結(jié)構(gòu)力學(xué)2試卷及答案B

1、專業(yè)年級(jí)結(jié)構(gòu)力學(xué) (二)試題考試類型：開卷試卷類型： B 卷考試時(shí)量： 120 分鐘一、填空題： （20 分，每題5 分，共 4 題）、已知 l =2m，M u=300KNm ，則圖 1 示等截面靜定梁的極限荷載_ 。圖 12、請(qǐng)繪出圖2 示結(jié)構(gòu)彎矩圖，各桿EI、 l 均相同。3、圖 2圖 3 示結(jié)構(gòu)的原始剛度矩陣是_ 。圖 34、略去桿件自重及阻尼影響，圖4 示結(jié)構(gòu)自振頻率是_ 。圖 4二、簡(jiǎn)答題： （20 分，每題5 分，共 4 題）1、什么是塑性鉸，其與普通鉸的區(qū)別是什么？2、矩陣位移法中何為單元分析？何為整體分析？3、剪力分配法中，若荷載不是作用在柱頂，而是作用在豎柱上應(yīng)如何處理？4、

2、第一類失穩(wěn)的特征、第二類失穩(wěn)的特征分別是什么？四、計(jì)算題： （ 30 分，每題15 分，共 2 題）1、 請(qǐng)用 無(wú)剪力分配法繪制圖 5 所示剛架的M 圖。圖 52、試求圖6 示剛架的自振頻率和主振型。圖 6五、綜合題： （ 30 分，共 1 題）圖所示剛架各桿1000I，試用矩陣位移法求其內(nèi)力。 （提示：為計(jì)E、I 、A 相同，且 A2l算方便，可暫設(shè)E=I= l=q=1 ，待求出結(jié)點(diǎn)線位移、角位移、桿端軸力、剪力、彎矩后，再分別乘上 ql 4、 ql3、 ql 、 ql 2 即可。）EIEI圖 7一、填空題： （20 分，每題5 分，共 4 題）1、 _200KN_2、MM/4k111k12

3、1000k211k 221k 222k223k232k24303、 0k 322k33200。0k 4230k443k 444k454000k544k5544、6EI3二、簡(jiǎn)答題： （20 分，每題5 分，共 4 題）1、答：截面的彎矩不能再增大，但彎曲變形可任意增長(zhǎng)，這就相當(dāng)于在該截面處出現(xiàn)了一個(gè)鉸，我們稱此為塑性鉸。區(qū)別： 1）普通鉸不能承受彎矩，而塑性鉸則承受極限彎矩M u。 2）普通鉸可向兩個(gè)方向自由轉(zhuǎn)動(dòng)，即為雙向鉸，而塑性鉸是單向鉸，只能沿彎矩方向轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)彎矩減小時(shí)，材料則恢復(fù)彈性，塑性鉸即告消失。2、答：?jiǎn)卧治觯喊呀Y(jié)構(gòu)離散成有限個(gè)較小的單元，分析單元的內(nèi)力與位移之間的關(guān)系，建立所

4、謂單元?jiǎng)偠染仃嚮騿卧岫染仃?。整體分析： 把各單元集合成原來(lái)的結(jié)構(gòu)， 使各單元滿足原結(jié)構(gòu)的幾何條件、 平衡條件， 從而建立整個(gè)結(jié)構(gòu)剛度方程或柔度方程，以求解原結(jié)構(gòu)的位移和內(nèi)力。3、答： 1）將結(jié)構(gòu)分解為只有荷載單獨(dú)作用和只有結(jié)點(diǎn)線位移單獨(dú)作用兩種情況。2）計(jì)算出荷載單獨(dú)作用時(shí)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力圖及支座鏈桿上反力F1；將 F1 反號(hào)作用于只有結(jié)點(diǎn)位移單獨(dú)作用的結(jié)構(gòu)，并用剪力分配法計(jì)算其內(nèi)力圖。3）將兩內(nèi)力圖疊加，即得剪力分配法中，荷載作用在豎柱上時(shí)最終內(nèi)力圖。4、答：第一類失穩(wěn)特征：結(jié)構(gòu)平衡形式即內(nèi)力和變形狀態(tài)發(fā)生質(zhì)的突變，原有平衡形式成為不穩(wěn)定的，同時(shí)出現(xiàn)新的有質(zhì)的區(qū)別的平衡形式。第二類失穩(wěn)特征：平衡

5、形式并不發(fā)生質(zhì)變，變形按原有形式迅速增長(zhǎng)，以致使結(jié)構(gòu)喪失承載能力。三、計(jì)算題： （ 30 分，每題15 分，共 2 題）1、解：（反對(duì)稱）（正對(duì)稱，各桿彎矩皆為取反對(duì)稱的半結(jié)構(gòu)：零，只有水平桿有軸力）DE2 EI2i BCEI1i CDi BE3EI41）計(jì)算 i，令 i AB4432）計(jì)算 ， BA212BC1112113415121134151BE341221134151CB111134131CD34121341313）計(jì)算 MF， M BCFM CBFFl40 480M BAFM ABFFl40 48022224）分配與傳遞5）計(jì)算 M6）繪M圖2、解：1）計(jì)算 ：11 2212211l

6、 25l9l29l11l 3EI22232643641536 EI1l 2ll2ll 3EI2223264364512EI2）計(jì)算 w：12111m 122 m 2111 m122 m 224 11 22122 m 1m 22211ml 33ml 31536EI1536EI141536 ml 38 1536EIw110.47EIw113.86EI1ml32ml3123）計(jì)算 ：114ml 311ml 3A1211m115362w1EI1536EI11112 m21ml 3A1512EI111m18ml311ml3A22EIEI2w2153615361212 m21ml 3A12512EI四、綜

7、合題： （ 30 分，共 1 題）1、解：1）編號(hào)、建坐標(biāo)（見下圖示）。2）計(jì)算 Ke：令 E=I=l=q=1對(duì)單元1 ， =0°， cos=1 ， sin =010000010000001260126k1k111k121064062k211k22110000010000001260126062064對(duì)單元2 ， =0°， cos = -0.6 ，sin= -0.8 ，cos2= -0.36 ，sin2 = -0.64，sin cos=0.48367.68474.240367.68474.240474.24644.323.6474.24644.323.6234.83.644.83.62k 2k11k13k 312k333367.68474.240367.68474.240474.24644.326474.24644.3264.83.624.83.643）計(jì)算 K：k111k11