1、結構力學綜合練習題一、概念解釋題1結構(第1章) 在土木工程中，由建筑材料構成，能承受荷載而起骨架作用的構筑物稱為工程結構，簡稱結構。 2支座(第1章) 結構與基礎的連接裝置稱為支座。3超靜定結構(第1章) 凡不能用靜力平衡條件確定全部支座反力和內力的結構稱為超靜定結構。 4自由度(第2章) 一個體系的自由度表示該體系獨立運動的數(shù)目。 5必要約束(第2章) 在桿件體系中能限制體系自由度的約束稱為必要約束。 6內力圖(第3章) 內力圖是表示桿件上各截面內力沿桿長度變化規(guī)律的圖形。 7高跨比(第5章) 拱高與跨度之比稱為高跨比。 8合理拱線(第5章) 在固定荷載作用下使拱各截面的彎矩恒等于零的拱的

2、軸線稱為合理拱線。 9二力桿(第6章) 桁架的桿件都只在兩端受力，稱為二力桿。10影響線(第8章) 當一個單位集中荷載P=1沿結構移動時，表示結構上某量Z變化規(guī)律的曲線，稱為Z的影響線11剛體體系的虛功原理(第8章) 剛體體系在任意平衡力系作用下，體系上所有主動力在任一與約束條件相符合的無限小剛體位移上所做的虛功總和恒等于零。 12剛度系數(shù)(第10章) 剛度系數(shù)等于使支座產生單位位移時所需施加的力。 13動力荷載(第15章) 動力荷載是指荷載的大小、方向、作用位置隨時間迅速變化的荷載。 14自振周期(第15章) 自振周期表示結構出現(xiàn)前后同一運動狀態(tài)所需的時間間隔 15強迫振動(第15章) 結構

3、在動力荷載作用下的振動，稱為強迫振動。 二、填空題1結構按其幾何特征分為三類：桿件結構；板殼結構、實體結構。(第1章) 2超靜定問題，必須滿足力系的平衡條件；變形的連續(xù)條件、物理條件等三個基本條件方能求解。(第1章) 3常見的靜定單跨梁有三種類型：簡支梁；懸臂梁、伸臂梁。(第3章) 4平面桿件截面上一般有三個內力分量：軸力、剪力、彎矩。(第3章) 5三角拱的兩大特點是：曲桿、豎向荷載作用下有水平推力。(第5章) 6三角拱的合理軸線為一拋物線。(第5章) 7懸索實際上就是一個具有合理拱線的拋物線。(第5章) 8在滿足理想桁架的假設下，桁架桿件只有軸力。(第6章) 9結點法和截面法是計算桁架軸力的

4、基本方法。(第6章) 10對于多跨梁，應先計算附屬部分，然后計算基本部分。(第7章) 11超靜定結構的內力，由平衡條件不能完全確定，而需同時考慮變形條件才能得到唯一的答案。(第7章) 12在靜定多跨梁和伸臂梁中，利用桿端的 負彎矩可以減小跨中的 正彎矩。(第7章) 13在有推力結構中，利用 水平推力的作用可以減少 彎矩峰值 。 (第7章) 14在三角拱中，采用 合理拱線 可以使拱處于 無彎矩 狀態(tài)。(第7章) 15影響線的應用有兩個方面：一為計算影響量值 ，一為確定荷載的 最不利位置 。(第8章) 16影響線的作法有兩種： 靜力法 和機動法。(第8章) 17結構位移計算的目的有兩個：一個是驗算

5、結構的 剛度，另一個是為超靜定結構 的內力計算做準備 。(第9章) 18結構的位移有兩大類：一類是線位移 ，一類是 角位移 。(第9章) 19去掉的多余約束中的多余約束力即為 基本未知量 ，去掉多余約束后得到的靜定結構即為 基本結構 。 (第10章) 20力法計算的關鍵是：確定基本未知量；選擇基本力系、建立力法方程。(第10章) 21位移法的基本未知量是結構的 結點位移 。(第11章) 22力矩分配法適用于計算 連續(xù)梁 和無結點線位移的 剛架 。(第12章) 23單結點的力矩分配有兩個環(huán)節(jié)： 固定剛結點 和 放松剛結點 。(第12章) 24多結點的力矩分配法，是先固定全部剛結點，然后 逐個 放

6、松結點， 輪流 進行單結點的力矩分配。(第12章) 25力矩分配法是 無側移剛架 的漸進法，不能直接用于 有側移剛架 。(第12章) 26整體剛度方程的做法有：傳統(tǒng)位移法；單元集成法。(第13章) 27工程中常見的動力荷載有：周期荷載；沖擊荷載、隨機荷載。(第15章) 28建立自由振動的微分方程有兩種方法： 剛度法 和 柔度法 。(第10章) 29結構的失穩(wěn)有兩種形式： 分支點 失穩(wěn)和 極值點 失穩(wěn)。(第14章) 30荷載根據(jù)其作用時間的長短可分為 恒荷載 和 活荷載 。(第1章) 三、判斷題 1桿件在剛結點處不能相對移動，也不能相對轉動。(第1章) 2桿件在鉸結點處不能相對轉動。(第1章)

7、× 3固定支座不容許結構在支承處發(fā)生任何移動和轉動。(第1章) 4瞬鉸的位置是瞬時變化的。(第2章) 5彎矩圖畫在桿件受拉纖維一側，不注正負號。(第3章) 6剪力圖和軸力圖需注明正負號。(第3章) 7軸力以拉力為正，壓力為負。(第3章) 8剛結點能傳遞力和力矩。(第4章) 9水平推力的存在與否是區(qū)別拱與梁的主要標志。(第5章) 10懸索在荷載作用下，索內彎矩為零，剪力也為零，只受拉力作用。(第5章) 11桁架桿件軸力的方向和桿件的方向是一致的。(第6章) 12如果桁架和荷載都是對稱的，那么桁架桿件軸力的分布也是對稱的。(第6章) 13在靜定結構中，滿足平衡條件的內力解答是存在的，而且

8、是唯一的。(第7章) 14溫度改變、支座移動和制造誤差等因素在靜定結構中不引起內力。(第7章) 15在荷載作用下，如果靜定結構中的某一局部可以與荷載維持平衡，則其余部分的內力必為零。(第7章) 16當靜定結構的一個內部幾何不變部分作構造變換時，其余部分的內力不變。(第7章) 17機動法可以不經過計算就能得到影響線的輪廓。(第8章) 18機動法可以用來校核靜力法的影響線。(第8章) 19位移狀態(tài)中的位移是力狀態(tài)中的力產生的。(第8章) × 20虛功和虛功原理的特點是力系與位移無關。(第9章) 21位移互等定理只有在超靜定結構中才有用。(第9章) × 22反力互等定理可以應用于

9、靜定結構。(第9章) × 23彎矩傳遞進行兩次循環(huán)之后，結點約束力矩已經很小，故計算工作可以停止。(第12章) × 24反彎點法對于強柱弱梁的情況最為適用。(第12章) × 25單就滿足平衡條件來說，超靜定結構可能有無限多個解答。(第14章) 26超靜定結構具有較強的防護能力。(第14章) 27“沒有荷載，就沒有內力”，這個結論只適用于靜定結構。(第14章) 28地震荷載屬于沖擊荷載。(第15章) × 29自振周期只與結構的剛度有關。(第15章) × 30質量越大，自振周期越大。(第15章) 四、單項選擇題1下列哪項不屬于剛片間的連接約束(A

10、)。(第1章) A滾軸 B鏈桿 C簡單鉸 D簡單剛結2下列關于零桿判斷的說法中，不正確的是 (B )。(第6章) A無外力作用的不共線的兩桿結點，兩桿軸力都是零 B不共線的兩桿結點，兩桿軸力都是零 C不共線的兩桿結點，外力沿一桿作用，則另一桿軸力為零 D無外力作用的三桿結點，有兩桿在同一直線上，則第三桿軸力為零3下列關于機動法的表述中，不正確的是(B )。(第8章) A屬于附屬部分的某量，撤去相應的約束后，體系在附屬部分能發(fā)生虛位移 B屬于附屬部分的某量，撤去相應的約束后，體系在基本部分能發(fā)生虛位移 C屬于基本部分的某量，撤去相應的約束后，體系在附屬部分能發(fā)生虛位移 D屬于基本部分的某量，撤去

11、相應的約束后，體系在基本部分能發(fā)生虛位移4下列關于影響線的表述中，不正確的是(C )。(第8章) A支座反力影響線的縱坐標無單位 B剪力影響線的縱坐標無單位 C彎矩影響線的縱坐標無單位 D彎矩影響線的縱坐標的單位為長度單位5下列關于撤去約束的表述中，不正確的是( D )。(第10章) A撤去一根支桿，等于拆掉一個約束 B撤去一個鉸支座，等于拆掉兩個約束 C撤去一個固定端，等于拆掉三個約束 D在連續(xù)桿上加一個單鉸，等于拆掉兩個約束6下列關于桿端轉動剛度的值的表述中，不正確的是( D )。(第12章) A遠端固定 B遠端鉸支 C遠端滑動 D遠端自由7下列關于等截面桿中傳遞系數(shù)的表述中，不正確的是(

12、D )。(第12章) A遠端固定 B遠端鉸支 C遠端滑動 D遠端滑動8下列各項不屬于矩陣位移法的基本環(huán)節(jié)的是( C )。(第13章) A離散化 B單元分析 C矩陣分析 D整體分析9下列各項不屬于動力荷載的是(A )。(第15章) A活動人群 B振動荷載 C地震作用 D爆炸荷載10下列選項不屬于各向同性的建筑材料的是( A )。(第1章) A木材 B鋼材 C混凝土 D磚11下列關于橫向水平荷載作用下廠房柱的計算簡圖的表述中，不正確的是(D )。(第1章) A柱用其軸線表示 B屋架在兩端均以鉸與柱頂連接 C屋架的作用如同一個兩端為鉸的鏈桿 D柱基礎視為鉸12下列關于集中力偶作用的表述中，不正確的是

13、(B )。(第3章) A集中力偶作用點的兩側剪力值是相等的 B集中力偶作用點的兩側剪力值是不等的 C集中力偶作用點的兩側彎矩值是不等的 D彎矩圖在集中力偶作用點兩側的斜率相等13下列關于鉸支座的表述中，不正確的是( C )。(第2章) A鉸支座能限制剛片在水平方向移動 B鉸支座能限制剛片在豎直方向移動 C鉸支座能限制剛片繞其轉動 D鉸支座不能限制剛片繞其轉動14下列關于分布荷載作用下微分關系表達式的幾何意義的表述中，不正確的是(C )。(第3章) A剪力圖在某點的切線斜率等于該點的荷載集度 B彎矩圖在某點的切線斜率等于該點剪力 C彎矩圖在某點的一階導數(shù)等于該點的荷載集度 D彎矩圖在某點的一階導

14、數(shù)的變化率等于該點的荷載集度15下列關于集中力的表述中，不正確的是( C )。(第3章)A集中力作用點的兩側剪力值是不等的 B集中力作用點的兩側剪力相差的值等于此集中力 C集中力作用點的兩側彎矩值是不等的 D集中力作用點的兩側彎矩值是相等的五、簡答題1結構力學的任務包括哪些方面？(第1章) 答：(1) 研究結構的組成規(guī)律、合理形式以及結構計算簡圖的合理選擇。(2) 研究結構內力和變形的計算方法，以便進行結構強度和剛度的驗算。(3) 研究結構的穩(wěn)定性以及在動力荷載作用下結構的反應。2幾何不變無多余約束體系的組成規(guī)則有哪幾個？(第2章) 答：(1) 一剛片和一個點用不共線的兩根鏈桿連接。(2) 兩

15、剛片用一個鉸和一根不通過此鉸的鏈桿或三個全不平行也不交于一點的三根鏈桿連接。(3) 三剛片用不在同一直線上的三個鉸兩兩連接。3截面法計算內力的步驟有哪些？(第3章) 答：(1) 沿指定截面截開，取截面一邊為隔離體。(2) 畫出隔離體受力圖。(3) 建立隔離體的平衡方程，確定該截面的三個內力分量 4將懸索與三角拱比較，可得到哪些結論？(第5章) 答：(1) 懸索與三角拱類似，在豎向荷載作用下都有水平支座反力。(2) 懸索只受軸向拉力，不受彎矩和剪力；三角拱則受較大的軸向壓力，同時尚有較小的彎矩和剪力。(3) 懸索的曲線形式與三角拱的合理拱線相同，曲線的平衡形式隨荷載的變化而變化5桁架計算簡圖的假

16、設有哪些？(第6章) 答：(1) 桁架的結點都是鉸結點。(2) 各桿的軸線都是直線，且通過鉸的中心。(3) 荷載和支座反力都作用在結點上6內力影響線和內力圖的區(qū)別是什么？(第8章) 答：內力影響線是單位集中荷載移動時，結構上固定截面內力隨荷載位置的變化圖形；內力圖是荷載位置固定時，內力沿各截面的變化圖形7靜力法做影響線的步驟有哪些？(第8章) 答：(1) 將單位荷載放在結構上的任意位置，適當選擇坐標原點，以作用位置為變量。(2) 用截面法截取隔離體，通過平衡方程，或用截面法直接按內力算式，求出所求量值的影響線方程。(3) 根據(jù)影響線方程作影響線。8機動法做影響線的步驟有哪些？(第8章) 答：(

17、1) 撤去與相應的約束，代之以未知力。(2) 使體系沿的正方向發(fā)生位移，做出荷載作用點的豎向虛位移圖，可定出影響線的形狀。(3) 再令，可進一步定出影響線各縱坐標的數(shù)值。(4) 橫坐標軸以上的圖形，影響線縱坐標取正號；橫坐標軸以下的圖形，則取負號。9產生位移的主要因素有哪些？(第9章) 答：(1) 荷載作用。(2) 溫度變化和材料收縮。(3)支座沉降和制造誤差。10在撤去多余約束時，應該注意哪些？(第10章) 答：(1) 不要把原結構拆成一個幾何可變體系。(2) 要把全部多余約束都拆除。11反彎點法的要點有哪些？(第12章) 答：(1) 剛架在結點水平荷載作用下，當梁柱線剛度比值時，可采用此法

18、。(2) 此法假設橫梁相對線剛度為無限大，因而剛架結點不發(fā)生轉角，只有側移。(3) 剛架同層各柱有相同側移時，同層各柱剪力與柱的側移剛度系數(shù)成正比。(4) 柱的彎矩是由側移引起的，所以柱的反彎點在柱中點處。(5) 柱端彎矩根據(jù)柱的剪力和反彎點位置確定12用單元集成法求解平面剛架比連續(xù)梁復雜在哪些方面？(第13章) 答：(1) 剛架中每個結點位移分量增加到三個：角位移和兩個方向的線位移。(2) 剛架中各桿方向不盡相同，在整體分析中需采用整體坐標，故需進行坐標轉換。(3) 剛架中除剛結點外，還要考慮鉸結點等其他情況13動力計算的基本特點有哪些？(第15章) 答：(1) 動力反應與時間有關，即荷載、位移、內力等隨時間急劇變化。(2) 建立平衡方程時要包括質量的慣性力。14位移法的要點有哪些？(第11章) 答：(1) 位移法的基本未知量