哈工大-2006结构力学(I)(答桉)
哈工大结构力学题库一章
第一章平面体系的几何组成分析一判断题1. 图示体系是几何不变体系。
（）题1图题2图题3图题4图2. 图示体系为几何可变体系。
（）3. 图示体系是几何不变体系。
（）4. 图示体系是几何不变体系。
（）5. 图示体系是几何不变体系。
（）题5图题6图题19图题20图6. 图示体系为几何不变有多余约束。
（）7. 几何瞬变体系产生的运动非常微小并很快就转变成几何不变体系，因而可以用作工程结构。
（）8. 两刚片或三刚片组成几何不变体系的规则中，不仅指明了必需的约束数目，而且指明了这些约束必需满足的条件。
（）9. 在任意荷载下，仅用静力平衡方程即可确定全不反力和内力的体系是几何不变体系。
（）10. 计算自由度W小于等于零是体系几何不变的充要条件。
( )11. 几何可变体系在任何荷载作用下都不能平衡。
( )12. 三个刚片由三个铰相联的体系一定是静定结构。
( )13. 有多余约束的体系一定是超静定结构。
( )14. 有些体系为几何可变体系但却有多余约束存在。
（）15. 平面几何不变体系的三个基本组成规则是可以相互沟通的。
（）16. 三刚片由三个单铰或任意六根链杆两两相联，体系必为几何不变。
（）17. 两刚片用汇交于一点的三根链杆相联，可组成几何不变体系。
（）18. 若体系计算自由度W<0，则它一定是几何可变体系。
（）19. 在图示体系中，去掉其中任意两根支座链杆后，所余下都是几何不变的。
（）20. 图示体系按三刚片法则分析，三铰共线，故为几何瞬变体系。
（）21. 有多余约束的体系一定是几何不变体系。
（）22. 几何不变体系的计算自由度一定等于零。
（）23. 几何瞬变体系的计算自由度一定等于零。
（）24. 图中链杆1和2的交点O可视为虚铰。
（）题24图二选择题1. 图示体系为：（）A．几何不变无多余约束 B．几何不变有多余约束 C．几何常变 D．几何瞬变题1图题2图题3图2. 图示体系为：（）A．几何不变无多余约束 B．几何不变有多余约束 C．几何常变 D．几何瞬变3. 图示体系虽有三个多余约束，但为保证其几何不变，哪两根链杆是不能同时去掉的。
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第一章平面体系的几何组成分析1. 图示体系是几何不变体系。
（X）2. 图示体系为几何可变体系。
（X）3. 图示体系是几何不变体系。
（X）4. 图示体系是几何不变体系。
（V）5. 图示体系是几何不变体系。
（X）6. 图示体系为几何不变有多余约束。
（X）7. 几何瞬变体系产生的运动非常微小并很快就转变成几何不变体系，因而可以用作工程结构。
（X）8. 两刚片或三刚片组成几何不变体系的规则中，不仅指明了必需的约束数目，而且指明了这些约束必需满足的条件。
（V）9. 在任意荷载下，仅用静力平衡方程即可确定全不反力和内力的体系是几何不变体系。
（V）10. 计算自由度W小于等于零是体系几何不变的充要条件。
（X ）11. 几何可变体系在任何荷载作用下都不能平衡。
（X ）12. 三个刚片由三个铰相联的体系一定是静定结构。
（X ）13. 有多余约束的体系一定是超静定结构。
（X）14. 有些体系为几何可变体系但却有多余约束存在。
（V）15. 平面几何不变体系的三个基本组成规则是可以相互沟通的。
（V）16. 三刚片由三个单铰或任意六根链杆两两相联，体系必为几何不变。
（X）17. 两刚片用汇交于一点的三根链杆相联，可组成几何不变体系。
（X）18. 若体系计算自由度W<0则它一定是几何可变体系。
（X）19. 在图示体系中，去掉其中任意两根支座链杆后，所余下都是几何不变的。
（X）20. 图示体系按三刚片法则分析，三铰共线，故为几何瞬变体系。
（X）21. 有多余约束的体系一定是几何不变体系。
（X）题20图题1图题2图题4图题19图Q22. 几何不变体系的计算自由度一定等于零。
（X）23.几何瞬变体系的计算自由度一定等于零。
（X）24.图中链杆1和2的交点0可视为虚铰。
（X）题24图选择题1.图示体系为：（AA.几何不变无多余约束 B .几何不变有多余约束 C .几何常变D .几何瞬变题1图2.图示体系为：（B）A.几何不变无多余约束 B .几何不变有多余约束 C .几何常变D .几何瞬变3.图示体系虽有三个多余约束，但为保证其几何不变，哪两根链杆是不能同时去掉的。
结构力学(I)-02-1 结构静力分析篇4(桁架)@@9
4m
15kN 4m
15kN 4m
15kN
F
FNGF
15kN
ME = 0 MF = 0
FNGF = -20 kN FNGE = 25 kN
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第二章 静定结构受力分析
有些杆件利用其特殊位置可方便计算
L形结点 结点平面汇交力系中，
除某一杆件外，其它所
结点 单杆
有待求内力的杆件均共 线时，则此杆件称为该 结点的结点单杆。
FN1
FN2 FN
Fy=0 f(FN2 , FN )=0 Fx=0 g(FN2 , FN )=0
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FAy
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第二章 静定结构受力分析
FP
FP
E b
3
FP
1 2 4
FP D
FP
FP
FP
C
弦杆 斜杆
F F
M
y
x
C
0
0
0
f ( FN 2 , FN ) 0
FN1
FN 2
y
FN 2 FN 0
竖杆
利用对称性取结点D 先求斜杆b，再利用结点E
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F F
0 0
FN 4
FN 3
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y
第二章 静定结构受力分析
练习求FN1、 FN2 、 FN3
FP
1
FP
2h
对称轴?
3
2
4a
为了使计算简捷应注意： 1）选择一个合适的出发点； 2）选择一个合适的隔离体； 3）选择一个合适的平衡方程。
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结构力学(I)结构静力分析篇(位移法)@@
EI
正对称
q q q
h
反对称
q
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q
q
q
对称结构在对称荷载作 用下内力、反力和变形皆对 称，故取半结构计算。由半 结构特点采用位移法较好。
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q
q
q
对称结构在反对称荷载 作用下内力、反力和变形皆 反对称，故取半结构计算。 而此半结构仍具有对称结构 特点。继续分解。
A 2EI
l
B
EI c
l
C
原始结构
C
A
Z1
B c
基本结构 基本体系
k R 0 1Z 11 1 C
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基本方程
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4i
Z1 1
3i
8i
k 11
3i
8i
12 i l 12 i l
M1
1 2 i l
k i 1111
R 1C
3i l
c
3i l
MC
9i R1C c l
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3i
Z1 1
k 11
4i
3i
1 Z1 FPl 56i
2i
1 FPl 8 1 FPl 8
M1
4i k i 117
R1P
1 FPl 8
M Z M M 1 1 P
3 FPl 56 8 FPl 56 9 FPl 56
FP
MP
1 R 1P F Pl 8
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Z1 1
结构力学-参考答案
模块1参考答案1.结构有哪几种分类?答：结构主要有：杆件结构，薄壁结构和实体结构三类。
2.结构力学的研究对象和研究任务是什么?答：结构力学的研究对象：结构力学的研究对象是杆件结构，薄壁结构和实体结构的受力分析将在弹性力学中进行研究。
严格地说，一般的杆件结构是空间结构，但它们中的大多数均可简化为平面结构。
所以，本门课程主要研究平面杆件结构，即组成结构的所有杆件及结构所承受的外荷载都在同一平面内的结构。
结构力学是研究结构的合理形式以及结构在受力状态下内力、变形、动力反应和稳定性等方面的规律性的科学。
研究的目的是使结构满足安全性、适用性和经济方面的要求。
建筑物、构筑物、结构物在各类工程中大量存在：（1）住宅、厂房等工业民用建筑物；（2）涵洞、隧道、堤坝、挡水墙等构造物；（3）桥梁、轮船、潜水艇、飞行器等结构物。
结构力学的任务：结构力学与材料力学、弹性力学有着密切的联系，他们的任务都是讨论变形体系的强度、刚度和稳定性，但在研究对象上有所区别。
材料力学基本上是研究单个杆件的计算，结构力学主要是研究杆件的结构，而弹性力学则研究各种薄壁结构和实体结构，同时对杆件也作更精确的分析。
结构力学研究杆件结构的强度、刚度和稳定性问题，其具体任务包括以下几个方面：（1）杆件结构的组成规律和合理的组成方式。
（2）杆件结构内力和变形的计算方法，以便进行结构强度和刚度的验算。
（3）杆件结构的稳定性以及在动力荷载作用下的反应。
结构力学是土木工程专业的一门重要的专业基础课，在各门课程的学习中起着承上启下的作用。
结构力学的计算方法很多，但所有方法都必须满足以下几个三个基本条件：（1）力系的平衡条件。
在一组力系作用下，结构的整体及其中任何一部分都应满足力系的平衡条件。
（2）变形的连续条件，即几何条件。
连续的结构发生变形后，仍是连续的，材料没有重叠和缝隙；同使结构的变形和位移应该满足支座和结点的约束条件。
（3）物理条件。
把结构的应力和变形联系起来的条件，即物理方程或本构方程。
哈尔滨工业大学结构力学答案一
结构力学 答案（开卷，时间：120 分钟）
（所有答案必须写在答题纸上） 一、 是非题（每题 4 分共 20 分，正确的标〇，错误的标） 1． 所谓静定结构就是没有多余约束的几何不变体系( 〇 ) 2． 影响线表示的是结构在移动荷载作用下内力图( ) 3． 用图乘法可以求等刚度直杆体系的位移( 〇 ) 4． 力矩分配法的转动刚度表示杆端抵抗转动的能力（ 〇 ） 5． 位移影响系数指的就是在外力作用下的位移（ ） 二、 选择题（每题 4 分共 20 分，将正确的答案的字母填在空内） 1． 静定结构产生支座移动时将（ A ） A. 无内力无变形； B. 无内力有变形； C. 有内力有变形； D. 有内力无变形。 2． 均匀分布竖向荷载作用下，三铰拱的合理拱轴线为（ B ） A. 圆弧线； B. 抛物线； C. 正弦曲线； D. 三角形。 3． 力法基本方程的物理意义是（ A ） A. 几何条件； B. 物理条件； C. 外力条件； D. 平衡条件。 4． 单自由度体系固有频率表示（ D ） A. 反应约束的参数； B. 振动一次所用时间； C. 反应结构尺寸的参数； D. 单位时间内振动次数。 5． 在荷载作用下超静定结构内力与各杆件刚度的关系是（A） A. 与各杆的相对刚度有关； B. 与各杆的绝对刚度无关； C. 与各杆的绝对刚度有关； D. 与各杆的相对刚度无关。 三、 填空题（每题 2 分共 10 分，将正确的叙述填在空内） 1． 刚架结构的受力特点是（ 以受弯为主，结点传递弯矩 ） 2． 柔度系数δij 的物理意义是（当第 j 个多余力等于 1 时引起的第 i 个 多余力方向的位移大小 ） 3． 力矩分配法中某分配单元的分配系数之和等于（ 1 ） 4． 静定结构对称要求满足（几何对称、约束对称 ） 5． 能量法求得的自振频率总是比体系精确解（ 大 ）
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第一章平面体系的几何组成分析一判断题1.图示体系是几何不变体系。
（×）题1图题2图题3图题4图2.图示体系为几何可变体系。
（×）3.图示体系是几何不变体系。
（×）4.图示体系是几何不变体系。
（√）5.图示体系是几何不变体系。
（×）题5图题6图题19图题20图6.图示体系为几何不变有多余约束。
（×）7.几何瞬变体系产生的运动非常微小并很快就转变成几何不变体系，因而可以用作工程结构。
（×）8.两刚片或三刚片组成几何不变体系的规则中，不仅指明了必需的约束数目，而且指明了这些约束必需满足的条件。
（√）9.在任意荷载下，仅用静力平衡方程即可确定全不反力和内力的体系是几何不变体系。
（√）10.计算自由度 W小于等于零是体系几何不变的充要条件。
( × )11.几何可变体系在任何荷载作用下都不能平衡。
( × )12.三个刚片由三个铰相联的体系一定是静定结构。
( × )13.有多余约束的体系一定是超静定结构。
( ×)14.有些体系为几何可变体系但却有多余约束存在。
（√）15.平面几何不变体系的三个基本组成规则是可以相互沟通的。
（√）16.三刚片由三个单铰或任意六根链杆两两相联，体系必为几何不变。
（×）17.两刚片用汇交于一点的三根链杆相联，可组成几何不变体系。
（×）18.若体系计算自由度 W<0，则它一定是几何可变体系。
（×）19.在图示体系中，去掉其中任意两根支座链杆后，所余下都是几何不变的。
（×）20.图示体系按三刚片法则分析，三铰共线，故为几何瞬变体系。
（×）21.有多余约束的体系一定是几何不变体系。
（×）22.几何不变体系的计算自由度一定等于零。
（×）23.几何瞬变体系的计算自由度一定等于零。
（×）24.图中链杆 1 和 2 的交点 O可视为虚铰。
2006结构力学(I)春季试题-1
哈工大 2006 年春季学期交通学院结构力学（I ）试 题考试时间：一、 判断题（每题3分，共15分，正确的标O ，错误的标 ） 1．几何不变体系的内力和反力仅由平衡条件确定。
（ ）2．三铰拱的合理拱轴形状仅由三个铰的位置确定。
（ ） 3．体系只要是杆系组成就可以利用图乘法进行位移计算。
（ ）4．力法方程中的系数δij 表示位移的大小，具有位移的量纲。
（ ） 5．力矩分配法单独使用不能计算有线位移的结构。
（ ）二、 选择题（每题3分，共15分，单项选择）1、静定结构在温度变化作用下 （ ）A 不产生变形也不产生内力； B. 产生变形但不产生内力；C. 即产生变形也产生内力；D. 产生内力但不产生变形。
2、图示带拉杆的三铰拱，顶铰C 约束的水平分量为 （ ）A ． 10 kNB ． 15 kNC ． 20 kND ． 30 kN3、图示结构中，EI = 常数，在荷载作用下结点C 的转角为 （ ）A ． F P l 2/3EI (逆时针)B ． F P l 2/3EI (顺时针) C. 0D. 2F P l 2/3EI (逆时针)4、图示结构不计轴向变形，用位移法求解时，基本未知量为： （ ） A ． 两个线位移；B ．一个线位移和两个角位移；C ．两个角位移；D ．一个角位移和两个线位移。
3 m lllDD = C5、悬臂梁支座截面弯矩影响线的形状应该是 （ ）三、填空题（每题3分，共15分）1、几何不变体系的几个基本组成规律，按其实质可以归结为一个简单规律，即_________________规律。
2、图示桁架有__________3、图示结构各杆刚度均相同，则。
4、位移法典型方程中的系数有k ij =k ji关系，它的理论依据是___________。
5、简支梁的绝对最大弯矩是指_________________________。
四、计算题（每题7分，共35分）1、求图示指定杆1 , 2的内力。
结构力学试题与答案汇总(完整版)
院（系） 学号 姓名 .密封线内不要答题 密封……………………………………………………………………………………………………………………………………………………结构力学试题答案汇总结构力学课程试题 ( B )卷考 试 成 绩题号 一二三四成绩得分一、选择题(每小题3分,共18分)1. 图 示 体 系 的 几 何 组 成 为 ： （ ） A. 几 何 不 变 ， 无 多 余 联 系 ； B. 几 何 不 变 ， 有 多 余 联 系 ； C. 瞬变 ； D. 常 变 。
2. 静 定 结 构 在 支 座 移 动 时 ， 会 产 生 ： （ ）A. 内 力 ；B. 应 力 ；C. 刚 体 位 移 ；D. 变 形 。
3. 在 径 向 均 布 荷 载 作 用 下 ， 三 铰 拱 的 合 理 轴 线 为： （ ）A ．圆 弧 线 ；B ．抛 物 线 ；C ．悬 链 线 ；D ．正 弦 曲 线 。
4. 图 示 桁 架 的 零 杆 数 目 为 ： （ ）A. 6；B. 7；C. 8；D. 9。
5. 图 a 结构的最后弯矩图为：（）A．图 b； B．图 c ； C．图 d ； D．都不对。
6. 力法方程是沿基本未知量方向的：（）A．力的平衡方程；B．位移为零方程；C．位移协调方程； D．力的平衡及位移为零方程。
二、填空题（每题3分,共9分）1.从几何组成上讲，静定和超静定结构都是_________体系，前者_________多余约束而后者_____________多余约束。
2. 图 b 是图 a 结构 ________ 截面的 _______ 影响线。
3. 图示结构 AB 杆 B 端的转动刚度为 ________, 分配系数为________, 传递系数为 _____。
三、简答题（每题5分，共10分）1.静定结构内力分析情况与杆件截面的几何性质、材料物理性质是否相关？为什么？2.影响线横坐标和纵坐标的物理意义是什么？四、计算分析题，写出主要解题步骤(4小题,共63分)1.作图示体系的几何组成分析（说明理由），并求指定杆1和2的轴力。
结构力学(王焕定第三版)教材习题第三章到第十章习题答案全解——哈工大老师提供
结构力学(王焕定第三版)教材习题答案全解第三章到第十章习题答案3-1 (a) 答：由图（a）、（b）可知结构对称（水平反力为零）荷载对称，因此内力对称。
所以可只对一半进行积分然后乘以2 来得到位移。
如图示F P R(1−cos θ)M P = θ∈[0,π/2]；M=R sin θθ∈[0,π/2]2 代入位移计算公式可得M P M 1 π2 M P M 2 π2 F P R(1−cos θ)∆Bx = ∑∫ EI d s = 2⋅EI ∫0 EI R dθ= EI ∫0 2 R sin θR dθ=F P R3 =(→)2EI3-1 (b) 答：如图（a）、（b）可建立如下荷载及单位弯矩方程pR ∆Bx =∑∫ MEIM d s =∫0π2 MEI P M R d θ= q EI 4∫0π2 (1−2cos θ+cos 2θ)R d θqR 4 ⎡ θ 1 ⎤3π ⎞ qR 4= EI ×⎢θ−2sin θ+ 2 + 4sin2θ⎥⎦0 =⎝⎜ 4 − 2⎠⎟ 2EI (→)2 ⎣3-2 答：作M P 图和单位力弯矩图如下图： 由此可得内力方程代入位移公式积分可得2 2 P0 s i n ( ) d (1 c o s ) (1 c os ) q M R q R M R θθ α α θ θ − = = − = − ∫( a )根据题意EI(x) = EI (l + x)2l 代入位移公式并积分（查积分表）可得M P M l 2 q0x4∆Bx =∑∫ EI d x =∫0 6EI(l + x) d x7 q0l4 0.07 ql4= (ln 2−)×= (→)12 3EI EI3-3 答：分别作出荷载引起的轴力和单位力引起的轴力如下图所示：由此可得C 点的竖向为移为：M图3pxqM M xl==xPM图lq05 83 8F NP F N1 F NP F N1 ∆Cy =∑∫ EAd s=∑ EA l =6 5112.5 kN× ×6 m+2×(62.5 kN× ×5 m+125 kN× ×5 m+75 kN× ×6 m)= 8 8EA=8.485×10−4 m当求CD 和CE 杆之间的夹角改变使：施加如图所示单位广义力并求作出F N2 图，则F∆=∑∫ F NP EA F N2 ds =∑ NP EAF N2 l2×62.5 kN×(−0.15)×5 m+(−112.5 kN)×0.25×6 m =EA=−1.4×10−4 rad ( 夹角减小）3-4 （a）答：先作出M p和M 如右图所示。
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哈工大 2006 年春季学期
结构力学（I ）试 题
一、 选择题（每题3分，共15分，单项选择）
1、静定结构在温度变化作用下 （B ）
A 不产生变形也不产生内力； B. 产生变形但不产生内力；
C. 即产生变形也产生内力；
D. 产生内力但不产生变形。
2、图示带拉杆的三铰拱，顶铰C 约束的水平分量为 （D ）
A ． 10 kN
B ． 15 kN
C ． 20 kN
D ． 30 kN
3、图示结构中，EI = 常数，在荷载作用下结点C 的转角为 （A ）
A ． F P l 2/3EI (逆时针)
B ． F P l 2
/3EI (顺时针) C. 0
D. 2F P l 2/3EI (逆时针)
4、图示结构不计轴向变形，用位移法求解时，基本未知量为： （C ） A ． 两个线位移；
B ．一个线位移和两个角位移；
C ．两个角位移；
D ．一个角位移和两个线位移。
5、悬臂梁支座截面弯矩影响线的形状应该是 （B ）
三、填空题（每题3分，共15分）
1、几何不变体系的几个基本组成规律，按其实质可以归结为一个简单规律，
3 m l
l
l
D
B
D = C
即
2、图示桁架有 9 根零杆。
3、图示结构各杆刚度均相同，则C 截面的剪力为_____0______。
4、位移法典型方程中的系数有k ij =k ji 关系，它的理论依据是反力互等定理。
5、简支梁的绝对最大弯矩是指 简支梁各截面最大弯矩中的最大者。
四、计算题（每题7分，共35分）
1、求图示指定杆1 , 2的内力。
F N1 = 0 F N2 = F P
同上对称结构
2、求图示结构B 结点的水平位移（EI = 常数）。
F P
a
a
a
a
a a
F P
M
EI
l Bx
322
-=∆
？？？？？ ？？？
3、用力法计算并作图示结构弯矩图（EI = 常数）。
4、绘图示结构M A ，M C ，F Q C 的影响线。
l
l
l
l
l
对称属于无弯矩状态
EI
l 33
11
=
δl F 31P P
-
=∆2
31P F X -
=P
M X M M +=110
1111=∆+P X δ
5、 图示对称结构用位移法计算并作弯矩图。
（除竖杆外，其余各杆的EI = 常数）。
4 m
6 m
4 m
2l
l l l
l
M A 影响线
M C 影响线
F Q C 影响线
4m
2.4m
0.6
0.4
－
+
+ －
Z 1＝1 2
11
9l
i k =P
P F R -=1i
l F Z 92
1P =
1111=+P R Z k l F P l F P l F P i 6i 6P
M Z M M +=11
5l F
P
5l
F
P 3
P
2l
F
P
3
P
弯矩图。