1、專業年級結構力學 (二)試題考試類型：開卷試卷類型： B 卷考試時量： 120 分鐘一、填空題： （20 分，每題5 分，共 4 題）、已知 l =2m，M u=300KNm ，則圖 1 示等截面靜定梁的極限荷載_ 。圖 12、請繪出圖2 示結構彎矩圖，各桿EI、 l 均相同。3、圖 2圖 3 示結構的原始剛度矩陣是_ 。圖 34、略去桿件自重及阻尼影響，圖4 示結構自振頻率是_ 。圖 4二、簡答題： （20 分，每題5 分，共 4 題）1、什么是塑性鉸，其與普通鉸的區別是什么？2、矩陣位移法中何為單元分析？何為整體分析？3、剪力分配法中，若荷載不是作用在柱頂，而是作用在豎柱上應如何處理？4、

2、第一類失穩的特征、第二類失穩的特征分別是什么？四、計算題： （ 30 分，每題15 分，共 2 題）1、 請用 無剪力分配法繪制圖 5 所示剛架的M 圖。圖 52、試求圖6 示剛架的自振頻率和主振型。圖 6五、綜合題： （ 30 分，共 1 題）圖所示剛架各桿1000I，試用矩陣位移法求其內力。 （提示：為計E、I 、A 相同，且 A2l算方便，可暫設E=I= l=q=1 ，待求出結點線位移、角位移、桿端軸力、剪力、彎矩后，再分別乘上 ql 4、 ql3、 ql 、 ql 2 即可。）EIEI圖 7一、填空題： （20 分，每題5 分，共 4 題）1、 _200KN_2、MM/4k111k12

3、1000k211k 221k 222k223k232k24303、 0k 322k33200。0k 4230k443k 444k454000k544k5544、6EI3二、簡答題： （20 分，每題5 分，共 4 題）1、答：截面的彎矩不能再增大，但彎曲變形可任意增長，這就相當于在該截面處出現了一個鉸，我們稱此為塑性鉸。區別： 1）普通鉸不能承受彎矩，而塑性鉸則承受極限彎矩M u。 2）普通鉸可向兩個方向自由轉動，即為雙向鉸，而塑性鉸是單向鉸，只能沿彎矩方向轉動，當彎矩減小時，材料則恢復彈性，塑性鉸即告消失。2、答：單元分析：把結構離散成有限個較小的單元，分析單元的內力與位移之間的關系，建立所

4、謂單元剛度矩陣或單元柔度矩陣。整體分析： 把各單元集合成原來的結構， 使各單元滿足原結構的幾何條件、 平衡條件， 從而建立整個結構剛度方程或柔度方程，以求解原結構的位移和內力。3、答： 1）將結構分解為只有荷載單獨作用和只有結點線位移單獨作用兩種情況。2）計算出荷載單獨作用時結構的內力圖及支座鏈桿上反力F1；將 F1 反號作用于只有結點位移單獨作用的結構，并用剪力分配法計算其內力圖。3）將兩內力圖疊加，即得剪力分配法中，荷載作用在豎柱上時最終內力圖。4、答：第一類失穩特征：結構平衡形式即內力和變形狀態發生質的突變，原有平衡形式成為不穩定的，同時出現新的有質的區別的平衡形式。第二類失穩特征：平衡

5、形式并不發生質變，變形按原有形式迅速增長，以致使結構喪失承載能力。三、計算題： （ 30 分，每題15 分，共 2 題）1、解：（反對稱）（正對稱，各桿彎矩皆為取反對稱的半結構：零，只有水平桿有軸力）DE2 EI2i BCEI1i CDi BE3EI41）計算 i，令 i AB4432）計算 ， BA212BC1112113415121134151BE341221134151CB111134131CD34121341313）計算 MF， M BCFM CBFFl40 480M BAFM ABFFl40 48022224）分配與傳遞5）計算 M6）繪M圖2、解：1）計算 ：11 2212211l

6、 25l9l29l11l 3EI22232643641536 EI1l 2ll2ll 3EI2223264364512EI2）計算 w：12111m 122 m 2111 m122 m 224 11 22122 m 1m 22211ml 33ml 31536EI1536EI141536 ml 38 1536EIw110.47EIw113.86EI1ml32ml3123）計算 ：114ml 311ml 3A1211m115362w1EI1536EI11112 m21ml 3A1512EI111m18ml311ml3A22EIEI2w2153615361212 m21ml 3A12512EI四、綜

7、合題： （ 30 分，共 1 題）1、解：1）編號、建坐標（見下圖示）。2）計算 Ke：令 E=I=l=q=1對單元1 ， =0°， cos=1 ， sin =010000010000001260126k1k111k121064062k211k22110000010000001260126062064對單元2 ， =0°， cos = -0.6 ，sin= -0.8 ，cos2= -0.36 ，sin2 = -0.64，sin cos=0.48367.68474.240367.68474.240474.24644.323.6474.24644.323.6234.83.644.83.62k 2k11k13k 312k333367.68474.240367.68474.240474.24644.326474.24644.3264.83.624.83.643）計算 K：k111k11