结构力学试题A答案(样题)

第1页（共12页）中国民航大学2005－2006学年第一学期《结构力学》考试卷课程编号：07411519试卷类型：A考试形式：闭卷考试日期：2006.01.09题号一二三四五六七八九总分得分一、计算体系计算自由度，并进行机动分析（7分）（本题得分：_____）。解：刚片数：3单铰数：3链杆数：3033233W（4分）三刚片用铰两两相联，形成一大刚片，此刚片通过不全平行，也不交于一点的三链杆和地面相联，因此为几何不变体系。（3分）班级：姓名：准考证号：任课教师考场教室―――――――――――――装订线―――――――――――――－第2页（共12页）二、画出梁的弯矩图（9分）（本题得分：_____）。30kN30kN15kN/m2m2m2m2m4m15kN/m30kN30kN30kN30kN606060302分2分5分M图(kN·m)第3页（共12页）三、求出桁架指定截面1、2的内力（9分）（本题得分：_____）。解：求出支反力如图：P12PP3分取隔离体如图：PN1N2P3分N3xA0)(FMA2,0222PNPaaN（2分）0,045cos45cos)(,01001NPPNX（1分）aaaaP12第4页（共12页）四、绘出图示刚架的弯矩图（10分）（本题得分：_____）。解：研究整体，求出两铅垂支反力如图，并得方程：BAXX（4分）研究左半部分，得：LMXXBA2（2分）绘出弯矩图如图（4分）：MABCM/LM/LXAXBACM/LXAABCMM/2M/2M/2M/2第5页（共12页）五、求结构A点的竖向位移（12分）（本题得分：_____）。LLAL/2PEIEI2EI解：弯矩图如图：(8分)APEIEI2EIPL/2PL/2PL1LMP图M1图EIPLEIPLLLPLEILLPLEILLPLEIAy3341218181211222112221(4分)第6页（共12页）六、用力法求结构M图，各杆件EI相同（15分）（本题得分：_____）。要求：1)说明是几次超静定问题2)画出基本体系3)求出典型方程中的系数和自由项4)求解多余未知力5)绘出弯矩图解：1)为一次超静定问题(2分)2)基本体系如图：(2分)AL/2PL/2BCDPX1L/2L/23)PM图、1M图如图：(8分)AL/2PL/2BCDPL/2L/2第7页（共12页）PPX1=1P/2P/2PL/2PL/4001/L1/L11MP图M1图系数：EILLEILEI3411132121111自由项：EIPLLPLEILPLEIP4817652221112211214)64171111PLXP(1分)5)M图如图：(2分)PL/4M图17PL/6415PL/64PL/4第8页（共12页）七、结构如图，各杆件EI相同（15分）（本题得分：_____）。要求：1)确定独立的角位移数和独立的线位移数2)绘出位移法的基本体系3)确定位移法典型方程中的系数和自由项注：有关公式见附表解：1)一个独立角位移，无独立的线位移(2分)2)基本体系如图：(3分)6mABCD3m3m6m10kN/m4kNZ13)1M图、PM图如图：(10分)6mABCD3m3m6m10kN/m4kN第9页（共12页）ABCDZ1=14i4i2i2i3iM1图(i=EI/6)r114i4i3iABCDMP图(kN·m)30304.5R1P304.50mkN5.2511111PRir第10页（共12页）八、结构如图，各杆件EI相同（13分）（本题得分：_____）。4m4m12m4m15kN2.5kN/mABCD15kN4m要求：1)求各杆的线刚度CDBCABiii,,2)求劲度系数CDCBBCBASSSS,,,3)求分配系数CDCBBCBA,,,4)求固端弯矩FCDM解：1)各杆的线刚度(3分)8,12,8EIiEIiEIiCDBCAB2)各劲度系数：(4分)8383,31243124,284EIEISEIEISEIEISEIEISCDCBBCBA3)各分配系数：(4分)179,1788/33/13/14.0,6.0533/12/12/1CDCDCBCBCBBCBCBABABASSSSSS第11页（共12页）4)固端弯矩：(2分)mkN5.22168153163FLMFCD九、求结构在图示移动荷载作用下的C截面最大弯距（10分）（本题得分：_____）。解：1)C截面弯矩影响线如图：(3分)2)最不利荷载位置如图：(4分)3)计算maxCM：(3分)mkN25525.12075.18025.240maxCM3m9m40kN80kN20kNABC2m2m2.2540kN80kN2m2m20kN1.751.25MC影响线(m)临界位置第12页（共12页）附表：梁简图ABMBAMSABFSBAFABlφ=1EIi4lEIii2li6li6ABlEI1li6li6212li212liABlφ=1EIi30li3li3ABlEI1li3023li23liABql122ql122ql2ql2qlABFl/2l/28Fl8Fl2F2FABFl/2l/2163Fl01611F165F第13页（共12页）基本题60分（1，2，3，4，5，8），综合25分（7，9），难题15（8）