高等結(jié)構(gòu)力學(xué)試題及答案

一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.結(jié)構(gòu)力學(xué)中，靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算與（）無(wú)關(guān)。A.荷載B.材料性質(zhì)C.桿件截面尺寸D.以上都是2.力法的基本未知量是（）。A.結(jié)點(diǎn)位移B.多余未知力C.桿端內(nèi)力D.支座反力3.位移法典型方程中的主系數(shù)（）。A.恒為正B.恒為負(fù)C.可為正、負(fù)或零D.只能為零4.力矩分配法中，分配系數(shù)與（）有關(guān)。A.桿端轉(zhuǎn)動(dòng)剛度B.結(jié)點(diǎn)上的外力偶C.桿的長(zhǎng)度D.桿的材料5.圖示結(jié)構(gòu)中，AB桿A端的彎矩\(M_{AB}\)為（）（設(shè)下側(cè)受拉為正）。（此處應(yīng)配相應(yīng)圖，但無(wú)法給出，實(shí)際出題需配圖）A.\(Pl/2\)B.\(-Pl/2\)C.\(Pl\)D.\(-Pl\)6.超靜定結(jié)構(gòu)在溫度變化作用下（）。A.無(wú)內(nèi)力B.有內(nèi)力C.僅當(dāng)溫度均勻變化時(shí)有內(nèi)力D.僅當(dāng)溫度非均勻變化時(shí)有內(nèi)力7.用矩陣位移法計(jì)算結(jié)構(gòu)內(nèi)力時(shí)，首先要進(jìn)行的是（）。A.單元分析B.整體分析C.結(jié)點(diǎn)編號(hào)D.坐標(biāo)變換8.結(jié)構(gòu)的動(dòng)力自由度與（）有關(guān)。A.質(zhì)量的數(shù)目B.約束的情況C.質(zhì)量和約束D.結(jié)構(gòu)的形式9.單自由度體系自由振動(dòng)的振幅取決于（）。A.初位移B.初速度C.初位移和初速度D.結(jié)構(gòu)的自振頻率10.影響線的基線表示（）。A.移動(dòng)荷載的作用位置B.某量值的大小C.截面的位置D.單位移動(dòng)荷載二、多項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.以下屬于超靜定結(jié)構(gòu)的是（）。A.簡(jiǎn)支梁B.兩鉸拱C.連續(xù)梁D.無(wú)鉸拱2.力法的基本結(jié)構(gòu)可以是（）。A.靜定梁B.靜定剛架C.靜定桁架D.組合結(jié)構(gòu)3.位移法的基本未知量可以是（）。A.角位移B.線位移C.桿端彎矩D.支座反力4.力矩分配法適用于（）。A.連續(xù)梁B.無(wú)側(cè)移剛架C.有側(cè)移剛架D.桁架5.矩陣位移法中，單元?jiǎng)偠染仃嚨男再|(zhì)有（）。A.對(duì)稱矩陣B.奇異矩陣C.非奇異矩陣D.可逆矩陣6.結(jié)構(gòu)動(dòng)力計(jì)算中，動(dòng)力荷載的類型有（）。A.簡(jiǎn)諧荷載B.沖擊荷載C.突加荷載D.移動(dòng)荷載7.影響線可用于計(jì)算（）。A.固定荷載作用下的內(nèi)力B.移動(dòng)荷載作用下的內(nèi)力C.最大內(nèi)力D.最小內(nèi)力8.以下關(guān)于結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和位移說(shuō)法正確的有（）。A.靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力只與荷載有關(guān)B.超靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力與荷載和結(jié)構(gòu)的剛度有關(guān)C.結(jié)構(gòu)的位移只與荷載有關(guān)D.結(jié)構(gòu)的位移與荷載和結(jié)構(gòu)的剛度有關(guān)9.力法方程中的系數(shù)和自由項(xiàng)與（）有關(guān)。A.結(jié)構(gòu)的幾何形狀B.材料性質(zhì)C.桿件截面尺寸D.荷載10.位移法方程中的系數(shù)和自由項(xiàng)與（）有關(guān)。A.結(jié)構(gòu)的剛度B.荷載C.溫度變化D.支座位移三、判斷題（每題2分，共20分）1.靜定結(jié)構(gòu)的反力和內(nèi)力可以由平衡條件唯一確定。（）2.力法方程是根據(jù)變形協(xié)調(diào)條件建立的。（）3.位移法方程是根據(jù)平衡條件建立的。（）4.力矩分配法是一種精確解法。（）5.矩陣位移法中，整體剛度矩陣是稀疏矩陣。（）6.結(jié)構(gòu)的自振頻率與外界干擾力無(wú)關(guān)。（）7.影響線是單位移動(dòng)荷載作用下某量值的變化規(guī)律。（）8.超靜定結(jié)構(gòu)在支座位移作用下一定會(huì)產(chǎn)生內(nèi)力。（）9.單自由度體系的阻尼比越大，結(jié)構(gòu)的振動(dòng)衰減越快。（）10.靜定結(jié)構(gòu)在溫度變化作用下不會(huì)產(chǎn)生內(nèi)力。（）四、簡(jiǎn)答題（每題5分，共20分）1.簡(jiǎn)述力法和位移法的基本思路。答：力法以多余未知力為基本未知量，選取靜定的基本結(jié)構(gòu)，根據(jù)基本結(jié)構(gòu)在多余未知力和荷載等共同作用下的變形協(xié)調(diào)條件列方程求解多余未知力，再求其他內(nèi)力。位移法以結(jié)點(diǎn)位移為基本未知量，通過(guò)建立單跨超靜定梁的桿端力與位移關(guān)系，根據(jù)結(jié)點(diǎn)或截面的平衡條件列方程求解位移，進(jìn)而求內(nèi)力。2.什么是結(jié)構(gòu)的動(dòng)力自由度？確定動(dòng)力自由度的原則是什么？答：結(jié)構(gòu)的動(dòng)力自由度指確定結(jié)構(gòu)在動(dòng)力作用下全部質(zhì)量的位置所需的獨(dú)立幾何參數(shù)數(shù)目。原則是只考慮質(zhì)量的自由度，忽略無(wú)質(zhì)量處的變形；根據(jù)結(jié)構(gòu)約束和質(zhì)量分布，確定能獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的質(zhì)量方向和數(shù)目。3.簡(jiǎn)述影響線的用途。答：影響線可用于確定移動(dòng)荷載作用下結(jié)構(gòu)某量值的最不利荷載位置，從而計(jì)算該量值的最大值和最小值；也可用于計(jì)算固定荷載作用下結(jié)構(gòu)某量值的大小，將荷載值與對(duì)應(yīng)影響線豎標(biāo)相乘求和。4.簡(jiǎn)述矩陣位移法的基本步驟。答：先進(jìn)行單元分析，建立單元?jiǎng)偠染仃嚕辉龠M(jìn)行整體分析，集成整體剛度矩陣；引入邊界條件，修改整體剛度方程；求解位移；最后根據(jù)桿端位移計(jì)算桿端內(nèi)力。五、討論題（每題5分，共20分）1.比較力法和位移法在求解超靜定結(jié)構(gòu)時(shí)的優(yōu)缺點(diǎn)。答：力法優(yōu)點(diǎn)是基本結(jié)構(gòu)選擇靈活，對(duì)某些結(jié)構(gòu)可簡(jiǎn)化計(jì)算；缺點(diǎn)是基本未知量多，方程求解復(fù)雜。位移法優(yōu)點(diǎn)是基本未知量易確定，方程規(guī)律性強(qiáng)，便于編制程序；缺點(diǎn)是對(duì)復(fù)雜結(jié)構(gòu)位移分析較難，且要記憶單跨超靜定梁的桿端力公式。2.討論結(jié)構(gòu)的自振頻率和振型的意義。答：自振頻率反映結(jié)構(gòu)自身的動(dòng)力特性，與結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和剛度有關(guān)，是結(jié)構(gòu)抵抗振動(dòng)能力的重要指標(biāo)。振型描述結(jié)構(gòu)振動(dòng)時(shí)各質(zhì)點(diǎn)的相對(duì)振動(dòng)形態(tài)，不同振型對(duì)應(yīng)不同自振頻率，了解振型有助于分析結(jié)構(gòu)在動(dòng)力作用下的響應(yīng)。3.分析影響線在橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。答：在橋梁設(shè)計(jì)中，影響線可用于確定車輛等移動(dòng)荷載作用下橋梁各截面的最大內(nèi)力，如彎矩、剪力等，從而進(jìn)行截面設(shè)計(jì)；還可確定最不利荷載布置，為橋梁的安全性和經(jīng)濟(jì)性設(shè)計(jì)提供依據(jù)。4.討論超靜定結(jié)構(gòu)在溫度變化和支座位移作用下的內(nèi)力計(jì)算與靜定結(jié)構(gòu)的區(qū)別。答：靜定結(jié)構(gòu)在溫度變化和支座位移作用下不產(chǎn)生內(nèi)力，因?yàn)槠鋬?nèi)力僅由平衡條件確定。超靜定結(jié)構(gòu)因有多余約束，在溫度變化和支座位移作用下會(huì)產(chǎn)生內(nèi)力，需考慮變形協(xié)調(diào)條件，通過(guò)力法或位移法等求解。答案一、單項(xiàng)選擇題1.D2.B3.A4.A5.B6.B7.A8.C9.C10.A二、多項(xiàng)選擇題1.BCD