaqABCD62.用结点法或截面法求图示桁架各杆的轴力。
63.请用叠加法作下图所示静定梁的M图。
64.作图示三铰刚架的弯矩图。
65.作图示刚架的弯矩图。
66. 用机动法作下图中E M 、L QB F 、RQB F 的影响线。
1m2m2mFp 1=1mEBA 2mCD67. 作图示结构F M 、QF F 的影响线。
68. 用机动法作图示结构影响线L QB F F M ,。
69. 用机动法作图示结构R QB C F M ,的影响线。
70. 作图示结构QB F 、E M 、QE F 的影响线。
71.用力法作下图所示刚架的弯矩图。
lB DPACllEI=常数72.用力法求作下图所示刚架的M图。
73.利用力法计算图示结构，作弯矩图。
74.用力法求作下图所示结构的M图,EI=常数。
75.用力法计算下图所示刚架，作M图。
76.77.78.79.80.81.82.83.84.85.答案qABCDF xBF yBF yAF xA2qa32/2qa32/q2a()2/82qa32/=/qa22取整体为研究对象，由0AM=，得2220yB xBaF aF qa+-=（1）(2分)取BC部分为研究对象，由0CM=∑，得yB xBaF aF=，即yB xBF F=（2）(2分)由(1)、(2)联立解得23xB yBF F qa==(2分)由0xF=∑有20xA xBF qa F+-=解得43xAF qa=-(1分)由0yF=∑有0yA yBF F+=解得23yA yBF F qa=-=-(1分)则2224222333D yB xBM aF aF qa qa qa=-=-=（）(2分)弯矩图(3分)62.解：（1）判断零杆（12根）。
（4分）（2）节点法进行内力计算，结果如图。
每个内力3分（3×3＝9分）63.解：（7分） （6分）64. 解：由0B M =∑，626P RA F F =⨯，即2PRA F F =（↓）（2分） 由0y F =∑，2PRB RA F F F ==（↑）（1分） 取BE 部分为隔离体0EM=∑，66yB RB F F =即2PyB F F =（←）（2分） 由0x F =∑得2PyA F F =（←）（1分） 故63DE DA yA P M M F F ===（内侧受拉）（2分）63CB CE yB P M M F F ===（外侧受拉）（2分）（3分）65. 解：（1）求支座反力。
对整体，由0x F =∑，xA F qa =（←）（2分）0AM=∑，22308RC F a qa qa ⨯--=，178RC F qa =（↑）（2分）（2）求杆端弯矩。
0AB DC M M ==（2分）2BA BC xA M M F a qa ==⨯=（内侧受拉）（2分） 2248CB CD a a qa M M q ==⨯⨯=（外侧受拉）（2分）（3分）66. 解：（1）C M 的影响线（4分）EB ADC23/23/23/2（2）LQBF的影响线（4分）E BADC 123/1/3（2）RQB F 的影响线（4分）E BA D C 1167. 解：（1）F M 的影响线（6分）（2）QF F 的影响线（6分）68. 解：F M 影响线（6分）LQBF 影响线（6分） 69. 解：QBc F M ,影响线（6分）RQB c F M ,影响线（6分）70. 解：（1）QB F 的影响线。
（4分）E M 的影响线。
（4分）QE F 的影响线。
（4分）71. 解：（1）本结构为一次超静定结构，取基本体系如图（a ）所示。
（2分） （2）典型方程11110P X δ+∆=（2分）（3）绘制P M 、1M 分别如图（b ）、（c ）所示。
（3分）基本体系PX 1M PP2Pl（a ） （b ）X 1=1l l1MMPl 8/PPlPl 8/（c ） （d ）（4）用图乘法求系数和自由项。
333111433l l l EI EIδ=+=（2分）232112217()22336P l Pl Pl Pl l Pl EI EI-⨯∆=++⨯=-（2分）（5）解方程得1178P X =（1分） （6）利用11P M M X M =+绘制弯矩图如图（d ）所示。
（2分）72. 解：1）选择基本体系（2分）这是一次超静定刚架，可去掉B 端水平约束，得到如下图所示的基本体系。
ql 22）列力法方程（2分）11110P X δ+∆=3）绘制基本体系的Mp 图和单位弯矩图，计算系数、自由项（6分，Mp 图和单位弯矩图各2分，系数每个1分，结果错误得一半分）ql 231121711()2()2326l l l l l l l EI EI EI δ=⨯⨯⨯+⨯⨯=421211()38224l ql p ql l EI EI =-⨯⨯⨯=-∆解方程得： 1128ql X =（1分）作M 图：11P X M M M =+（3分）73.解：（2分）（3分）（1分）（2*4=8分）74.解：取基本体系如图(2分)列力法基本方程：11110 pXδ+∆=(2分) A Bl1M图(1.5分)pM图(1.5分) 3113lEIδ=(2分)418pqlEI∆=-(2分)代入力法方程得138qlX=(1分)A B28ql216qlM图(2分)75.解：（1）选取基本体系如图（a）所示（2分）（a）（2）列力法方程。
1111221PX Xδδ++∆=（1分）2112222PX Xδδ++∆=（1分）（3）分别作PM、1M和2M图（1*3=3分）（4）求系数和自由项。
2241111315()32428P qa a qa a a a qa EI EI ∆=-⋅⋅⋅+⋅⋅=-⋅（1分） 422111()224P qa qa a a EI EI∆=-⋅⋅⋅=-（1分） 3111124()233a a a a a a a EI EIδ=⋅⋅⋅+⋅⋅=（1分） 322112()233a a a a EI EIδ=⋅⋅⋅=（0.5分） 3122111()22a a a a EI EIδδ==⋅⋅⋅=（0.5分） 将上述数据代入基本方程得137X qa =，2328X qa =（1分） （5）利用叠加法作弯矩图如图。
（2分）76. 图中，刚片AB 、BE 、DC 由不共线的三个铰B 、D 、E 连接，组成一个大刚片，再和地基基础用不相交也不全平行的三链杆相连，组成没有多余约束的几何不变体系(5分)。
77. 如图所示的三个刚片通过不在同一直线上的A 、B 、C 三个铰两两相连构成无多余约束的扩大刚片，在此基础上依次增加二元体（1，2）、（3，4）、（5，6）、（7，8）组成无多余约束的几何不变体系。
（5分）ⅠⅡⅢ43125687ABC78. 如图所示的三个刚片通过同一直线上的A 、B 、C 三个铰两两相连构成了瞬变体系。
（5分）79.如图刚片Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ通过不共线的三铰两两相连组成了无多余约束的几何不变体系。
（5分）80.如图依次拆除二元体（1，2）、（3，4）、剩下刚片Ⅰ和大地刚片Ⅱ通过一铰和不过该铰的链杆组成了几何不变体系，故原体系是无多余约束的几何不变体系。
（5分）81.如图刚片Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ通过不共线的三铰两两相连组成了无多余约束的几何不变体系。
（5分）82.如图刚片Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ通过不共线的三铰两两相连组成了无多余约束的几何不变体系。
（5分）83.如图以铰接三角形ABC为基本刚片，并依次增加二元体（1，2）、（3，4）、（5，6）、（7，8）、（9，10）形成扩大刚片，其和大地刚片通过铰A和节点B处链杆组成了几何不变体系，11杆为多余约束，故原体系为含有1个多余约束的几何不变体系。
（5分）84.如图依次拆除二元体（1，2）、（3，4）、（5，6），刚片Ⅱ和大地刚片Ⅰ通过相交于同一点的三根链杆组成了瞬变体系。
（5分）85.如图依次拆除二元体（1，2）、（3，4）、（5，6）、（7，8）、（9，10）、（11，12）后只剩下大地刚片，故原体系是无多余约束的几何不变体系。
（5分）。