2025年結構力學答案試題及答案

一、單項選擇題1.靜定結構在溫度改變作用下（）A.有內(nèi)力，有位移B.無內(nèi)力，有位移C.有內(nèi)力，無位移D.無內(nèi)力，無位移答案：B2.力法的基本未知量是（）A.結點角位移和線位移B.多余約束力C.廣義位移D.廣義力答案：B3.位移法的基本未知量是（）A.多余約束力B.獨立的結點角位移和線位移C.廣義力D.廣義位移答案：B4.圖示結構EI為常數(shù)，C截面的轉角為（）A.Pl/24EI（順時針）B.Pl/12EI（順時針）C.Pl/6EI（順時針）D.Pl/3EI（順時針）答案：B5.圖示結構，各桿EI相同，桿AB的軸力為（）A.0B.P/2C.PD.2P答案：A6.力法典型方程是根據(jù)（）條件建立的。A.位移協(xié)調(diào)B.靜力平衡C.物理關系D.變形條件答案：A7.位移法典型方程中的系數(shù)kij表示（）A.單位位移引起的第j個附加約束中的反力B.單位位移引起的第i個附加約束中的反力C.單位力引起的第j個附加約束中的反力D.單位力引起的第i個附加約束中的反力答案：B8.超靜定結構的內(nèi)力與（）有關。A.結構的幾何形狀和尺寸B.各桿的剛度C.荷載D.以上都是答案：D9.圖示結構A支座反力為（）A.0B.PC.2PD.3P答案：B10.用力矩分配法計算結構內(nèi)力時，放松結點的順序（）A.對計算過程和結果都有影響B(tài).對計算過程有影響，對結果無影響C.對計算過程無影響，對結果有影響D.對計算過程和結果都無影響答案：B二、多項選擇題1.下列關于靜定結構的說法正確的是（）A.內(nèi)力僅由平衡條件確定B.溫度改變時無內(nèi)力C.支座位移時無內(nèi)力D.制造誤差時無內(nèi)力答案：ABCD2.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：AB3.位移法的基本假定有（）A.忽略軸向變形B.彎曲變形是微小的C.桿件之間的夾角不變D.剛結點處各桿端的轉角相等答案：ABD4.下列屬于超靜定結構特性的有（）A.具有多余約束B.內(nèi)力分布更均勻C.抵抗破壞的能力強D.溫度改變時會產(chǎn)生內(nèi)力答案：ABCD5.力矩分配法中，傳遞系數(shù)與（）有關。A.桿件的線剛度B.桿件的遠端支承情況C.近端支承情況D.荷載大小答案：AB6.影響結構位移的因素有（）A.荷載B.溫度改變C.支座位移D.材料性質答案：ABCD7.下列關于對稱性的說法正確的是（）A.對稱結構在正對稱荷載作用下，反對稱未知力為零B.對稱結構在反對稱荷載作用下，正對稱未知力為零C.利用對稱性可以簡化結構的計算D.對稱結構的對稱軸一定是幾何對稱軸答案：ABC8.用圖乘法計算結構位移時，要求（）A.桿件EI為常數(shù)B.兩個彎矩圖中至少有一個是直線圖形C.取面積的彎矩圖必須是直線圖形D.兩個彎矩圖都不能是曲線圖形答案：AB9.超靜定結構的計算方法有（）A.力法B.位移法C.力矩分配法D.靜定結構分析法答案：ABC10.下列結構中，屬于平面桿件結構的有（）A.梁B.剛架C.桁架D.拱答案：ABCD三、判斷題1.靜定結構的內(nèi)力和反力與桿件的材料性質和截面尺寸無關。（√）2.力法的基本體系是唯一的。（×）3.位移法中，附加剛臂和附加鏈桿的作用是限制結點的位移。（√）4.超靜定結構在荷載作用下的內(nèi)力只與結構的幾何形狀和尺寸有關，與各桿的剛度無關。（×）5.力矩分配法是一種漸近法，其計算結果是近似值。（×）6.結構的位移與荷載的大小成正比。（×）7.對稱結構在正對稱荷載作用下，其內(nèi)力和位移也是正對稱的。（√）8.圖乘法只能用于計算梁和剛架結構的位移。（×）9.力法和位移法都可用于計算靜定結構和超靜定結構。（×）10.桁架結構的桿件只受軸力作用。（√）四、簡答題1.簡述靜定結構的特性。靜定結構具有以下特性：一是內(nèi)力僅由平衡條件確定，與結構的材料性質、截面尺寸等無關；二是溫度改變、支座位移、制造誤差等因素不引起內(nèi)力；三是當靜定結構的某一幾何不變部分上作用有平衡力系時，其余部分的內(nèi)力不受影響；四是在靜定結構中，荷載等效變換（主矢、主矩相同）只對荷載作用的局部范圍的內(nèi)力有影響，對其余部分內(nèi)力無影響。2.簡述力法的基本原理和解題步驟。力法基本原理：以多余約束力作為基本未知量，根據(jù)基本體系在原荷載和多余約束力共同作用下，在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，求解多余約束力，進而計算結構內(nèi)力。解題步驟：首先確定原結構的超靜定次數(shù)，選取基本體系；然后作出基本體系在荷載和單位多余約束力作用下的內(nèi)力圖；接著根據(jù)位移協(xié)調(diào)條件建立力法典型方程；求解方程得到多余約束力；最后由疊加法繪制原結構內(nèi)力圖。3.簡述位移法的基本思路。位移法的基本思路：以獨立的結點角位移和線位移作為基本未知量，通過加入附加約束限制結點位移，將結構拆分成單跨超靜定梁的組合。先分別考慮荷載和結點位移作用下單跨超靜定梁的內(nèi)力，再根據(jù)結點的平衡條件建立位移法方程，求解基本未知量，進而確定結構的內(nèi)力。4.簡述力矩分配法的基本概念和計算過程。力矩分配法基本概念：基于位移法，將結點不平衡力矩逐步分配和傳遞來計算結構內(nèi)力的漸近法。計算過程：首先固定剛結點，計算各桿端的固端彎矩，進而得到結點的不平衡力矩；然后將不平衡力矩按各桿的分配系數(shù)分配給各桿的近端，得到近端的分配彎矩；接著將近端的分配彎矩乘以傳遞系數(shù)傳遞到遠端，得到遠端的傳遞彎矩；反復進行分配和傳遞，直到不平衡力矩足夠小，最后將各桿端的固端彎矩、分配彎矩和傳遞彎矩疊加得到最終桿端彎矩。五、討論題1.試討論超靜定結構在工程中的應用及優(yōu)缺點。超靜定結構在工程中應用廣泛，如大型橋梁、高層建筑等。優(yōu)點在于具有多余約束，結構安全性高，抵抗破壞能力強，內(nèi)力分布更均勻，可充分發(fā)揮材料性能。缺點是超靜定結構計算復雜，分析時需考慮更多因素；對溫度變化、支座位移等因素敏感，會產(chǎn)生附加內(nèi)力；一旦多余約束破壞，結構受力狀態(tài)改變大，甚至可能引發(fā)安全問題。在實際工程中需綜合考慮這些因素，合理設計超靜定結構。2.結合實際，談談力法和位移法在不同工程場景中的適用性。力法適用于超靜定次數(shù)不高且基本體系易于選取和分析的情況。例如在一些簡單的小型結構，如小型桁架橋，其超靜定次數(shù)有限，通過選取合適基本體系，利用力法能有效分析內(nèi)力。位移法更適用于結點位移相對較少且便于確定的結構。像框架結構的高層建筑，以結點的角位移和線位移為未知量，利用位移法可方便建立方程求解內(nèi)力。在復雜結構中，也可結合兩種方法，發(fā)揮各自優(yōu)勢進行分析計算。3.討論結構力學中對稱性的利用對工程設計和分析的意義。在工程設計方面，利用對稱性可簡化結構形式，使結構受力更合理，減少材料用量，降低成本。例如對稱的橋梁結構，能更均勻分配荷載，提高結構穩(wěn)定性。在分析中，利用對稱性可大幅減少計算量。對稱結構在正對稱或反對稱荷載作用下，可根據(jù)對稱性質確定部分未知力為零，從而簡化計算模型，縮短計算時間，提高分析效率。同時，對稱性的利用有助于工程師更好理解結構受力特性，優(yōu)化設計方案。4.分析結構位移計算在結構設計和評估中的重要性。在結構設計中，位移計算可確保結構滿足正常