结构力学(Ⅱ)复习题(08级).pdf

21270563.doc 1 矩阵位移法一、是非题： （将判断结果填入括弧：以○表示正确，以×表示错误）1、图示结构， 按矩阵位移法求解时，将结点 1 和 3 的转角作为未知量是不可以的1232、 图示连续梁， 用矩阵位移法计算时的基本未知量数目为 3 （）qP3、 局部坐标系单元刚度矩阵e k和整体坐标系单元刚度矩阵ek均为对称矩阵 （）4、 图示只考虑弯曲变形的刚架，其自由结点位移编号如图 所 示 ， 则 该 刚 架 的 结 构 刚 度 矩 阵 中 的 元 素KEIl228/)2EIllEI31lEIxy M ,二、选择题：（将选中答案的字母填入括弧内）1、图示连续梁结构，在用结构矩阵分析时将杆AB 划成AD 和 DB 两单元进行计算是： （）A．最好的方法；B．较好的方法；C．可行的方法；D．不可行的方法PADBC2、 图示结点所受外载， 若结点位移列阵是按转角顺时针、水平位移（→）、垂直位移（↑）顺序排列，则2 结点荷载列阵2P应写成：（）A．6105T；B．6105T；C．6510T ； D．6105T 5kN10kN123 6kN.m3、图示结构，用矩阵位移法计算时(计轴向变形 )，未知量数目为：（）A．7；B．8；C．9；D．4。

4、图示结构，用矩阵位移法计算时(计轴向变形 )，未知量数目为：（）A．9；B．5；C．10；D．62II1I1 I15、 在直接刚度法的先处理法中，定位向量的物理意义为：（）A．变形连续条件； B．变形连续条件和位移边界条件；C．位移边界条件；D．平衡条件6、 设有一单跨两层支座为固定的对称刚架，承受反对称荷载作用，若考虑杆件的轴向变形与弯曲变形，取半刚架计算时，其先处理法所得结构刚度矩阵的阶数为：（）A．8×8；B．9×9；C．10×10；D．12×127、 单元 ij 在图示两种坐标系中的刚度矩阵相比：（）A．完全相同；B．第 2、3、5、6 行(列)等值异号；C．第 2、5 行(列)等值异号；D．第 3、6 行(列)等值异号21270563.doc 2 ijyxijyxM ,M ,三、填充题：（将答案写在空格内）1、 根据互等定理可以证明结构刚度矩阵是矩阵2、图示结构中，已求得结点2 的位移列阵TT 2222cbavu，则单元②的杆端2 在局部坐标下的位移列阵：TT2222②②vu123① ② xy3、图示桁架结构刚度矩阵有个元素， 其数值等于2m3m3mABCDEAEAEAxy4、结构刚度方程中的荷载列阵是由和叠加而得。

5、 用先处理法中， 若只考虑弯曲变形则图示刚架的结构刚度矩阵K中第 1 行元素为：lllEIEI2EI22341①②③xy M,四、计算题：1、图示结构，不计轴向变形求其结构刚度矩阵K312i2i 3①②2、 试求图示结构在所示位移编码情况下的综合结点荷载列阵Pl/2l/2l/2l/2lql(0,0,1)(0,0,2)(0,0,3)(0,0,4)l(0,0,0)ql2qlxy M,012343、已知图示结构结点位移列阵为：{ } ＝[0，0，0，0，0，0，0.1066，-0.4584，-0.1390，0.0522，-0.5416，-0.0343，0，-0.15416，0.1162]T 试求杆 34 的杆端力列阵中的第6 个元素m1m1m134520.5m0.51kN/mEI= 1kN m.2EA= 1kN1kNxy M ,4、已知图示梁结点转角列阵为056516822-//T qliqli，EI常数试求 B 支座的反力1m1m132ABCxy M ,q5、已知图示结构结点位移列阵为7522qliqli/552/368T 试求杆34 的杆端力列阵的第5 个元素 (不计轴向变形 ) ll54l(0,0,0)(0,0,1)13(0,0,2)2xy M ,l(0,0,0)(0,0,0)6、用先处理法求图示刚架的结构刚度矩阵K，只考虑弯曲变形。

21270563.doc 3 EIEIEIEI= oolllxy M ,7、已知桁架结点位移列阵(结构坐标系 )为TT 332211)414.11(210010/EAPlvuvuvu试求单元①的杆端力列阵局部坐标系 ) 213llP① ② ③ xy极限荷载一、是非题： （将判断结果填入括弧：以○表示正确，以×表示错误）1、有一个对称轴的截面的极限弯矩为 2AaMyu，其中 A 为截面面积， a 为受拉区和受压区面积形心之间的距离，y为材料的屈服极限 （）2、 图示 T 形截面，其材料的屈服极限2kN/cm5 .23y，可算得其极限弯矩为mkN86.17uM （）6cm2cm8cm2cm二、选择题：（将选中答案的字母填入括弧内）1、 图示等截面梁发生塑性极限破坏时，梁中最大弯矩发生在：（）A．梁中点 a 处；B． 弹性阶段剪力等于零的b 点处；C．a 与 b 之间的 c 点处； D．a 左侧的 d 点处qdacb2、 图示单跨变截面梁， 已知Mu2>3Mu1,其极限状态为：（）aaaPMu2Mu1A.Mu2Mu1B.Mu1Mu1C.Mu2Mu1D.Mu2Mu1Mu13、图示四种同材料、 同截面型式的单跨梁中，其极限荷载值最大的为： （）A．P/llB．P/2l/2lC．P/2l/2lD．Pl21270563.doc 4 4、图示等截面梁的截面极限弯矩MukN m120，则其极限荷载为（） 。

A．120kN；B．100kN；C．80kN；D．40kN3mPP 23m3m5、塑性截面系数Ws和弹性截面系数W的关系为：A．WWs；B．WWs；C．WWs；D．Ws可能大于，也可能小于W三、填充题：（将答案写在空格内）1、图示梁形成塑性铰的情况为：(1)在截面 A，B； （2）在截面 B，C； （3）在截面 A，C其中情况 ________使梁成为破坏机构，而情况_________不可能出现，因为_____________________________P2PaaaMuMu0.8ABCD2、图示结构的基本机构数为__________，总机构数为_________PP3、 静定结构的极限状态有______个塑性铰， 一次超静定结构极限状态需有_______个塑性铰，据此 _________推断出 n 次超静定结构极限状态一定出现n+1 个塑性铰4、对图示工字形截面来说，极限弯矩是屈服弯矩的_________倍已知 b=30cm，t=10cmbbttt5、图示简支梁， 截面为宽 b 高 h 的矩形， 材料屈服极限y则梁的极限荷载__________uPPPlll/3/3/3四、计算题：1、图示梁截面极限弯矩为Mu。

求梁的极限荷载Pu，并画出相应的破坏机构与M 图ABPCDP0.4EF0.5l0.5l0.5l0.5l0.5l2、图示梁各截面Mu相同求 P 的最不利位置，亦即x为何值时，Pu最小MuPxl3、设极限弯矩为Mu，用静力法求图示梁的极限荷载ABC2lMP u/3l/34、用静力法求图示结构的极限荷载PuP A BCD1m2m2mMu=4kN.mMu2.4kN.m=5、试计算图示结构在给定荷载作用下达到极限状态时，其所需的截面极限弯矩值MuMuMu6m2m2mq q326、画出下列变截面梁的极限状态的破坏机构图P0.3l0.35l0.35lMu3Mu( )bPMuMu3 l /3l /3l /3( )cMu3MuP0.4l0.3l0.3l( )a21270563.doc 5 结构动力学一、是非题： （将判断结果填入括弧：以○表示正确，以×表示错误）1、图示体系， 设为自振频率 （不计阻尼） ，EI = 常数则当时， y(t)与 P(t)的方向相同mP tPt( ) =sin()y t ( )2、桁架 ABC 在 C 结点处有重物W，杆重不计， EA 为常数， 在 C 点的竖向初位移干扰下，W 将作竖向自由振动。

（）ABWC3、梁 AB 分布质量不计， C 点集中质量kg100m当C 点作用有竖向单位力时， C 点的挠度为m/kN1043，则梁自振周期为0.126s=T （）mAB C二、选择题：（将选中答案的字母填入括弧内）1、将图 a中支座 B换成杆 BC 为图 b 刚架， 杆分布质量不计，1I、2I、h为常数，则图a结构自振周期比图b结构自振周期： （）A．大；B．小；C．大或小取决于12/ II； D．小或相等， 取决于 hmmhCABABEI12(a)(b)EIEI12、 图为两个自由度振动体系，其自振频率是指质点按下列方式振动时的频率： （）A．任意振动；B．沿 x轴方向振动；C．沿 y轴方向振动；D．按主振型形式振动xy3、图示三个主振型形状及其相应的圆频率，三个频率的关系应为： （）A．abc；B．bca；C．cab；D．abcabc4、图示结构，不计杆件分布质量，当EI2增加，则结构自振频率：（）A．不变；B．增大；C．减少；D．增大减少取决于EI2与EI1的比值mEI1EI25、图示体系的自振频率为： （）A．32/3mlEI；B．34/3mlEI；C．3/3mlEI；D．3/ mlEI。

EImEIll6 、 图 示 体 系 不 计 阻 尼 的 稳 态 最 大 动 位 移EIPly9/43 max，其最大动力弯矩为： （）A．3/7Pl；B．3/4Pl；C．Pl；D．3/PllmEIPtsin()7、图示体系的运动方程为： （）A． 16)sin(53 3tPy lEIym；B． EIymtPy3)sin(；21270563.doc 6 C．)sin(33tPy lEIym；D． 16)sin(5833tPy lEIymllm0.50.5EIPtsin()三、填充题：（将答案写在空格内）1、图示体系中，已知横梁B 端侧移刚度为k1，弹簧刚度为k2，则竖向振动频率为mk1k2B A2、 不计杆件分布质量和轴向变形，图 a 刚架的动力自由度为，图 b 刚架动力自由度为a)(b)3、 图示刚架不计分布质量和直杆轴向变形，杆长均为 l，EI相同，则刚架自振周期等于；理由是4、图示体系， 不计阻尼及杆件质量，其振动微分方程为lMtsinEIm四、计算题：1、图示梁自重不计，求自振频率EIlWl / 42、 图示梁自重不计， 杆无弯曲变形， 弹性支座刚度为k，求自振频率EIWool / 2l / 2k3、试求图示体系竖向振动频率，设横梁为刚性杆， 不计其质量。

k1、k2、k3为弹簧刚度系数mk1k2k34、图示刚架横梁无弯曲变形，且重量 W 集中于横梁上求自振周期hEIEIWEI25、求图示体系的自振频率和主振型EI=常数4mm2m2m6、求图示体系的自振频率和主振型，并作出振型图 已知：mmmm122,，EI=常数2m1mm1m22m1m1m7、求图示体系的自振频率及主振型，已知运动方程为：0023312532200213 21 yylEIyymmmm1mm22l /2EIll / 2EI8、求图示体系的自振频率和主振型 设mmmm221，21270563.doc 7 llm1m2EIEI2EI2。