2025年注冊(cè)結(jié)構(gòu)工程師考試結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模擬試卷結(jié)構(gòu)力學(xué)專項(xiàng)訓(xùn)練考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分。下列選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)符合題意）1.一簡(jiǎn)支梁受均布荷載作用，跨中撓度為f。若將其支座改為固定端，其他條件不變，則跨中撓度變?yōu)椋ǎ?。A.f/4B.f/2C.fD.2f2.下列結(jié)構(gòu)中，屬于幾何不變且無(wú)多余約束的是（）。A.簡(jiǎn)支梁B.無(wú)鉸剛架C.瞬變體系D.有一個(gè)多余約束的桁架3.用力法求解靜不定結(jié)構(gòu)時(shí)，基本體系的選擇原則是（）。A.結(jié)構(gòu)必須為幾何可變體系B.基本體系必須是靜定結(jié)構(gòu)C.基本體系必須與原結(jié)構(gòu)受力等效D.基本體系必須是超靜定結(jié)構(gòu)4.位移法適用于求解哪種類型的結(jié)構(gòu)？（）A.僅適用于靜定結(jié)構(gòu)B.僅適用于超靜定結(jié)構(gòu)C.靜定和超靜定結(jié)構(gòu)均可，但以超靜定為主D.僅適用于簡(jiǎn)單剛架5.一結(jié)構(gòu)受力如圖所示（此處無(wú)圖，假設(shè)為典型荷載作用下的連續(xù)梁或剛架），欲求某截面的彎矩，下列說(shuō)法正確的是（）。A.僅考慮該截面一側(cè)隔離體即可求解B.必須考慮整個(gè)結(jié)構(gòu)的平衡C.需要利用結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性D.需要先求出支座反力，再考慮截面一側(cè)隔離體6.影響線主要用于分析（）。A.結(jié)構(gòu)自振頻率B.結(jié)構(gòu)的幾何變形C.移動(dòng)荷載作用下某截面內(nèi)力或反力的最不利位置D.結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性7.下列說(shuō)法中，正確的是（）。A.靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力與桿件材料性質(zhì)有關(guān)B.超靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力與荷載作用方式無(wú)關(guān)C.位移法是以結(jié)點(diǎn)位移為基本未知量D.力矩分配法適用于所有超靜定剛架8.圖乘法計(jì)算結(jié)構(gòu)位移時(shí)，要求（）。A.荷載圖必須是直線圖形B.需要計(jì)算結(jié)構(gòu)自重引起的位移C.荷載引起的位移與溫度變化引起的位移疊加D.必須使用彎矩圖進(jìn)行計(jì)算9.壓桿失穩(wěn)是指壓桿在軸向壓力作用下（）。A.強(qiáng)度破壞B.出現(xiàn)塑性變形C.超過(guò)彈性極限D(zhuǎn).壓力達(dá)到屈服點(diǎn)10.力法方程的物理意義是（）。A.基本體系在荷載和多余未知力共同作用下，在多余約束處產(chǎn)生的位移應(yīng)等于原結(jié)構(gòu)的實(shí)際位移B.基本體系在荷載作用下的內(nèi)力等于原結(jié)構(gòu)的內(nèi)力C.原結(jié)構(gòu)的平衡方程必須滿足D.基本體系在多余未知力作用下的內(nèi)力等于零二、填空題（每題2分，共20分）1.一根簡(jiǎn)支梁在跨中受集中力P作用，跨中彎矩為M，支座反力為R。若將集中力P改為作用在距左支座a（a＜L/2）處，支座反力R1和R2分別為__________和__________（L為梁的跨度）。2.n次超靜定結(jié)構(gòu)，需要__________個(gè)多余未知力，才能建立n個(gè)獨(dú)立的力法方程。3.位移法中，等截面直桿的轉(zhuǎn)角剛度為EI/L，其中E為材料的彈性模量，I為桿件的__________。4.影響線的縱標(biāo)表示單位荷載作用在__________處時(shí)，結(jié)構(gòu)某指定位置的內(nèi)力或反力值。5.某結(jié)構(gòu)在荷載作用下，若某一部分的彎矩為零，則該部分結(jié)構(gòu)稱為__________。6.計(jì)算超靜定結(jié)構(gòu)的位移時(shí)，基本體系可以是__________體系。7.結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)中，描述結(jié)構(gòu)自由振動(dòng)的微分方程通常為__________形式。8.力矩分配法的基本思想是利用__________的原理，將結(jié)點(diǎn)不平衡力矩進(jìn)行分配。9.靜定結(jié)構(gòu)中，溫度變化引起的內(nèi)力與結(jié)構(gòu)的__________有關(guān)。10.桁架結(jié)構(gòu)中，如果所有桿件均為二力桿，則其內(nèi)力計(jì)算通常采用__________法或__________法。三、計(jì)算題（共60分）1.計(jì)算如圖所示桁架結(jié)構(gòu)中桿件1和桿件2的內(nèi)力。（假定所有桿件均為水平放置的等截面直桿，單位長(zhǎng)度重量為q，結(jié)構(gòu)高度為h）（此處無(wú)圖，假設(shè)為簡(jiǎn)單下?lián)问借旒埽敳渴芩搅?，下弦受均布荷載）（15分）2.試用位移法計(jì)算如圖所示剛架結(jié)構(gòu)中的結(jié)點(diǎn)B的豎向位移（以向下為正）。（假定EI為常數(shù)）（此處無(wú)圖，假設(shè)為簡(jiǎn)單兩跨連續(xù)梁，中間跨受集中力）（20分）3.如圖所示結(jié)構(gòu)（此處無(wú)圖，假設(shè)為一個(gè)兩跨超靜定梁，一端固定一端鉸支，跨中受集中力），試用力法求解其支座反力。（需畫出基本體系，列力法方程，求解未知量）（25分）4.如圖所示結(jié)構(gòu)（此處無(wú)圖，假設(shè)為一個(gè)簡(jiǎn)支梁受移動(dòng)荷載P作用，要求計(jì)算支座B的反力影響線），試推導(dǎo)支座B的反力影響線方程，并繪制影響線圖形。（僅要求推導(dǎo)方程和繪制圖形，無(wú)需計(jì)算特定荷載位置的影響線值）（20分）---試卷答案一、單項(xiàng)選擇題1.A2.A3.B4.C5.D6.C7.C8.A9.D10.A二、填空題1.R1=(P(L-a)/(L/2));R2=Pa/(L/2)2.n3.慣性矩4.影響線所在位置5.零桿6.靜定7.二階（或線性常系數(shù)）8.力矩平衡9.幾何構(gòu)造10.結(jié)點(diǎn)法；截面法三、計(jì)算題1.桁架結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算*解析思路：*首先對(duì)整體結(jié)構(gòu)或部分結(jié)構(gòu)（如結(jié)點(diǎn)）進(jìn)行受力分析，確定支座反力。*利用結(jié)點(diǎn)法：選擇合適的孤立結(jié)點(diǎn)，結(jié)點(diǎn)上所有力的矢量和為零。對(duì)結(jié)點(diǎn)進(jìn)行平衡方程求解，通常先求解容易求解的桿件（如只受拉或只受壓的桿件）。*利用截面法：用一個(gè)截面將桁架截開，考慮截開部分結(jié)構(gòu)的平衡。將截面內(nèi)力視為未知數(shù)，列出平衡方程（ΣFx=0,ΣFy=0,ΣM=0）。根據(jù)截面位置和受力情況，選擇最合適的平衡方程進(jìn)行求解。*注意區(qū)分桿件受拉（拉力為正）和受壓（壓力為負(fù)）。*對(duì)于本題假設(shè)的簡(jiǎn)單下?lián)问借旒?，可以先求支座反力，然后選擇合適的截面或結(jié)點(diǎn)進(jìn)行分析。桿件1通常在上下弦之間，桿件2可能為斜桿或豎桿，根據(jù)具體結(jié)構(gòu)形式選擇方法。例如，用截面法截?cái)喟瑮U件1和桿件2的部分，利用水平或豎向投影方程求解。2.位移法計(jì)算剛架結(jié)點(diǎn)位移*解析思路：*確定基本體系：將所有超靜定結(jié)構(gòu)的約束（多余約束）去除，形成靜定結(jié)構(gòu)（通常為鉸接體系）作為基本體系。*確定基本未知量：即靜定結(jié)構(gòu)中結(jié)點(diǎn)的獨(dú)立位移（線位移和角位移）。對(duì)于本題假設(shè)的簡(jiǎn)單剛架，可能只有一個(gè)角位移（結(jié)點(diǎn)B的轉(zhuǎn)角）或一個(gè)線位移（結(jié)點(diǎn)B的豎向位移，取決于結(jié)構(gòu)具體形式）。根據(jù)題目要求計(jì)算結(jié)點(diǎn)B的豎向位移，假設(shè)此位移為主要未知量δ。*計(jì)算桿端彎矩：計(jì)算由外荷載作用在基本體系上引起的桿端彎矩（稱為載常數(shù)）。計(jì)算由單位位移（Δ=1）作用在基本體系上引起的桿端彎矩（稱為形常數(shù)）。對(duì)于等截面直桿，形常數(shù)可查表得到。*列位移法方程：位移法方程為ΣM_i=0（對(duì)結(jié)點(diǎn)），即基本體系在荷載和多余未知力（通常設(shè)為Fii，稱為系數(shù)）共同作用下，在多余未知量方向上產(chǎn)生的總轉(zhuǎn)角（或位移）應(yīng)等于原結(jié)構(gòu)的實(shí)際轉(zhuǎn)角（或位移）。方程形式為：Fii*δ+∑ΔMi=ΔP（其中ΔMi為載常數(shù)引起的桿端彎矩之和，ΔP為外荷載引起的結(jié)點(diǎn)力矩）。對(duì)于豎向位移計(jì)算，方程形式可能涉及剪力。*求解未知量：聯(lián)立位移法方程，求解基本未知量δ。*計(jì)算最終內(nèi)力：根據(jù)求得的位移δ和桿端彎矩公式（形常數(shù)），計(jì)算結(jié)構(gòu)在荷載和位移共同作用下的實(shí)際內(nèi)力。*注意單位：確保所有計(jì)算的單位一致。3.力法計(jì)算超靜定梁支座反力*解析思路：*確定超靜定次數(shù)n：根據(jù)結(jié)構(gòu)的幾何構(gòu)造和約束情況，判斷多余約束的個(gè)數(shù)n。對(duì)于本題假設(shè)的一端固定一端鉸支的兩跨超靜定梁，n=1。*選擇基本體系：去掉一個(gè)多余約束，使結(jié)構(gòu)變?yōu)殪o定結(jié)構(gòu)。例如，去掉鉸支座B，得到一個(gè)簡(jiǎn)支梁作為基本體系。*選取基本未知量：設(shè)多余未知力為X1，代表原結(jié)構(gòu)在B點(diǎn)的支座反力。*建立力法方程：根據(jù)基本體系在多余未知力X1和原荷載共同作用下，在去掉多余約束處（B點(diǎn)）產(chǎn)生的位移應(yīng)等于原結(jié)構(gòu)在該處實(shí)際位移（此處為0，因?yàn)樵Y(jié)構(gòu)在B點(diǎn)是鉸支，無(wú)豎向位移）的原理，建立力法方程。方程形式為：δ11*X1+δ1P=Δ1P（其中δ11為系數(shù)，Δ1P為荷載引起的B點(diǎn)豎向位移）。需要計(jì)算δ11（由X1=1引起）和δ1P（由原荷載引起）。*計(jì)算系數(shù)和自由項(xiàng)：利用圖乘法或積分法計(jì)算δ11和δ1P。繪制X1=1作用下的彎矩圖（稱為δ11圖）和原荷載作用下的彎矩圖（稱為δ1P圖），進(jìn)行圖乘。*求解方程：解力法方程，求出多余未知力X1的值，即支座B的反力。*計(jì)算其他反力：根據(jù)靜力平衡方程（ΣFx=0,ΣFy=0,ΣM=0），利用已求出的X1和原荷載，計(jì)算其他支座反力。4.繪制支座反力影響線*解析思路：*確定影響線類型：支座B的反力影響線。*選擇影響線求解方法：對(duì)于簡(jiǎn)支梁，繪制支座反力影響線最直接的方法是利用影響線加載原理，即單位荷載P在梁上任意位置x處時(shí)，支座B的反力值等于影響線在x位置處的縱標(biāo)值。*應(yīng)用影響線加載原理：將單位荷載P置于梁上距離左支座a的位置。根據(jù)簡(jiǎn)支梁支座反力公式，計(jì)算此時(shí)支座B的反力值。該值即為影響線在位置x=a時(shí)的縱標(biāo)值。*移動(dòng)荷載：將單位荷載P視為移動(dòng)荷載，從左支座向右支座移動(dòng)。令單位荷載P的作用位置為x（x為從左支座算起的距離），根據(jù)簡(jiǎn)支梁支座反力公式，支座