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文檔簡介
結構動力學試題及答案
單項選擇題(每題2分,共10題)1.單自由度體系自由振動的振幅取決于()A.初位移B.初速度C.初位移和初速度D.質量答案:C2.結構動力學中,阻尼比ζ的取值范圍是()A.ζ<0B.ζ=0C.0≤ζ≤1D.ζ>1答案:C3.下列哪種荷載屬于動力荷載()A.結構自重B.風荷載C.樓面活荷載D.雪荷載答案:B4.簡諧荷載作用下單自由度體系的最大動力響應與()有關。A.荷載頻率B.結構自振頻率C.荷載幅值D.以上都是答案:D5.結構的自振頻率ω只與結構的()有關。A.質量和剛度B.荷載C.阻尼D.初始條件答案:A6.動力系數β的物理意義是()A.最大動位移與靜位移之比B.最大動應力與靜應力之比C.動荷載幅值與靜荷載幅值之比D.A和B答案:D7.瑞利法求結構自振頻率的依據是()A.能量守恒原理B.達朗貝爾原理C.虛功原理D.疊加原理答案:A8.對于多自由度體系,其自由度數等于()A.質量的個數B.節點的個數C.獨立的位移分量個數D.桿件的個數答案:C9.振型疊加法的理論基礎是()A.各階振型相互正交B.結構線性C.小變形假設D.以上都是答案:D10.下列哪種方法不屬于數值積分法()A.中心差分法B.威爾遜-θ法C.瑞利法D.紐馬克法答案:C多項選擇題(每題2分,共10題)1.結構動力學研究的內容包括()A.結構的動力響應B.結構的動力特性C.動力荷載D.結構的靜力分析答案:ABC2.動力荷載的特點有()A.大小隨時間變化B.方向隨時間變化C.作用位置隨時間變化D.不隨時間變化答案:ABC3.單自由度體系在簡諧荷載作用下,動力響應的影響因素有()A.荷載頻率B.結構自振頻率C.阻尼比D.結構剛度答案:ABCD4.結構的動力特性包括()A.自振頻率B.振型C.阻尼比D.質量分布答案:ABC5.求結構自振頻率的方法有()A.能量法B.瑞利法C.迭代法D.有限元法答案:ABCD6.多自由度體系的振動方程建立方法有()A.直接平衡法B.虛功原理法C.拉格朗日方程法D.能量法答案:ABC7.振型的性質有()A.正交性B.完備性C.歸一性D.唯一性答案:ABC8.常用的數值積分法有()A.中心差分法B.威爾遜-θ法C.紐馬克法D.有限差分法答案:ABC9.結構動力學中考慮的阻尼類型有()A.粘性阻尼B.滯變阻尼C.庫侖阻尼D.干摩擦阻尼答案:ABC10.動力荷載可分為()A.簡諧荷載B.沖擊荷載C.隨機荷載D.周期荷載答案:ABCD判斷題(每題2分,共10題)1.結構的自振頻率與外界激勵無關。()答案:對2.阻尼比越大,結構振動衰減越快。()答案:對3.動力系數β始終大于1。()答案:錯4.多自由度體系的振型個數等于自由度數。()答案:對5.瑞利法只能用于求單自由度體系的自振頻率。()答案:錯6.中心差分法是一種無條件穩定的數值積分法。()答案:錯7.結構在動力荷載作用下的響應只與荷載大小有關。()答案:錯8.振型疊加法只適用于線性結構。()答案:對9.粘性阻尼力與速度成正比。()答案:對10.結構的質量越大,自振頻率越高。()答案:錯簡答題(每題5分,共4題)1.簡述結構動力學與結構靜力學的主要區別結構靜力學中荷載不隨時間變化,結構響應為常量;結構動力學荷載隨時間變化,需考慮結構慣性力和阻尼力,結構響應是時間的函數,分析更復雜。2.簡述瑞利法求結構自振頻率的基本思路基于能量守恒原理,假設結構按某一振型振動,確定結構振動時的最大動能和最大勢能,令兩者相等,從而求解出結構的自振頻率。3.簡述振型疊加法求解多自由度體系動力響應的步驟先求出體系各階自振頻率和振型,將動力響應按振型展開,利用振型正交性將運動方程解耦,分別求解各階響應,最后疊加得到總響應。4.簡述數值積分法在結構動力學中的作用對于復雜動力荷載作用下結構運動方程難以精確求解的情況,數值積分法可通過離散時間步長,近似求解結構在各時刻的響應,是一種有效的求解手段。討論題(每題5分,共4題)1.討論在實際工程中,如何減小結構在動力荷載作用下的響應可通過合理設計結構剛度和質量分布提高自振頻率,使其遠離荷載頻率避免共振;增加阻尼裝置加大阻尼比,使振動快速衰減;調整結構布局避免局部受力過大,還可設置隔振裝置隔離動力源。2.討論多自由度體系振型正交性的意義振型正交性是振型疊加法的基礎。利用正交性可將耦合的多自由度運動方程解耦,轉化為多個獨立的單自由度方程求解,大大簡化計算過程,使復雜的多自由度體系動力分析成為可能。3.討論結構動力學在抗震設計中的應用通過確定結構動力特性,如自振頻率、振型等,結合地震動特性分析結構地震響應。利用這些結果進行抗震設計,包括結構選型、布置和構件設計,確保結構在地震作用下的安全性和可靠性。4.討論不
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