結構力學競賽試題及答案

一、單項選擇題（每題2分，共10題）1.圖示結構的超靜定次數為（）A.1次B.2次C.3次答案：A2.力法的基本未知量是（）A.結點位移B.多余約束力C.桿端彎矩答案：B3.位移法的基本未知量是（）A.多余約束力B.結點位移C.桿端剪力答案：B4.靜定結構的內力取決于（）A.材料性質B.截面尺寸C.荷載答案：C5.圖示桁架零桿的數量是（）A.3根B.4根C.5根答案：B6.用力矩分配法計算結構時，放松結點的順序（）A.對計算結果有影響B.對計算結果無影響C.視具體情況而定答案：B7.位移法典型方程中主系數（）A.恒為正B.可為零C.恒為負答案：A8.圖示梁A端的轉動剛度SAB為（）A.3iB.4iC.6i答案：B9.超靜定結構在荷載作用下產生的內力與（）有關A.結構的制造誤差B.材料的彈性模量C.結構的初始應力答案：B10.靜定結構在溫度變化時（）A.有內力，無位移B.有位移，無內力C.有內力，有位移答案：B二、多項選擇題（每題2分，共10題）1.下列屬于結構力學基本計算方法的有（）A.力法B.位移法C.力矩分配法D.能量法答案：ABCD2.超靜定結構的特性包括（）A.有多余約束B.內力僅與荷載有關C.溫度變化會產生內力D.制造誤差會產生內力答案：ACD3.力法的基本體系可以是（）A.靜定結構B.超靜定結構C.幾何可變體系D.瞬變體系答案：AB4.位移法中，桿端彎矩包括（）A.固端彎矩B.分配彎矩C.傳遞彎矩D.附加彎矩答案：ABC5.下列關于靜定結構的說法正確的有（）A.內力可由平衡條件唯一確定B.溫度變化時無內力C.支座位移時無內力D.制造誤差時無內力答案：ABCD6.力矩分配法中的分配系數與（）有關A.桿長B.桿件剛度C.結點約束情況D.荷載大小答案：ABC7.超靜定結構的計算，下列說法正確的是（）A.力法以多余約束力為基本未知量B.位移法以結點位移為基本未知量C.力矩分配法是位移法的漸近法D.都需要建立變形協調方程答案：ABC8.結構在荷載作用下產生的位移包括（）A.線位移B.角位移C.相對位移D.絕對位移答案：ABC9.下列哪些結構可采用力矩分配法計算（）A.連續梁B.無側移剛架C.有側移剛架D.桁架答案：AB10.影響結構位移的因素有（）A.荷載B.溫度變化C.材料收縮D.支座位移答案：ABCD三、判斷題（每題2分，共10題）1.結構的計算簡圖可以隨意選取。（）答案：×2.靜定結構的反力和內力與結構的材料性質無關。（）答案：√3.力法的基本結構是唯一的。（）答案：×4.位移法中，附加剛臂和附加鏈桿處的位移為零。（）答案：√5.力矩分配法只能用于解無側移結構。（）答案：×6.超靜定結構的內力與各桿剛度的相對值有關。（）答案：√7.靜定結構在支座位移作用下會產生內力。（）答案：×8.結構的自振頻率與結構的剛度有關。（）答案：√9.位移法典型方程中副系數一定小于主系數。（）答案：×10.用力法計算超靜定結構時，基本體系的選取不同，計算結果也不同。（）答案：×四、簡答題（每題5分，共4題）1.簡述力法的基本原理。答案：以多余約束力作為基本未知量，根據基本體系在去掉多余約束處的位移與原結構相應位移相等的條件，建立力法方程，求出多余約束力，進而計算結構內力。2.簡述位移法的基本思路。答案：以結點位移作為基本未知量，通過建立位移法典型方程，反映結構的靜力平衡條件。先確定各桿剛度系數，形成剛度方程求解未知位移，再計算結構內力。3.簡述力矩分配法的計算步驟。答案：先計算各桿的分配系數；然后將結點不平衡力矩反號進行分配；再將分配到近端的彎矩向遠端傳遞；重復分配、傳遞過程，直至結果滿足精度要求。4.簡述超靜定結構與靜定結構的區別。答案：超靜定結構有多余約束，內力不能僅由平衡條件確定，受溫度、支座位移等因素影響會產生內力；靜定結構無多余約束，內力由平衡條件唯一確定，上述因素不產生內力。五、討論題（每題5分，共4題）1.在實際工程中，如何合理選擇結構力學的計算方法？答案：需考慮結構形式、超靜定次數等。靜定結構用平衡條件計算；超靜定次數低且基本體系易選取用力法；結點位移易確定的剛架、連續梁用位移法；無側移結構用力矩分配法。還需結合精度和計算效率要求。2.討論超靜定結構在工程中的應用優勢。答案：超靜定結構有多余約束，安全性高，某一約束破壞不致結構倒塌。能調整內力分布，可適應不同荷載工況。在大跨度結構中，通過合理布置多余約束可減小內力峰值，提高結構承載能力。3.談談結構力學計算結果對工程設計的影響。答案：準確的計算結果是工程設計的基礎。能確定結構內力和位移，據此合理選擇材料、截面尺寸，確保結構安全。通過分析結果可優化結構形式，提高經濟性。錯誤結果可能導致結構不安全或浪費材料。