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1、哈工大 2003 年春季学期结构力学试卷一 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3小题，共7分）1.（本小题 3分）图a. b 所示三铰拱的支座反力相同。（ ）hq2qah （a） (b)2.（本小题 2分）图示结构中的反力H=-M/L。（ ）HMM3.（本小题 2分）力矩分配法中的分配系数 ，传递系数与外界因素（荷栽，温度变化等）有关。（ ）二 选择题（将选中答案的字母填入括弧内，本大题分3小题，共9分）1 (本小题 4分) 连续梁和M图如图所示，则支座B的竖向反力FBy是：A. 1.21() B.5.07( ) C.11.07() D.17.07()。 （ ）3
2、 m3 m6 m2 kN/m20 kNABC11.5716.7215.853.212 (本小题 3分) 在位移法中，将铰接端的角位移，滑动支撑端的线位移作为基本未知量：A,绝对不可； B.一定条件下可以；C.可以，但不必； D.必须。 ( )3 (本小题 2分) 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. 几何瞬变三.填充题（将答案写在空格内）（本大题分2小题，共9分）1（本小题 4分）图示刚架支座反力FBy= , C截面的弯矩MC= ,剪力FQC= 20 kNC4 m4 m2 m2 m20 kNAB2（本小题 5分） 虚功原理应用条件是：力系满足 条
3、件；位移是 的。四（本大题 4分）对图示体系作几何组成分析123487653五（本大题 7分）用力法计算图示梁，取支座D的竖向链杆为多余约束，代以方向向上的多余力X1,求得11=l3/(EI)，1P= -ql4/(24EI)，求作其M图。qD六（本大题 7分）求图示桁架杆件a， b 的内力abdd2d2dFP七 （本大题 8分）已知图示结构的M图, 作FQ , FN 图。4 m4 m2 m2 m1 kN4 4 6 8 M (kNm)2 kNFP=1AFBHICDE2 m2 m4 m4 m11111八 （本大题 10分）作图示结构FQB左 ，MF的影响线。九 （本大题 12分）用力矩分配法计算并
4、作图示对称结构的M图。已知：q=40 kN/m各杆EI相同。q3 m6 m6 m3 mq十 （本大题 13分）用位移法计算并作图示结构M图，横梁为无穷刚梁EI，两柱刚度均为EI。hhhABCDFP十一 （本大题 13分）用力法计算并作图示结构的M图。BACEIEI3 m3 m4 kN/mkN 哈工大 2002 春 结构力学试卷答案三 是非题 1 . （X）；2. （X）； 3 . （O）； 4. （O）四 选择题1 （ A ） 2. （ B ） 3. （A） 4. (B ) 5. ( C )三 图示体系为具有一个多余约束的几何不变体系四 求解过程如下所示B=4 mmX1200/96 基本体系
5、单位弯矩图 最终弯矩图五 因为结构对称、荷载对称，因此可取半结构如下，计算过程及弯矩图如下图FPFPl/16FPl/8FPl/2FPl/2FPl/8m0.50.5BB240602080261 0 0.5 -0.5 -0.25 0 0 0.125 0.125 0.0625 0 0.5 -0.5 -0.125 0.125 0.0625六 单位和荷载弯矩图为用图乘可求得七 基本体系、单位与荷载弯矩图如下所示2i4i3iiqABCDZ1ql2/8位移法方程、系数及求解结果如下5ql2/64ql2/644ql2/642ql2/64八.因为结构对称荷载反对称，可利用对称性如下qqqq2qqq对称半结构用位
6、移法求解q2ql2/724ql2/724ql2/722ql2/72 对称弯矩图叠加对称、反对称弯矩图得最终弯矩图反对称弯矩图86ql2/50486ql2/50458ql2/504202ql2/504304ql2/504202ql2/50458ql2/504172ql2/504ql2/75ql2/1410ql2/145ql2/14ql2/72ql2/7ql2/7ql2/7ql/2ql2/2反对称结构用力法求解2001年秋结构力学试卷参考答案一 判断题1 错 2. 对 3. 对 4. 错 5. 错二 单项选择题1B; 2. A; 3. A;三 填充题1 32 乘大数法 置0置1法3 位移 应力、应
7、变四1. ;2. ;3. 4. 5. 6. 7. 左跨破坏机构：可破坏荷载为中跨破坏机构：可破坏荷载为结构的极限荷载为2001年春结构力学试卷参考答案五 判断题1 O 2. X 3. X 4. O 5. O六 单项选择题1B; 2. C; 3. C;七 填充题1 位移；各未知力方向的位移与原结构的位移一致（或变形协调）2 弹性结点的分配系数和传递系数小于13 因为两者均为比例系数，他们的量纲均为一。4 合力作用线垂直平行杆的八1.(b)(d)(a)(c)(e)2. 斜杆轴力10 kN，竖杆和水平杆为零杆。3.取整体隔离体有：FH N20 kN/m NFA y NFN NFQ NM N5 m N
8、3 mK N取BC部分隔离体有： 分别在K处法线方向和切线方向投影，列方程有： 4. 作出Mp图和图如下图所示540BAC540A1=1080A2=1080A3=1620A4=16201BAC1y3=2/3y4=2/3y1=1y2=111则根据图示的面积和对应的形心坐标，按位移计算公式计算可得M0.75MlAMM0.25MllMDCBA基本体系X1l 5. 求解过程如下所示M0.75MlAMM0.25M力法方程、系数及求解结果如下 6. 求解过程如下面图形所示3020基本体系20 kN/m10 kN4 m4 m2 m4 i2 i3 i10.4310.432.61407.8320位移法典型方程、
9、系数及求解结果如下 7. （9 分）试用力矩分配法求作图示结构弯矩图（计算两轮），EI常数。FP = 28 kNS3i4i4i3im3/74/74/73/7Mf0.0021.00-28.0028.000.000.00Mm-8.00-16.00-12.00&6.438.574.28MC-1.22-2.45-1.830.520.70M0.0027.95-27.9513.83-13.830.0027.913.813.535.18. 三条影响线如下12002年秋结构力学试卷参考答案九 是非题1 对 2. 错 3. 对 4. 对 5. 错 6. 错十 单项选择题1D; 2. A; 3. C; 4. D;
10、十一 填充题1 先处理法 后处理法 少 （或 后处理法 先处理法 多）2 或3 k/4m十二 ;十三十四十五十六十七设 哈工大 2003 年春季学期结构力学考试参考答案一、 是非题：1、X 2、O 3、X二、 选择题1、D 2、C 3、C三、 填充题1、FBy=0，MC=40 kN.m，FQC=0； 2、平衡，变形协调四、 几何组成分析： 有一个多余约束的几何不变体系五、 单位弯矩图和荷载弯矩图如下所示根据所给系数，由力法方程D 可得 由此可得最终弯矩图为六、桁架杆件内力计算如下abdd2d2dFPFP00-FPFP00七、内力图如下所示1 m13 FQ图 (kN)1 FN图 (kN)FQB影
11、响线AFBHICDE10.25八、影响线如下所示AFBHICDE0.25MF影响线qAB CD D 45135135M图4590454590九、按对称性取半进行计算AD DADB BDDC CD分配系数 3/81/4 3/8固端力0 0120 -1200 0分配、传递0 -45-30 -15-45 0杆端力0 -4590 -135-45 0ABCDFPABCDABCDFPZ13/2EI/h26EI/h2FPl/4FPl/4FPl/4十、位移法基本体系、单位和荷载弯矩图如下ABCDFP0.3060.1940.2220.222M图；最终弯矩图为十一、力法基本体系、单位和荷载弯矩图如下BACEIEI4 kN/mkNBACBAC4 kN/mkNX1X1=13346BAC41 kN.m5 kN.m4 kN/mkN；由此可得最终弯矩图如右图所示。2003年秋结构力学试卷参考答案十八 是非题1 对 2. 错 3. 对 4. 错十九 单项选择题1D; 2. C; 3 D; 4. A;二十 填充题1 2. 0.1025; 3. 平衡条件、势能驻值原理（或变形体虚功原理）二十一二十二二十三二十四 二十五设 二十六