中国大学mooc结构力学试题及答案-k8凯发

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第一部分 杆系结构概述

第一部分阶段测试

1、图示体系的几何组成性质为（　　）.
    a、几何不变且无多余约束
    b、几何不变且有多余约束
    c、几何常变
    d、几何瞬变

2、图示体系中能被视作多余约束的支杆或链杆是（　　）.
    a、②、③、④、⑥中的任意1根
    b、①、④、⑥、⑦中的任意1根
    c、③、④、⑥、⑦中的任意2根
    d、①、④、⑤、⑥中的任意2根

3、图示体系的几何组成性质为（　　）.
    a、几何可变体系
    b、无多余约束的几何不变体系
    c、有1个多余约束的几何不变体系
    d、有2个多余约束的几何不变体系

4、若某体系的计算自由度为零，则该体系（　　）
    a、几何不变
    b、几何常变
    c、几何瞬变
    d、均有可能

5、图示体系的几何组成性质为（　　）
    a、几何不变且无多余约束
    b、几何不变且有多余约束
    c、几何常变
    d、几何瞬变

6、图示体系的几何组成性质为（　　）
    a、几何可变体系
    b、无多余约束的几何不变体系
    c、有1个多余约束的几何不变体系
    d、有2个多余约束的几何不变体系

7、若平面体系的计算自由度w＜0，则该体系为有多余约束的几何不变体系。（　　）

8、图示体系去掉二元体cef后，剩余部分为简支刚架，所以原体系为无多余约束的几何不变体系。（　　）

9、若体系中的三刚片通过三个无穷远虚铰相连，则该体系为几何可变体系。（　　）

10、静定结构的实际自由度与计算自由度相等。（　　）

11、若体系中的三刚片通过一个无穷远虚铰与两个有限远铰相连，只要保证这两个有限远铰的连线方向与该无穷远虚铰方向不平行，则该体系为几何不变体系。（　　）

12、图a所示体系去掉二元体abc后，成为图b，故原体系是几何可变体系。（　　）

13、图示体系为_________体系。

14、图示四个体系的多余约束数目分别为_______、________、__________、__________。（提示：对于有多个空的填空题，请在填写答案时，用全角逗号“，”分割各空答案。后同）

15、图示体系的多余约束个数为___________。

16、图示体系的多余约束个数为____。

17、图示体系的计算自由度为____。

18、图示体系为几何______体系，多余约束为____。

第二部分 静定结构的受力分析

第二部分阶段测试

1、图示圆形三铰拱的水平推力的值为（　　）。
    a、6
    b、7
    c、8
    d、9

2、满跨竖向均布荷载对应的合力拱轴线是(　　)。
    a、折线
    b、二次抛物线
    c、圆弧线
    d、悬链线

3、图示三铰刚架支座a的水平反力为(　　)。
    a、2kn，向右
    b、2kn，向左
    c、4kn，向右
    d、4kn，向左

4、图示刚架中，bc杆b端的弯矩及受拉侧为 (　　)。
    a、，上侧
    b、，下侧
    c、，上侧
    d、，下侧

5、图示桁架中杆ad的轴力为（　　）kn。
    a、0
    b、
    c、
    d、

6、图示组合结构中的梁截面d的弯矩值为(　　)。
    a、45kn·m；
    b、67.5kn·m；
    c、90kn·m；
    d、135kn·m

7、图示刚架中，cd杆d端的弯矩及受拉侧为（　　）
    a、16kn·m，上侧
    b、48kn·m，上侧
    c、16kn·m，下侧
    d、48kn·m，下侧

8、下述对三铰拱压力线的描述中，错误的是（　　）
    a、承受相同竖向荷载时，三铰拱的压力线与合理拱轴线重合
    b、三铰拱压力线的图解法基于二力平衡原理
    c、三铰拱的压力线不能用于确定三铰拱横截面的内力
    d、三铰拱的压力线为折线时，其所受竖向荷载必为一组集中力

9、图示桁架中，杆1和杆2的轴力分别为（　　）
    a、
    b、
    c、
    d、

10、图示多跨梁的弯矩图大致形状正确的是（　　）
    a、a
    b、b
    c、c
    d、d

11、按照合理拱轴制成的三铰拱，在任意竖向荷载作用下，拱各截面的弯矩均为零。（　　）

12、图示荷载作用下，不论铰c在结构上任何位置，图示三铰结构均无弯矩和剪力，而只有轴力。（ ）

13、图示梁的弯矩。（ ）

14、图示结构中，杆件ab、cd的弯矩为零。（ ）

15、对图示结构，有=0，=0。（ ）

16、由于零杆不受力，因此可将它们从结构中去掉。（ ）

17、如果多跨静定梁的基本部分上无荷载，则基本部分的内力为零。（　　）

18、在相同跨度和相同竖向荷载作用下，三铰拱的矢高f愈大，推力就愈小。（　　）

19、在荷载作用下，桁架各杆只产生轴力。（　　）

20、图示梁的支反力。（　　）

21、图示结构中，截面e的弯矩________kn·m。

22、图示梁的剪力=_______。

23、图示三铰刚架的为 。

24、图示刚架db杆d端的弯矩为 kn·m， 侧受拉。

25、下图所示桁架结构的零杆根数为_______（不含支座链杆）。

26、图示桁架中，= kn。

27、图示结构的剪力= 。

28、区别拱和曲梁的主要标志是在竖向荷载作用下支座是否____________________。

29、图示对称桁架中，_____。

30、图示结构，剪力 ，弯矩 kn·m， 侧受拉。

第三部分 静定结构的位移分析

第三部分阶段测试

1、图示为荷载作用下的图（单位：kn·m），曲线为二次抛物线，各杆ei（单位：kn·m）相同且为常数。则横梁中点k的竖向位移为（　　）。
    a、
    b、
    c、
    d、

2、图示桁架各杆ea相同，为常数。则结点c的竖向位移为（　　）。
    a、
    b、
    c、
    d、

3、图示桁架温度变化如图所示，材料线膨胀系数为a，结点c的竖向位移为（　　）。
    a、
    b、
    c、
    d、0

4、图示为同一伸臂梁的两种受力状态。设按图a受力时，伸臂梁自由端d处的转角为q 。则按图b受力时，引起截面c的竖向位移及其方向分别为（　　）。
    a、，竖直向上；
    b、，竖直向上；
    c、，竖直向下；
    d、，竖直向下。

5、图示桁架各杆ea相同，为常数。则结点c的竖向位移为（　　）。
    a、
    b、
    c、
    d、

6、图示结构，ei为常数，在荷载作用下，a截面转角大小（设顺时针为正）为（　　）/ei。
    a、800
    b、480
    c、160
    d、160/3

7、图示结构，ei为常数，在荷载作用下，跨内中截面c竖向位移值（设向下为正）为（　　）/ei。
    a、285/4
    b、145/4
    c、555/4
    d、315/4

8、图示结构ei为常数，在荷载作用下，b截面转角（设顺时针为正）为（　　）/ei。
    a、3480
    b、1752
    c、1704
    d、3432

9、变形体虚功原理仅适用于弹性体系，不适用于非弹性体系。（　　）

10、虚功原理中的力状态和位移状态都是虚设的。（　　）

11、虚功互等定理仅适用于线弹性体系，不适用于非线弹性体系。（　　）

12、图示体系中各杆ea相同，则两图中c点的水平位移相等。（　　）

13、图、图如下图所示，ei=常数。则图乘是正确的。（　　）

14、计算结构位移使用的单位荷载法，仅适合用于小变形状态。（　　）

15、结构在支座移动时计算位移，计算公式中的负号，取决于虚支反力与实际位移的方向是否一致。（　　）

16、竖向荷载会在转角位移上作虚功。（　　）

17、虚力原理和虚位移原理是________原理的两种不同应用形式。其中，用于求位移的是________原理。

18、用单位荷载法计算位移时，虚拟状态中所加的荷载应是与所求广义位移相应的________广义荷载。

19、图乘法的适用条件是：杆件的轴线为____线，且杆件的抗弯刚度为________，且图与图中至少有一个为________图形。

20、图a所示简支梁在c点作用集中力时，截面b的角位移为0.005弧度，则该梁在截面b作用力偶m=2 kn·m时（图b），c点的竖向位移= 。

21、图示拱中拉杆ab比原设计长度短了37.5px，由此引起c点的竖向位移为________。

22、设图示结构ei=1，计算其左右两端截面之间的相对转角的绝对值大小为 。

23、设图示结构各杆ei=1，计算铰c左右两截面之间的相对转角绝对值大小为 。

24、图示结构各杆ei为常数，在荷载作用下，c截面水平位移（设向右为正）为 。

第四部分 超静定结构的受力分析

第四部分阶段测试

1、图a所示超静定梁承受支座位移的作用，其力法基本体系如图b所示，则力法方程为（　　）。
    a、
    b、
    c、
    d、

2、图示结构的位移法未知量数目为(　　)。
    a、3
    b、4
    c、5
    d、6

3、图示结构（设各杆线刚度i相同）的位移法方程中，系数和自由项分别为(　　)。
    a、8i，
    b、8i，
    c、7i，
    d、-7i，

4、图示结构除无限刚杆（）外，其余各杆ei和杆长l均为相同常数，则无限刚杆的水平位移为 (　　)。
    a、
    b、
    c、
    d、

5、当按照两个结点的力矩分配法计算图示结构时，分配系数和分别为(　　)。
    a、，1
    b、，1
    c、，0
    d、，0

6、用手算计算图示结构的内力时可采用 (　　)。
    a、力法
    b、位移法
    c、无剪力分配法
    d、分层法

7、与原超静定结构相比，力法基本体系中（ ）。
    a、多余约束处的约束力与原结构相同
    b、内力与原结构相同
    c、变形及位移与原结构相同
    d、另3选项所述的三方面均与原结构相同

8、图a所示结构如果选取图b所示的力法基本体系，则下列对其基本方程的含义描述正确的是（ ）。
    a、该方程代表链杆cd不会被压短或拉长，即c、d两点水平线位移相同。
    b、该方程代表c、d两点会发生大小不等的水平线位移。
    c、该方程代表链杆cd被截断后，截口左右截面不会沿轴向发生相对线位移。
    d、该方程代表链杆cd被截断后，截口左右截面的轴力不会引起轴向线位移。

9、图示结构在作用下，结点b向右产生的水平位移为（ ）。
    a、
    b、
    c、
    d、

10、图示结构中各杆线刚度相同，用力矩分配法计算时，分配系数等于（ ）。
    a、3/11
    b、4/11
    c、4/9
    d、1/2

11、图a所示超静定结构在结点b处加一个铰（如图b所示）就成为静定结构，因此图a所示结构为一次超静定结构。（　　）

12、2．力法只能计算超静定结构不能计算静定结构，而位移法既能计算超静定结构也能计算静定结构。

13、位移法基本未知量的个数与结构的超静定次数无关。

14、图示连续梁的线刚度为i，欲使a端发生顺时针单位转角，需施加的力矩。（ ）

15、图示两杆ab与cd的、相等，但a端的劲度系数（转动刚度）大于c端的劲度系数（转动刚度）。（ ）

16、图示结构的各杆线刚度为i，用力矩分配法计算时分配系数。（ ）

17、超静定结构不能作为力法基本结构。（ ）

18、图示结构（ei=常数）结点b的转角等于零。（ ）

19、图示结构用位移法求解，其典型方程中的系数。（ ）

20、图示结构不能用力矩分配法计算，但可以用无剪力分配法计算。（ ）

21、图a所示结构各杆刚度相同且为常数，且q=6kn/m，a=3m，l=4m，则ab杆中点弯矩为________kn·m，____侧受拉；图b所示结构中m=10 kn·m，则 =________ kn·m，____侧受拉。

22、欲使图示刚架的结点b产生转角，则外力偶m=_______i。设取π=3.14，答案请保留4位小数。

23、图示结构各杆ei=常数，=10kn，则杆端弯矩为________ kn·m，轴力为________ kn。

24、图示单跨梁的线刚度为i，当a、b两端对称发生单位转角时，杆端弯矩 =______i。

25、某杆端力矩分配系数的取值范围是____≤ ≤____。

26、用反弯点法计算多层多跨刚架在水平结点荷载作用下的内力时，要求梁与柱的线刚度之比不小于 。

27、图示结构的超静定次数为____。

28、令图示梁（线刚度为i）b端发生位移转角时，两端的弯矩和分别为_______、 ________。

29、图示结构中结点a的转角的大小为的______倍，其方向为 。

30、图示结构，各杆线刚度为i，用力矩分配法计算时分配系数=______，传递系数 =______。

第五部分 专题部分

第五部分阶段测试

1、图示结构影响线(在be上移动)bc、cd段竖标为(　　)。
    a、bc,cd均不为零
    b、bc,cd均为零
    c、bc为零,cd不为零
    d、bc不为零,cd为零

2、图示静定多跨梁截面d弯矩的影响线，在e点处的值为 (　　)。
    a、-2m
    b、2m
    c、1m
    d、-1m

3、关于连续梁剪力包络图的作用，以下说法中正确的是(　　)。
    a、通常支座截面的剪力最大值大于跨内截面的剪力最大值；
    b、通常支座截面的剪力最大值小于跨内截面的剪力最大值；
    c、连续梁的剪力包络图在各跨内是直线
    d、连续梁的剪力包络图的作法与弯矩包络图不一样。

4、若计杆件轴向变形，图示结构用矩阵位移法先处理法计算时，共有(　　)个结点位移未知量。
    a、3
    b、4
    c、5
    d、6

5、图示结构用矩阵位移法先处理法计算时，其综合结点荷载列阵中第3个元素的值为(　　)。
    a、12
    b、16
    c、20
    d、0

6、图示结构用矩阵位移法先处理法计算时，其总刚元素=(　　) ei。设结点按从a~e依次编号，且各杆抗弯刚度均为ei。
    a、2.6
    b、1.8
    c、1.2
    d、0.45

7、用达朗贝尔原理引入惯性力后，即可将动力问题转换成瞬时静力平衡问题来分析。该原理中的惯性力（ ）。
    a、作用在振动的质量上
    b、与弹性恢复力方向相同
    c、作用在整个结构上
    d、竖向振动时存在，其余情况不存在

8、无阻尼单自由度体系的自由振动方程，其通解为，则质点的振幅为（ ）。
    a、
    b、
    c、
    d、

9、多自由度体系动力响应分析的振型叠加法中，正则坐标的实质是（ ）。
    a、各质点沿杆轴方向的位移
    b、各质点垂直于杆轴的横向位移
    c、各主振型在振动中的组合系数
    d、各主振型相互间的影响系数

10、结构力学中涉及的稳定问题属于（ ）。
    a、线性问题
    b、弹性问题
    c、几何非线性问题
    d、以上均可能

11、在什么情况下，压杆按分支点失稳？（ ）
    a、压杆无初弯曲
    b、压杆无初偏心
    c、压力作用线与杆轴完全重合
    d、以上均须满足

12、可以化作单根弹性支承压杆来计算的结构，必须满足（ ）
    a、结构或其对称半结构中仅有一根压杆
    b、组成各弹性支承的杆件互不重复
    c、结构中无弹性支承
    d、a和b

13、关于平面刚架单元刚度矩阵的性质，以下说法错误的是。（ ）
    a、是正交矩阵
    b、是对称矩阵
    c、是奇异矩阵
    d、是单元固有的性质

14、图示结构，不计杆件分布质量，当增加，则结构自振频率。（ ）
    a、不变
    b、增大
    c、减小
    d、增大减小取决于与的比值

15、图示结构中，弹簧刚度系数，柱的质量不计，ei为常数，不计阻尼。该结构的自振频率w为（ ）。
    a、
    b、
    c、
    d、

16、图示结构中，(i=1,2,3,4)为临界荷载，ei为常数，k为弹簧刚度，则（ ）。
    a、
    b、
    c、
    d、

17、图示结构bc杆轴力的影响线应画在bc杆上。（ ）

18、图示结构，沿ab移动，则剪力的影响线在b点的竖标为1.5。（ ）

19、求图示连续梁在可任意断续布置的均布活荷载作用下截面i的最大弯矩时，应将荷载布置在第一、三、五跨上。（ ）

20、使用矩阵位移法的先处理法计算时，结构整体刚度矩阵中各元素的位置由各结点的编号决定。（ ）

21、同一结构在原荷载以及与之等效的综合结点荷载各自单独作用下，产生相同的结点位移，但是在单元内部截面的位移却未必相同。（ ）

22、在平面刚架的分析中，是否忽略杆件的轴向变形，不仅影响到位移法或矩阵位移法基本未知量数目的多少，还会造成计算结果的较大差异。（ ）

23、自由振动时，单自由体系所表现出的振幅是体系的固有性质，只与体系的质量和刚度有关。（ ）

24、简谐荷载作用下，单自由度体系最终能够维持稳态纯强迫振动的原因是小阻尼的真实存在。（ ）

25、一般情况下，多自由度体系的自由振动总是遵循其某一主振型的形式。（ ）

26、用静力法计算压杆的临界荷载时所假设的失稳曲线，其函数形式最好与真实的失稳曲线大致相符。（ ）

27、用能量法计算压杆的临界荷载时所假设的失稳曲线，其函数形式最好与真实的失稳曲线大致相符。（ ）

28、对称的压杆体系不可能发生反对称的失稳。（ ）

29、荷载沿图示桁架的上弦或下弦移动，杆件ac的轴力影响线在结点b或d以左部分的竖标均为零。（ ）

30、在矩阵位移法中，整体分析的实质是建立各结点的平衡方程。（ ）

31、由于各个质点之间存在约束，质点系的动力自由度数总是小于其质点个数。（ ）

32、如果考虑阻尼，多自由度体系在简谐荷载作用下的质点振幅就不能用列幅值方程的方法求解。（ ）

33、影响线的竖标代表当________荷载位于竖标所在位置时，所引起的________。

34、图示结构，沿ac杆移动，截面b的轴力的影响线在c点的竖标为 。

35、提出影响线的定义时，采用了两个假定条件，即移动荷载是____量纲的 荷载，且是不引起结构振动的 荷载。

36、已知某单元的定位向量为 ，则其第4行第5列的刚度系数，应叠加到整体刚度矩阵第____行第____列相应的元素中去。

37、自由单元的特点是：给定其单元杆端力后，______（请选填“可以”或“无法”）根据单刚方程确定其单元杆端______。

38、矩阵位移法求得的各单元最终的杆端力，包含由______位移所引起的各单元杆端力和各单元的_____力。

39、研究自由振动的目的是确定结构的__________。

40、研究强迫振动的目的是确定结构的__________。

41、结构体系的主振型取决于质量分布和______分布，而与______无关。

42、图示为弹性支承的刚性压杆体系，其稳定自由度数等于____。

43、用能量法求某弹性等直杆的临界荷载时，设为失稳曲线y(x)，则y(x)一阶导数对应的边界条件代表该杆在其________处的________位移应该符合支座的约束条件。

44、具有对称性的压杆到底按对称还是反对称形式失稳，取决于其等效的对称半结构与反对称半结构相比，谁的刚度更____。

45、矩阵位移法分析过程主要包含三个基本环节，其一是结构的________，其二是________分析，其三是________分析。

46、图示体系，若不计阻尼，当激励频率q比体系的自振频率w大时，动位移y(t)的方向与荷载f(t)方向_________。

47、设图示对称体系中，两质点位移均以向下为正，则其第一主振型=1:___，第二主振型=1:___。

48、理想压杆的________和________越大，则临界荷载越大。

期末考试

期末考试

1、图示体系的几何组成性质为（　　）
    a、几何不变且无多余约束
    b、几何不变且有多余约束
    c、几何常变
    d、几何瞬变

2、图示多跨梁中，支杆b的支反力为（　　）
    a、10kn，向下
    b、10kn，向上
    c、12kn，向下
    d、12kn，向上

3、下述对三铰刚架与三铰拱的描述中，正确的是（　　）
    a、若承受竖向荷载作用，随着三铰刚架高度的增大，其水平支反力也将增大
    b、三铰刚架与三铰拱在支反力的计算方法上不同，但内力的计算方法相同
    c、三铰刚架可以视作杆轴为折线的三铰拱，故其内力计算方法相同
    d、三铰刚架在竖向荷载作用下必然会产生弯矩和剪力

4、图示三铰拱右支座发生水平支座位移δ，则拱顶c竖向位移的值为（　　）。
    a、
    b、
    c、
    d、

5、图示结构的超静定次数为（　　）。
    a、2
    b、3
    c、4
    d、5

6、图a所示结构如果选取图b所示的力法基本体系，则下列对其基本方程的含义描述正确的是（　　）。
    a、该方程代表链杆cd不会被压短或拉长，即c、d两点水平线位移相同；
    b、该方程代表c、d两点会发生大小不等的水平线位移；
    c、该方程代表链杆cd被截断后，截口左右截面不会沿轴向发生相对线位移；
    d、该方程代表链杆cd被截断后，截口左右截面的轴力不会引起轴向线位移。

7、图示结构位移法基本未知数的数目为(　　)。
    a、1
    b、2
    c、3
    d、4

8、图示结构各杆ei相同，截面c、d两处的弯矩值、分别为（ ）。（单位：kn·m）
    a、2.0，1.0
    b、-2.0，1.0
    c、2.0，-1.0
    d、-2.0，-1.0

9、图示结构若按矩阵位移法先处理法计算，则其综合结点荷载列阵中的第3个和第5个元素的值分别为（ ）。
    a、10，48
    b、40，48
    c、10，30
    d、40，30

10、图示结构中阴影线所示杆件为有质量的全刚性杆，不计柱子的质量，则该体系的第1和第2自振频率分别为的（ ）倍。
    a、1.51，3.96
    b、1.51，4.08
    c、2.08，3.96
    d、2.08，4.08

11、图示压杆体系中，弹簧支座刚度为，则该体系的临界荷载为kl的（ ）倍。
    a、0.411
    b、1
    c、1.645
    d、3.357

12、结构计算简图的选取原则是“力求精准，尽量反应结构的受力和变形特征”。

13、若承受横向均布荷载的梁段与无荷载梁段相连，则在相连截面处的弯矩图会产生尖点。（　　）

14、实际工程中，为优化拱结构的设计，常常沿合理拱轴线来建造三铰拱。（　　）

15、若所受荷载不变，将左图所示结构中的ac和cb部分替换成右图所示的折杆，则ab部分内力不变。（　　）

16、n次超静定的结构，就有n种力法基本结构的选取方法。（　　）

17、图示超静定梁a端发生转角时，b端产生的转角大小为。（ ）

18、图示连续梁的弯曲刚度为ei，各跨长均为l，杆端弯矩<0.5m。（ ）

19、各类静定梁中剪力的影响线都会在该剪力所在截面处产生突变。（ ）

20、图示结构如果不考虑杆件轴向变形，用矩阵位移法先处理法计算时，整体刚度矩阵的规模为4×4。已知ei为常数。（ ）

21、设各杆质量不计，ei为常数，则图示体系的自振频率为。（ ）

22、图示结构的临界荷载满足。（ ）

23、图示体系的几何组成性质为几何____变。

24、图示简支刚架的= kn·m。设q=10kn/m，a=l=2m。

25、图示桁架中，= kn。

26、已知刚架在荷载作用下的图如下图所示，曲线为二次抛物线，横梁的抗弯刚度为2ei，竖杆为ei，则横梁中点k的竖向位移为________/ei，方向向____。

27、左下图和右下图所示的左半结构，分别为上图所示原对称结构在_______荷载和_______荷载作用时的等效半结构。

28、图示结构，ei＝常数，＝∞，l=3m，全长受均布荷载q=12kn/m，则杆端弯矩=______ kn·m。

29、图示结构中ab杆的弯矩=______，轴力的符号为____。

30、图示结构中，。截面b的最大弯矩。

31、若按先处理法的编码约定，对图示组合结构进行离散化，则结点7的结点位移分量统一编码为( __, __, __ )。

32、图示简谐荷载作用的单自由度体系，达到稳态纯强迫振动时，质点c的振幅为______cm。设q/w=0.707，=10kn，l=4m，。结果保留两位小数。

33、图示体系的临界荷载为(__/__)kl。