2025年土木工程《結(jié)構(gòu)力學(xué)》模擬題考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共10分。請(qǐng)將正確選項(xiàng)的字母填在括號(hào)內(nèi)）1.在一平面匯交力系中，若力多邊形自行封閉，則該力系平衡。此結(jié)論是依據(jù)（）。A.力的平行四邊形法則B.力的三角形法則C.二力平衡條件D.平面匯交力系平衡的幾何條件2.某構(gòu)件橫截面上既有剪力又有彎矩，則該截面屬于（）。A.桁架桿件B.梁或剛架的某一部分C.拱結(jié)構(gòu)D.二力桿3.用截面法求解桁架內(nèi)力時(shí)，若截?cái)嗳蛉陨线B續(xù)桿件，則截面上的未知軸力數(shù)目最多為（）。A.1B.2C.3D.任意多4.靜定結(jié)構(gòu)在溫度變化時(shí)（不考慮支座沉降和制造誤差），其（）。A.內(nèi)力為零B.位移為零C.內(nèi)力和位移均不為零D.內(nèi)力不為零，位移為零5.超靜定次數(shù)為n的結(jié)構(gòu)，用力法求解時(shí)需要建立的獨(dú)立方程數(shù)目為（）。A.n-1B.nC.3nD.2n二、填空題（每小題2分，共10分。請(qǐng)將答案填在橫線上）6.截面法是求解梁或剛架內(nèi)力的基本方法，通常需要計(jì)算截面一側(cè)所有外力的（）的代數(shù)和。7.梁的彎矩圖是一條連續(xù)曲線，其拐點(diǎn)處的剪力值為（）。8.超靜定結(jié)構(gòu)是指其約束反力或內(nèi)力總數(shù)（）獨(dú)立平衡方程數(shù)的結(jié)構(gòu)。9.功的互等定理是虛功原理的兩個(gè)重要推論之一，也稱為（）定理。10.位移法中，等截面直桿的轉(zhuǎn)角位移方程反映了桿端彎矩與（）、（）以及桿端相對(duì)轉(zhuǎn)角之間的關(guān)系。三、計(jì)算題（共80分）11.（10分）試求圖示懸臂梁自由端的彎矩M和剪力F。梁上作用均布荷載q，梁長(zhǎng)為l。(此處應(yīng)有簡(jiǎn)圖，但按要求不繪制)```q||l||------>F```(假設(shè)梁的右端為自由端，荷載方向向下)12.（15分）試作圖示簡(jiǎn)支梁在集中力P和均布荷載q共同作用下的剪力圖和彎矩圖。梁長(zhǎng)為2l。(此處應(yīng)有簡(jiǎn)圖，但按要求不繪制)```q||------>P|ll|------|-------```(假設(shè)梁的左端為A，右端為B，P作用在跨中，方向向上，q方向向下)13.（15分）試求圖示桁架中桿件1和桿件2的內(nèi)力。結(jié)點(diǎn)A受水平力P作用，結(jié)點(diǎn)B受豎直力P作用。(此處應(yīng)有簡(jiǎn)圖，但按要求不繪制)```B||P||------>P|A12```(假設(shè)桿件1在A、B之間，桿件2在A點(diǎn)垂直向上)14.（20分）試用力法求解圖示超靜定梁的支座反力，并繪制彎矩圖。梁上作用集中力偶M。梁長(zhǎng)為l。(此處應(yīng)有簡(jiǎn)圖，但按要求不繪制)```A/|\M/|\/|\/---|---\Blll```(假設(shè)梁為兩端固定梁，M作用在跨中右側(cè)與梁垂直)15.（20分）試用位移法求解圖示超靜定剛架的結(jié)點(diǎn)B的轉(zhuǎn)角位移和桿端彎矩。剛架受水平力P作用在B點(diǎn)。各桿EI相等。(此處應(yīng)有簡(jiǎn)圖，但按要求不繪制)```A||B/\/\/-----\P||||||C-----D```(假設(shè)AC、BC為豎向立柱，CD為水平橫梁，P作用在B點(diǎn)水平向右)---試卷答案一、選擇題1.D2.B3.C4.B5.B二、填空題6.代數(shù)和7.零8.大于9.互等10.桿端轉(zhuǎn)角，桿端線位移三、計(jì)算題11.解析思路：對(duì)梁的自由端（原為固定端，但計(jì)算反力時(shí)可視為自由端受力）進(jìn)行截面切割，取左側(cè)（或右側(cè)）部分為隔離體。隔離體上作用有均布荷載q和截面上的內(nèi)力F（剪力）及M（彎矩）。根據(jù)隔離體的平衡方程ΣFx=0和ΣM=0求解。答案：F=ql，M=ql212.解析思路：首先計(jì)算支座反力RA和RB。利用隔離體平衡方程ΣFx=0（水平方向無(wú)外力，RAx=0）和ΣMy=0（豎直方向，RA+RB-P-q*2l=0）。然后，分段繪制剪力圖和彎矩圖。剪力圖在支座處有突變（等于支座反力），在集中力P和q作用處有突變（分別等于-P和-ql）。彎矩圖在支座處為零，在集中力作用處有折點(diǎn)，在均布荷載區(qū)段為拋物線。答案：（需繪制剪力圖和彎矩圖，并標(biāo)注數(shù)值）RA=P+ql/2，RB=P+3ql/2。剪力圖在A點(diǎn)為P+ql/2，B點(diǎn)為-P-ql。彎矩圖在A、B點(diǎn)為零，跨中最大值為P*l/2+ql2/8。13.解析思路：采用結(jié)點(diǎn)法或截面法。由于結(jié)點(diǎn)A無(wú)外力，根據(jù)結(jié)點(diǎn)平衡，桿件1為零桿。為求桿件2內(nèi)力，可截?cái)鄺U件2和桿件3（或桿件1和桿件4），取隔離體。隔離體上作用有P、P和桿件2、3的內(nèi)力（設(shè)為N2、N3）。根據(jù)隔離體平衡方程ΣFx=0（水平方向，P-N3cos45°=0）和ΣFy=0（豎直方向，N2+N3sin45°-P=0）。聯(lián)立求解得N2。答案：N1=0，N2=-√2/2*P（壓力）14.解析思路：該梁為二次超靜定結(jié)構(gòu)。選擇合適的基本體系，例如將B端支座反力RB作為多余未知力。根據(jù)變形協(xié)調(diào)條件建立力法方程。計(jì)算系數(shù)和自由項(xiàng)：ΔPE（荷載引起的基本體系位移），通常需要作M<0xE2><0x82><0x9F>圖和M<0xE1><0xB5><0xA3>圖，利用圖乘法計(jì)算。力法方程為：δ<0xE2><0x82><0x99>*FRB+ΔPE=0。求解方程得到FRB。再利用平衡方程求其他支座反力。最后，根據(jù)基本體系繪出最終彎矩圖。答案：（需給出支座反力數(shù)值和繪制的彎矩圖）RB=M/2。其他反力求解過(guò)程略。15.解析思路：該剛架為一次超靜定結(jié)構(gòu)。采用位移法。確定基本體系（假設(shè)B點(diǎn)無(wú)線位移和轉(zhuǎn)角）。設(shè)B點(diǎn)轉(zhuǎn)角為Z1。根據(jù)B點(diǎn)的變形協(xié)調(diào)條件建立位移法方程：r<0xE2><0x82><0x99>??*Z1+f<0xE2><0x82><0x99>?P=0。計(jì)算系數(shù)r<0xE2><0x82><0x99>??（將Z1=1代入，計(jì)算B點(diǎn)虛位移引起的桿端彎矩）和自由項(xiàng)f<0xE2><0x82><0x99>?P（將B點(diǎn)固定，計(jì)算P引起的桿端彎矩）。求解方程得到Z1。然后，根據(jù)桿端彎矩公式（考慮Z1和P的影響）計(jì)算各桿端彎