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1、第 1 页 共 20 页 结构力学结构力学复习思考题复习思考题 一、单项选择题一、单项选择题 题干题干答案答案 指出图示体系的几何组成为（ ） 。 A几何不变体系 B机动体系 C瞬变体系 A 指出图 1.1 所示体系的几何组成为（ ）。 图 1.1 A几何不变体系 B机动体系 C瞬变体系 A 指出图示体系的几何组成为（ ） 。 A几何体系不变体系 B机动体系 C瞬变体系 A 图 1.2 所示结构作用一个集中力 P，当 P 作用在 BCD 上不同位置时，A 支座的竖向分力（ ）。 图 1.2 A保持不变 B随作用位置而变 A 第 2 页 共 20 页 C无法确定 图 1.2 所示结构作用一个集中
2、力 P，当 P 作用在 BCD 上不同位置时，A 支座的竖向分力（ ） 。 A保持不变 B随作用位置而变 C无法确定 图 1.2 A 指出图示结构，弯矩图绘制正确的是（ ） 。 （ （A） （B） （C） 图 1.3 C 对下面图示的两个完全相同的结构，而力偶 M 作用在不同位置，则两结构的支座反力的关系 为（ ） 。 A 1122 ,RR RR B 1122 ,RR RR C 2211 ,RRRR C 下面绘制的弯矩图中，正确的是（ ） 。 第 3 页 共 20 页 A B C 下面桁架结构中，零杆的个数为（ ） 。 A1 个 B3 个 C4 个 C 下面桁架结构中，零杆的个数为（ ） 。
3、A10 个 B11 个 C12 个 C 第 4 页 共 20 页 下面结构中，若杆件 AB 由温度变化发生伸缩，是否会引起结构的内力？（ ） A会 B不会 C无法确定A 图示原结构，用力法求解时，其基本结构不正确的是（ ）。 原结构 （ （A） （B） （C） 基本结构 A 指出图 1.5 所示结构 AB 杆件的内力为（ ）。 图 1.5 A0 B-P C2P B 下面结构中，若支座 A 发生一个位移，是否会引起结构的内力？（ ） A会 B不会 C无法确定 B 指出下面图示的几何组成体系为（ ） A 第 5 页 共 20 页 A没有多余约束的几何不变体系 B1 个多余约束的几何不变体系 C几何
4、可变体系 不考虑杆件的轴向变形，图 1.4 所示结构分别用力法和位移法分析时，其未知量的数量（ ）。 图 1.4 A力法2个，位移法2个 B力法2个，位移法1个 C力法 1 个，位移法 2 个 C 不考虑杆件的轴向变形，图 1.4 所示结构分别用力法和位移法分析时，其未知量的数量（ ） 。 A力法 2 个，位移法 2 个 B力法 2 个，位移法 1 个 C力法 1 个，位移法 2 个 图 1.4 C 下面结构当采用力法和位移法分析时，未知量的数目为（ ） 。 A力法 5，位移法 1 B力法 4，位移法 2 C力法 3，位移法 3 A 下面结构当采用力法和位移法分析时，未知量的数目为（ ） 。
5、B 第 6 页 共 20 页 A力法 4，位移法 3 B力法 4，位移法 2 C力法 3，位移法 2 第 7 页 共 20 页 二、问答题二、问答题 题干题干答案答案 功的互等定理中，体系的两种状态应具备什么条件?力状态与变形状态是互相独立的，且变形 是小变形。 应用图乘法计算位移时，正负号怎样定义？ 正负号确定原则：与如果在基线同 P A C y 一侧时为正，否则为负。 为什么支座处的角位移可不选作基本未知量？试比 较当支座处角位移选做与不选做基本未知量时两种计算方 法的优缺点？ 因为铰支座处的角位移并非独立的，它依 赖于刚结点的角位移，因此，可以不选作为基 本未知量。选作基本未知量与不选作
6、基本未知 量时优缺点：对于手算，宜采用不选作基本未 知量，主要考虑到未知量少，计算简便；但对 于电算，以选作基本未知量，这样可将各杆统 一为两端固定梁，便于编写计算程序。 静定多跨梁当荷载作用在基本部分上时，在附属部 分上是否引起内力？为什么？ 不会。因为基本部分为一个独立的几何不 变部分，而基本部分是一个只有依赖基本部分 才能维持其几何不变性，也就是说，基本部分 的几何不变形不受附属部分的影响。 为什么求内力时可采用刚度的相对值，而求位移时 则需要采用绝对值？ 超静定结构的反力和内力计算时必须考虑 变形协调条件，因此，超静定结构的内力状态 与结构的材料性质和截面尺寸有关。在荷载作 用下，超静
7、定结构的内力只与各杆件的相对比 值有关，而与其绝对值无关。对于超静定结构 由于存在着多余约束，当结构受到这些因素影 响而发生位移时，都会受到多余约束的限制， 因而相应产生内力，而且内力的大小与各杆刚 度的绝对值有关。一般来说，各杆绝对刚度值 增大，内力也随之增大。 应用虚力原理求位移时，怎样选择虚设单位荷载？根据结构某一部位所要求解的位移的具体 形式给出虚设单位力。例如，虚设单位力偶求 解某一点的转角；虚设一对作用在一条直线的 单位力求解两点之间的相对位移，等等。 图乘法的适用条件是什么？求变截面梁和拱的位移 时是否可用图乘法？ 图乘法的适用条件：（1）杆段的 EI 为常 数；（2）杆段轴线为
8、直线；（3）各杆段的 图和图中至少有一个为直线图形。对于变M P M 截面梁以及拱不能采用图乘法，因为它们都不 能同时满足以上三个条件。 刚架与梁相比，力学性能有什么不同？内力计算上 有哪些异同？ 梁是由受弯构件组成的结构。在受弯构件 中，由于弯曲变形引起截面上的应力分布不均 匀，使材料强度得不到充分利用，当跨度较大 时，一般不宜采用梁作为承重结构。刚架是由 梁和柱所组成的结构，属于推力结构，由于水 平推力的作用，可以使杆件截面的弯矩值减小 相对于梁结构，它能做成较大的结构形式。 用力法解超静定结构的思路是什么？什么是力法的 基本体系和基本未知量？ 思路：首先将超静定结构的多余约束去掉， 使它
9、变成一个没有多余约束的静定结构，在静 第 8 页 共 20 页 定结构对应的去掉多余约束处代之以多余未知 力；然后，根据去掉约束处的位移协调条件， 建立力法方程，求出未知力；最后，将求出的 多余未知力作用在静定结构中进行求解。基本 体系：超静定结构（原结构）在去掉多余约束 后得到一个没有多余约束的静定结构，将此静 定结构作用与原结构相同的荷载，以及在其对 应的原结构去掉约束处作用多余未知力，从而 得到一个用于力法计算的基本体系。基本未知 量数目就是使超静定结构变成一个静定结构所 去掉的多余约束的数目。 用力法计算超静定结构时，为什么首先要计算基本 未知量？基本体系与原结构有何异同？ 因为只有先
10、将基本未知量计算出后，原来 的超静定结构的计算才能完全转化成静定结构 的内力分析。基本结构是指超静定结构（原结 构）在去掉多余约束后得到没有多余约束的静 定结构。在基本结构对应原结构去掉多余约束 处代之以多余未知力的作用，且将原结构中作 用的外荷载作用在基本结构中，便得到力法分 析的基本体系。 试对图示体系进行几何组成分析。经分析，图示体系为几何不变体系。 第 9 页 共 20 页 三、计算题三、计算题 题干题干答案答案 改正图示结构的M图。 求图示结构指定杆件 1、2、3 的内力（各跨长度与高度 相等） 。 由截面法得：PFN4 1 0 2 N F 3 4.5 N FP 计算图示桁架指定杆件
11、的内力。 kN 3 510 1 N F 计算图示桁架指定杆件的内力。 kN75 . 3 1 N F kN 5 . 12 2 N F kN25.11 3 N F 第 10 页 共 20 页 求图示结构指定杆件 1、2、3、4 的内力。由截面法得： PNN 23 2 31 PN 3 2 2 PN 3 1 4 求图示桁架结构杆1和杆2的轴力。 计算图示结构内力，并作 M、FQ图。 kNm26 BDBA MM 计算并绘出图示结构的弯矩图，并求出 D 点的 竖向位移，EI 为常数。 支座反力： 作出 M 图： 第 11 页 共 20 页 作出 P=1 作用 D 的图： M 图乘法 D 的位移为： )(
12、32 1 4 1 3 2 4 1 22 1 ) 4 1 3 2 2 1 3 1 ( 4 1 22 11 4 222 ql EI qll l qlqll l EI D 画出图示结构的弯矩内力图，并计算 C 点的竖向位 移。 支座反力： 弯矩图： 图： M 第 12 页 共 20 页 )( 24 7 ) 2223 2 222 1 ( 1 3 Pl EI l P l l l Pll EI C 计算并绘出图 3.1 所示结构的弯矩图，并求出 D 点 的竖向位移，EI 为常数。 图 3.1 求支座反力： ，0 B X)( l M YB l M YA 弯矩图： 图： M D 点的竖向位移： M EI l
13、MllM M ll EI D 16 23 2 242 1 ) 23 2 3 1 ( 242 11 2 做出图示钢架的 M 图，并求出铰 A 点的转角。 答案：（里面受拉）kNm1 D M 做出图示钢架的 M 图，并求出铰 C 的相对转角。 （里面受拉） 2 3 2 qaMD 第 13 页 共 20 页 计算图示结构 B 点的水平位移。计算过程： ）（cm BH 833 . 0 计算图示结构 M 图。 计算图示结构，并作 M、FQ图。 4 2 qa M AB 计算并绘出图 3.1 所示结构的弯矩图，并求出 D 点 的竖向位移，EI 为常数。 求支座反力： 由：0 X 0 B X 由： 0 B M
14、 2 P YA lFp 16 3 lFp 32 5 第 14 页 共 20 页 图 3.1 由：0 Y 2 P YB 由此结构弯矩图如下： 作出图如下： M D 点的竖向位移由图乘法得： )( 48 2 43 2 ) 24 1 2 1 ( 1 3 EI Pl ll Pl EI D 用力法计算并绘出图 3.2 所示结构的弯矩图，EI 为 常数。 图 3.2 取基本体系如下： 分别作出图为： P MMM, 21 第 15 页 共 20 页 EI Pl EI Pl EI l EI l EI l PP 3 2 , 6 5 6 5 , 3 2 , 3 4 3 2 2 1 2 2112 3 2211 力法
15、方法： 0 3 2 3 2 6 5 0 6 5 6 5 3 4 3 2 3 1 2 2 2 2 1 EI Pl X EI l X EI l EI Pl X EI l X EI l PX X 2 1 0 作出弯矩图如下： 用力法计算并绘出图 3.2 所示结构的弯矩图，EI 为 常数。 图 3.2 取基本体系，作出图为： 1 M 作 Mp图如下： 以 A 点力水平分量做 X1 12 1 3 11 11 1 11 1 4 3 3 4 1 4 p p p B M M dxMl EIEI M M dxl EIEI M X l MM XM MM 弯矩图为： 第 16 页 共 20 页 用位移法计算并绘出图 3.3a 所示结构的弯矩图， 其中图如图 3.3b 所示，Mp图如图 3.3c 所示，EI 为 1 M 常数，i=EI/l。 图 3.3 由图 3.3b 得：11=5i 由图 3.3C 得： 1 1 P Rpl 1111p1 0 40 pl ERZ i 弯矩图： 绘制图示连续梁的弯矩图。EI 为常数。 图示结构EI =常数，已知其在给定荷载作用下的M 图
