结构力学2试卷及答案D

1、,.专业年级结构力学 (二)试题考试类型：开卷试卷类型： d 卷考试时量： 120 分钟题 号一二三四总分统分人得 分阅卷人复查人一、填空题： （分，共题）1、图 1 示结构的原始刚度矩阵是_ 。（分）图 12、图示等截面梁， 截面的极限弯矩为2mu ，则结构的极限荷载pu 为_ 。（分）图3、悬臂结构和简支结构的各振型所具有的共同特性：（1）第一主振型 _ 不动点，（2）第 n 主振型， 具有个 _不动点， 两不同振型之间具有_性。（分）二、简答题： （分，每题5 分，共题）1、什么是塑性铰，其与普通铰的区别是什么？2、第一类失稳的特征、第二类失稳的特征分别是什么？;.,.3、剪力分配法中，

2、若荷载不是作用在柱顶，而是作用在竖柱上应如何处理？三、计算题： （ 40 分，每题20 分，共 2 题）1、用力矩分配法计算图示结构，做出弯矩图。（20 分）30kn/m60knaeieic2ei8m4m4m8m图;.,.2、一简支梁（ i28b），惯性矩 i=7480cm4，截面系数 w=534cm3，e=2.1104kn/cm 2。在跨度中点有电动机重量 q=35kn，转速 n=500r/min。由于具有偏心，转动时产生离心力 p=10kn，p 的竖向分量为 psint。忽略梁的质量，试求强迫振动的动力系数和最大挠度和 最大 正应 力 。（ 梁长 l=4m ） ( 简支梁 跨中 最大 挠度

3、为pl 3)(20 分)max48ei;.,.四、综合题： （ 30 分，共 1 题）1、图所示刚架各杆e、 i 、 a 相同，且 a1000i，试用矩阵位移法求其内力。（提示：l2为计算方便，可暂设e=i= l=q=1 ，待求出结点线位移、角位移、杆端轴力、剪力、弯矩后，再分别乘上 ql 4、 ql 3、 ql 、 ql 2 即可。）eiei图;.,.专业年级结构力学 (二)试题考试类型：开卷试卷类型： d 卷考试时量： 120 分钟一、填空题： （分，共题）11000k11k12k211k 221k 222k 223k232k 24301、 0k 322k33200。0k 4230k 44

4、3k 444k 454000k 544k 5542、 15m ul3、没有正交二、简答题： （分，每题5 分，共题）1、答：截面的弯矩不能再增大，但弯曲变形可任意增长，这就相当于在该截面处出现了一个铰，我们称此为塑性铰。区别： 1）普通铰不能承受弯矩，而塑性铰则承受极限弯矩m u。 2）普通铰可向两个方向自由转动，即为双向铰，而塑性铰是单向铰，只能沿弯矩方向转动，当弯矩减小时，材料则恢复弹性，塑性铰即告消失。2、答：第一类失稳特征：结构平衡形式即内力和变形状态发生质的突变，原有平衡形式成为不稳定的，同时出现新的有质的区别的平衡形式。第二类失稳特征： 平衡形式并不发生质变， 变形按原有形式迅速增

5、长， 以致使结构丧失承载能力。3、答： 1）将结构分解为只有荷载单独作用和只有结点线位移单独作用两种情况。2）计算出荷载单独作用时结构的内力图及支座链杆上反力f1；将 f1 反号作用于只有结点位移单独作用的结构，并用剪力分配法计算其内力图。3）将两内力图叠加，即得剪力分配法中，荷载作用在竖柱上时最终内力图。三、计算题： （ 40 分，每题20 分，共 2 题）1、（20 分）解： 1）求固端弯矩2/12=-160knmm ba2/12= 160knmm ab = -308=308m bc = -608/8=-60knmm bc = 608/8=60knm;.,.2)求分配系数sbc=4ei/8

6、=ei/2sba=4ei/8=ei/2sb=eibc=0.5ba=0.5scb=32ei/8=3ei/4scd=4ei/8=ei/2sc=5ei/4cb=0.4cd=0.63）力矩的分配与传递0.50.50.40.6-160160-6060-25-50-50-25-7-14-211.753.53.51.750.7-1.05183.25113.5113.522.0522.05183.25113.522.05m 图91.6352.23kn m2、（ 20 分）解： 1）求自振频率和荷载频率gst48 eig ql 3482.1 10 47480 980 35 400 357 .4 1s2n6023

7、 .14 5006052 .3 1s2）求动力系数 115.881221 52 .3 257 . 4 2;.,.3）求最大正应力maxqlpl(qp )l175.6mpa4w4w4w4）求最大挠度ql 3pl3maxsty st0.35cm48 ei48 ei四、综合题： （ 30 分，共 1 题）1、 1、解：1）编号、建坐标（见下图示）。2）计算 ke：令 e=i=l=q=1对单元1 ， =0， cos=1 ， sin =010000010000001260126k1k111k121064062k211k22110000010000001260126062064对单元2 ， =0， cos = -0.6 ，sin= -0.8 ，cos2= -0.36 ，sin2 = -0.64，sin cos=0.48;.,.367.68474.240367.68474.240474.24644.323.6474.24644.323.6k2k112k1334.83.644.83.62k 312k333367.68474.240367.68474.240474.24644.326474.24644.3264.83.624.83.643）计算 k：k1k2k 1k 2111