结构力学大作业答题卷
结构力学考试题及答案
结构力学考试题及答案一、单项选择题（每题2分，共10分）1. 梁的弯曲正应力公式为：A. σ=M/IB. σ=M/yIC. σ=M/IyD. σ=M/Iz答案：C2. 梁的剪力图在梁的某一段上是一条水平线，则该段梁的弯矩为：A. 零B. 常数C. 线性变化D. 非线性变化答案：A3. 梁在纯弯矩作用下，其截面上的最大正应力出现在：A. 截面中心B. 截面边缘C. 截面中性轴D. 截面中心与边缘之间答案：B4. 以下哪种情况下梁的挠度最大？A. 固定梁B. 简支梁C. 悬臂梁D. 连续梁答案：C5. 梁的剪力和弯矩之间的关系是：A. 线性关系B. 二次关系C. 一次关系D. 非线性关系答案：B二、计算题（每题10分，共20分）1. 某简支梁，长度为L，两端均受集中载荷P作用，求梁的最大弯矩和最大挠度。
答案：最大弯矩Mmax=PL/4，最大挠度vmax=PL^3/48EI。
2. 某悬臂梁，长度为L，自由端受集中载荷P作用，求梁的固定端弯矩和自由端挠度。
答案：固定端弯矩M=PL，自由端挠度v=PL^3/3EI。
三、简答题（每题5分，共10分）1. 什么是梁的剪力和弯矩？它们在梁的受力分析中有何作用？答案：梁的剪力是指梁上任意截面两侧外力的代数和，它反映了梁在该截面处的受剪情况。
弯矩是指梁上任意截面两侧外力力矩的代数和，它反映了梁在该截面处的受弯情况。
在梁的受力分析中，剪力和弯矩是描述梁受力状态的基本量，通过它们的分布规律可以判断梁的受力情况，进而计算梁的应力和变形。
2. 梁的挠度和转角与哪些因素有关？如何减小梁的挠度？答案：梁的挠度和转角与梁的载荷大小、分布方式、支承条件、截面形状、材料性质等因素有关。
减小梁的挠度可以通过以下方法：增加梁的截面惯性矩、选用弹性模量较大的材料、合理布置支点、增加梁的截面高度、采用预应力等。
结构力学试题及答案
结构力学试题及答案一、选择题1. 结构力学中，静定结构和超静定结构的主要区别是什么？A. 静定结构可以承受任何形式的荷载，而超静定结构不能B. 超静定结构比静定结构更稳定C. 静定结构的内力可以通过静力平衡方程求解，而超静定结构需要额外的方程D. 静定结构的内力和位移都可以通过静力平衡方程求解答案：C2. 在结构力学中，弯矩图的正确绘制方法是什么？A. 根据弯矩的定义，直接在结构上画出弯矩大小B. 根据弯矩的正负，用箭头表示弯矩的方向C. 根据弯矩的正负和大小，画出弯矩的分布曲线D. 根据弯矩的正负和大小，画出弯矩的分布曲线，并用箭头表示方向答案：D二、简答题1. 简述结构力学中力法的基本原理及其应用条件。
答：力法是结构力学中一种求解超静定结构的方法，其基本原理是利用多余约束来减少未知力的数量，通过建立力的平衡方程来求解结构的内力。
力法的应用条件是结构必须是超静定结构，且存在多余的约束。
2. 描述结构力学中位移法的求解步骤。
答：位移法的求解步骤主要包括：- 确定结构的位移约束条件，建立位移法的基本方程。
- 根据结构的位移约束条件，列出位移协调方程。
- 将位移协调方程与静力平衡方程联立，求解未知的位移和内力。
- 根据求得的位移，反求结构的内力。
三、计算题1. 给定一个简支梁，跨距为L，梁上作用有均布荷载q。
请计算梁的弯矩和剪力。
答：对于简支梁，其弯矩和剪力的计算公式如下：- 弯矩：M(x) = -qLx + qx^2/2- 剪力：V(x) = -qx + qL/2其中，x为梁上任意截面到支点的距离。
2. 给定一个悬臂梁，长度为L，梁端受到一个垂直向下的集中力P。
请计算梁端的弯矩和剪力。
答：对于悬臂梁，其弯矩和剪力的计算公式如下：- 弯矩：M(x) = -P(L - x)- 剪力：V(x) = P其中，x为梁上任意截面到悬臂端的距离。
四、论述题1. 论述结构力学在现代工程领域中的应用及其重要性。
答：结构力学是现代工程领域中的基础学科之一，它在桥梁、建筑、机械、航空航天等多个领域都有广泛的应用。
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，关于静定结构的表述，以下哪项是正确的？A. 静定结构的反力和内力可以通过平衡方程直接计算得出。
B. 静定结构在受载后只会产生弹性变形。
C. 静定结构的变形与载荷无关。
D. 静定结构的内力分布不受载荷位置的影响。
答案：A2. 在结构力学中，关于超静定结构的下列说法中，哪一项是错误的？A. 超静定结构的反力和内力不能仅通过平衡方程计算得出。
B. 超静定结构的内力计算需要考虑结构的几何和材料特性。
C. 超静定结构在受载后，除了弹性变形外，还可能产生塑性变形。
D. 超静定结构的内力分布与载荷位置无关。
答案：D3. 以下哪种方法不适用于求解超静定结构的内力？A. 位移法B. 力法C. 能量法D. 随机法答案：D4. 在结构力学中，剪力图和弯矩图是用来表示什么的？A. 结构的几何形状B. 结构的受力状况C. 材料的力学性能D. 结构的稳定性答案：B5. 根据欧拉-伯努利梁理论，梁的弯曲变形主要取决于哪些因素？A. 梁的长度和截面形状B. 梁的材料弹性模量和截面惯性矩C. 载荷的大小和作用位置D. 梁的支撑条件和边界约束答案：B二、填空题1. 结构力学中的__________定理指出，任何结构在受到外部载荷作用下，其变形和内力仅取决于载荷和边界条件，与结构的初始几何形状无关。
答案：虚功2. 在进行结构分析时，__________是用来描述结构在受到横向载荷作用时，抵抗弯曲变形的能力的物理量。
答案：截面模量3. 当一个结构的某一部分被移除后，如果剩余部分仍然保持稳定，那么这个结构是__________的。
答案：超静定4. 在结构力学中，__________是指结构在受到载荷作用后，其变形与载荷成正比的假设。
答案：线性弹性5. 根据__________原理，结构的变形能量等于外部载荷所做的功。
答案：能量守恒三、简答题1. 简述静定结构和超静定结构的区别。
静定结构是指在给定的支撑条件下，结构的反力和内力可以通过平衡方程直接计算得出的结构。
结构力学试题及答案
结构力学试题及答案一、选择题1. 结构力学是研究哪个方面的力学？a) 材料力学b) 结构系统c) 动力学d) 热力学答案：b) 结构系统2. 在结构力学中，静力学主要关注哪个方面的力学？a) 动力学b) 运动学c) 静力学d) 热力学答案：c) 静力学3. 在结构力学中，弹性力学主要研究什么？a) 金属的力学性质b) 结构系统的动态响应c) 物体的形变和变形d) 材料的热力学性质答案：c) 物体的形变和变形4. 下面哪个是结构力学中常用的描述物体形变的参数？a) 质量b) 体积c) 长度d) 面积答案：c) 长度5. 结构力学中的受力分析主要用到哪个定律？a) 牛顿第一定律b) 牛顿第二定律c) 牛顿第三定律d) 牛顿万有引力定律答案：b) 牛顿第二定律二、计算题1. 下图所示的结构系统，求杆AC的受力情况。
（插入结构图）答案：根据静力平衡条件，杆AC上的受力平衡，可得：ΣF_x = 0: -F_AC + F_BC = 0ΣF_y = 0: F_AC + F_AD - F_BE = 0解方程得: F_AC = F_BC = F_BE - F_AD2. 已知某杆件的长度为L，材料弹性模量为E，横截面积为A，受力情况如下图所示，求该杆件的应变。
（插入受力图）答案：根据材料的胡克定律，应变ε等于应力σ除以杨氏模量E，即ε = σ / E。
由受力图可知，该杆件受到纵向拉力P，横截面积为A，因此应力σ等于P除以A，所以应变ε = P / (E * A)。
三、解答题1. 简要描述刚体和弹性体的区别。
答案：刚体是指在受力作用下形状和大小不会发生显著变化的物体，它的内部不会发生相对位移。
刚体的形变主要是由于刚体整体的平移或转动引起的。
而弹性体是指在受力作用下会发生形变，但在去除外力后能够恢复到原来形状的物体。
弹性体的形变主要是由于物体内部分子间相对位移引起的。
2. 简要解释结构力学中的静力平衡条件。
答案：结构力学中的静力平衡条件是指一个结构系统中，各个部分受力相互平衡，不会产生任何形状和大小的变化。
本科结构力学试题及答案
本科结构力学试题及答案一、选择题（每题2分，共10分）1. 以下哪项不是结构力学的基本概念？A. 刚体B. 弹性体C. 塑性体D. 流体答案：D2. 梁的弯矩图是通过以下哪个物理量来表示的？A. 力B. 位移C. 应力D. 应变答案：A3. 在静定结构中，以下哪种情况下结构的内力是确定的？A. 只有外力作用B. 只有约束反力作用C. 外力和约束反力共同作用D. 只有约束反力作用，没有外力答案：C4. 悬臂梁在自由端受到垂直向下的集中力作用时，其固定端的弯矩为：A. 0B. 集中力的大小C. 2倍的集中力大小D. 无法确定答案：B5. 简支梁在跨中受到垂直向下的集中力作用时，其支座的反力为：A. 0B. 集中力的大小C. 2倍的集中力大小D. 无法确定答案：B二、填空题（每题2分，共10分）1. 结构力学中，______是结构在外力作用下不发生破坏的能力。
答案：强度2. 梁的剪力图在弯矩图的零点处，其值是______。
答案：最大3. 在结构力学中，______是指结构在受到外力作用后，能够恢复到原始形状的能力。
答案：刚度4. 静定结构的内力可以通过______和______确定。
答案：平衡方程；几何方程5. 悬臂梁在自由端受到垂直向下的集中力作用时，其固定端的弯矩为集中力的大小，而其自由端的弯矩为______。
答案：0三、计算题（每题10分，共30分）1. 已知一简支梁，跨长为L，跨中受到垂直向下的集中力P作用，求梁的支座反力。
答案：梁的两个支座反力均为P/2。
2. 已知一悬臂梁，长度为L，自由端受到垂直向下的集中力P作用，求梁的固定端弯矩。
答案：梁的固定端弯矩为PL。
3. 已知一连续梁，由三段等长的简支梁组成，总长为3L，中间支座受到垂直向下的集中力P作用，求中间支座的反力。
答案：中间支座的反力为2P/3。
四、简答题（每题5分，共20分）1. 简述结构力学中静定结构和超静定结构的区别。
答案：静定结构是指在已知外力和支座条件的情况下，结构的内力和位移可以通过平衡方程和几何方程唯一确定的结构。
结构力学的考试题型及答案
结构力学的考试题型及答案一、选择题1. 以下哪个选项是结构力学中的基本假设？A. 结构是连续的B. 结构是刚性的C. 结构是弹性的D. 结构是塑性的答案：C2. 梁在受到弯矩作用时，其截面上的应力分布规律是什么？A. 线性分布B. 抛物线分布C. 正弦分布D. 均匀分布答案：B二、填空题3. 在结构力学中，_______是指结构在受到外力作用时，其内部各点的位移和内力满足平衡条件和变形条件。
答案：结构分析4. 悬臂梁自由端受到集中荷载作用时，其最大弯矩为_______。
答案：P*L/2三、简答题5. 简述结构力学中虚功原理的基本思想。
答案：虚功原理的基本思想是，当一个结构处于平衡状态时，任何虚位移所做的虚功都等于零。
这意味着结构在受到任何虚位移时，外力所做的虚功等于内力所做的虚功。
6. 描述梁的剪力和弯矩之间的关系。
答案：梁的剪力是弯矩随梁长度变化的导数，即剪力等于弯矩对梁长度的一阶导数。
具体来说，弯矩是剪力的积分，而剪力是弯矩的微分。
四、计算题7. 已知一简支梁，跨中集中荷载为P，求梁的跨中挠度。
答案：跨中挠度可以通过弯矩方程和挠度方程计算得出，对于简支梁跨中集中荷载的情况，跨中挠度公式为δ_max = (PL^3) / (48EI)，其中L为梁长，E为材料的弹性模量，I为截面惯性矩。
8. 计算一端固定一端简支梁在固定端集中荷载作用下的固定端弯矩。
答案：固定端弯矩可以通过弯矩分配法或弯矩方程计算得出。
对于一端固定一端简支梁在固定端集中荷载作用的情况，固定端弯矩公式为M_fixed = (P*L) / 2，其中P为集中荷载，L为梁长。
结构力学试题及答案
结构力学试题及答案一、选择题1. 以下哪种情况下，梁的弯矩图不会发生突变？A. 集中力作用点B. 集中力偶作用点C. 铰链反作用力作用点D. 悬挂点答案：C2. 连续梁与简支梁相比，其特点是：A. 刚度更大B. 弯矩分布更均匀C. 受力更为复杂D. 所有上述选项答案：D3. 在结构力学中，剪力和弯矩的关系是：A. 剪力的积分得到弯矩B. 弯矩的微分得到剪力C. 剪力和弯矩相互独立D. 剪力是弯矩的函数答案：B4. 确定结构的稳定性通常需要考虑哪些因素？A. 材料性质B. 几何形状C. 载荷大小D. 所有上述选项答案：D5. 动态荷载对结构的影响主要体现在：A. 引起结构振动B. 改变结构的应力分布C. 影响结构的使用寿命D. 所有上述选项答案：D二、填空题1. 在结构力学中，________是用来描述梁在受到载荷时抵抗弯曲变形的能力的物理量。
答案：抗弯刚度2. 当一个结构体系受到外部载荷作用时，其内部会产生两种基本类型的内力：________和________。
答案：轴力；剪力3. 在进行结构分析时，通常需要考虑材料的________和________两种力学行为。
答案：弹性；塑性4. 结构的静定性分析主要依赖于________原理和________原理。
答案：平衡；兼容性5. 对于简支梁，其最大弯矩出现在________。
答案：跨中的支点附近三、简答题1. 请简述梁的弯曲变形特点及其影响因素。
答：梁的弯曲变形是指在梁受到横向载荷作用时，梁身产生弯曲的现象。
其特点是梁的变形曲线通常呈抛物线形状，且在支点附近变形最小，在跨中附近变形最大。
影响因素包括载荷大小、梁的长度、截面形状、材料的弹性模量等。
2. 描述剪力图和弯矩图的基本绘制步骤。
答：剪力图和弯矩图的绘制步骤通常包括：确定梁的支撑条件和载荷分布；根据梁的受力情况，计算各段梁的剪力和弯矩；根据计算结果，绘制剪力图和弯矩图。
剪力图表示沿梁长度方向剪力的变化情况，弯矩图表示弯矩随梁长度方向的变化情况。
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西南大学网络与继续教育学院课程考试答题卷学号：姓名：层次：专升本
类别：网教专业：土木工程 201 5 年 12 月
课程名称【编号】：结构力学【 0729】 A 卷
题号一二三四五总分评卷人
得分
（横线以下为答题区）
一、名词解释：本大题共10个名词，请任选5个作答，每个4分，共计20分。
1、结构的计算简图：实际结构往往是很复杂的,进行力学计算以前，必须加以适当地简化，忽略次要因素，显示其基本的特点，用一个简化的图形来代替实际结构，这个图形称为结构的计算简图。
2、几何不变体系：在不考虑材料应变的条件下，在任意荷载作用下，几何形状和位置保持不变的体系。
3、自由度：是指物体或体系运动时可以独立变化的几何参数的数目。
即确定物体或体系位置所需的独立坐标数。
4、约束（或联系）用于限制体系运动的装置
5、叠加原理：结构中有一组荷载（外力、温度、支座沉陷等）产生的内力或位移等于每一荷载单独作用产生的内力或位移的总和。
6、超静定结构：在几何组成上是几何不变、有多余约束的体系，其全部支反力和内力均不可由静力平衡条件唯一确定，还须补充其他条件。
7、桁架：一种由杆件彼此在两端用铰链连接而成的结构。
桁架由直杆组成的一般具有三角形单元的平面或空间结构，桁架杆件主要承受轴向拉力或压力，从而能充分利用材料的强度，在跨度较大时可比实腹梁节省材料，减轻自重和增大刚度。
8、结构位移：结构上点的位置的移动(线位移)或截面的转动（角位移）。
主要由荷载作用、温度变化、支座沉陷、结构构件尺寸的误差以及结构材料性质随时间的变化等原因引起。
9、对称荷载：所谓对称荷载是指荷载绕对称轴对折后，左右两部分的荷载彼此重合，具有相同的作用点、相同的数值和相同的方向。
10、转动刚度(S
ij
)：表示杆端对转动的抵抗能力。
在数值上等于使杆端产生单位角度j=1时，在该杆端所需施加的力矩，用Sij表示。
二、简答题：本大题共3小题，请任选2小题作答，每题10分，共20分
1、简述刚架内力计算步骤。
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、简述计算结构位移的目的。
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
三、分析计算题：本大题共3小题，每小题20分，共计60分。
1、几何组成分析：本题共3个体系如图1，图2，图3所示，任选2个进行分析，每个10分，计20分。
图1 图2 图3
解：对例图1所示体系进行几何组成分析时，可把地基作为一个刚片，当中的T字形部分BCE作为一个刚片。
左边的AB部分虽为折线，但本身是一个刚片而且只用两个铰与其他部分相联，因此它实际上与A、B两铰连线上的一根链杆（如图中虚线所示）的作用相同。
同理，右边的CD部分也相当于一根链杆。
这样，此体系便是两个刚片用AB、CD和EF三根链杆相联而组成，三杆不全平行也不同交于一点，故为几何不变体系，而且没有多余约束。
解：对图2先分析DEFCB这个体系，首先DF与BE.BF组成的几何不变体系，BCF相当于是二元体，整个的还是几何不变体系，而AB和大地已经是连为一体的了，那么DEFCB 就相当于与大地是通过一个铰B和一个支杆C，一共3个约束与大地相连，故为几何不变体系！
2、结构位移求解：本题共2题，任选1题作答，计20分。
（1）试求如图4所示外伸梁C 点的竖向位移Cy ∆。
梁的EI 为常数。
（2）（2）已知图5所示结构，422.110 kN m ,10 kN/m EI q =⨯⋅=求B 点的水平位移。
图4 图5 （1）解： 作P M 和M 图，分别如图(b)、(c)。
BC 段P M 图是标准二次抛物线图形；AB 段P M 图不是标准二次
抛物线图形，现将其分解为一个三角形和一个标准二次抛物线图形。
由图乘法可得 2224113213828384283()128Cy ql l l ql l ql l l l EI ql EI ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫∆=⨯-⨯⨯+⨯⨯⎢⎥ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦
=↓ （2）解：单位和荷载弯矩图，用图乘可求得：29700.14 m
B EI ∆==
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M 图.EI =常数。
（2）用位移法(利用对称性)计算图7所示结构并画弯矩图。
（EI=常数）
图6 图7 （1）解：因为结构对称荷载反对称，可利用对称性如下
对称半结构用位移法求解
对称弯矩图
2ql 2/72 4ql 2/72 4ql 2/72 2ql 2/72
1111P 0
r Z R +=i r 611=2
1P /12R ql =i
ql Z 72/21-=11P
M M Z M =+1M P M
2、解：（1）将一般荷载分为对称和反对称荷载。
在对称荷载作用下，
只有横梁受压力（25k N ）,弯矩为零；在反对称荷载作用下，取半结构计算。
设基本未知位移C ϑ顺时针为正，水平位移C ∆不作为未知量。
（2） 杆端弯矩 5,12EI i EI i CE AC ==
2
12
25⨯-
=C AC CA i M θ， 2
12
25⨯--=C AC AC
i M θC CE CE i M θ3= （3） 位移法方程
∑=+=0,0CE CA C
M M M
01506041=-C EI θ，解得EI
C 1
4160150⨯=
θ （4） 最后弯矩
71.13121225-=⨯-
=C AC CA i M θ，29.1682
12
25-=⨯--=C AC AC i M θ 71.1313==C CE CE i M θ
（5） 作内力图。