佛山科学技术学院：《结构力学 STRUCTURAL MECHANICS》课程教学资源（自测题）第1-5单元答案

结力自测题答案 (第一单元)几何组成分析 、1X203X4X5X6X7X I B 2B 3B 4A5C 6 1、无多余约束的几何不变 13N),xN(,=3N(2分) M图每杆(24分),图名单位(1分) 2、无多余约束的几何不变 3、无多余约束的几何不变 1、几何不变,且无多余联系。 2、铰接三角形BCD视为刚片,AE视为刚片Ⅱ,基 础视为刚片Ⅲ(2分)1、Ⅱ间用链杆AB,EC构成 M图(N·m) 构成的虚较在B点)相联,,Ⅲ间由链杆和E处支七 Q图N2分)N图N2分)图(叫s分) 杆构成的虚铰相联2分 x2=2N(+),可不求竖向反力 3、用两刚片三链杆法则,几何不变无多余约束 (第三单元) (4分) =4N;N((2分 五、几何不变,无多余约束。 M图每杆(24分),图名单位(1分) 铰拱、菥架、组合结构内力计算 1X2X3X4050 (第二单元)静定梁、刚架内力计算 二、1A2A3B4B 、1X2X3X405X6X 二、1A2B3C4C 2、0kN·m(3分) M图(N·m) (3分) 八 2、0,0(各25分) 3、CB,CD(或ACD)(4分) 点.,分) (5分) 5,·3N(5分) (2分) (15分) 8.1=-1N.M=2Nm(各3分) (6分) =0,xP(+),4=1(2分) M图每杆(3分),图名(1分) 每杆(25分)

结力自测题答案 （第一单元）几何组成分析 一、1 X 2 O 3 X 4 X 5 X 6 X 7 X 二、 1 B 2 B 3 B 4 A 5 C 6 A 三、 1、 无 多 余 约 束 的 几 何 不 变 2、 无 多 余 约 束 的 几 何 不 变 3、 无 多 余 约 束 的 几 何 不 变 。 四、 1、几 何 不 变 ，且 无 多 余 联 系 。 (5 分 ) 2、铰 接 三 角 形 BCD 视 为 刚 片 I ，AE 视 为 刚 片 II ，基 础 视 为 刚 片 III (2 分 )； I 、II 间 用 链 杆 AB、EC 构 成 的 虚 铰 (在 C 点 )相 连 ，I、III 间 用 链 杆 FB 和 D 处 支 杆 构 成 的 虚 铰 (在 B 点 ) 相 联 ，II、III 间 由 链 杆 AF 和 E 处支 杆 构 成 的 虚 铰 相 联 (2 分 )； 3、用 两 刚 片 三 链 杆 法 则 ，几 何 不 变 无 多 余 约 束 。 ( 4 分 ） 五、几 何 不 变 ，无 多 余 约 束 。 （ 5 分 ） （第二单元）静定梁、刚架内力计算 一、1 X 2 X 3 X 4 O 5 X 6 X 二、1 A 2 B 3 C 4 C 三、 1、 2 外侧 2、 0 ， 0 （各 2.5 分 ） 3、 CB , CD (或 ACD ） （4 分） 4、 -8kN ( 5 分 ) 5、 -30kN ( 5 分 ) 四、 M 图 （5 分） 五、 YA = 0 , XA =P () , YB =3P 图 示 结 构 E B 杆 E 端 的 弯 矩 MEB = , 侧 受 拉 。 P E l l l l B ( 2 分) M 图 每 杆 （3 分）， 图 名（ 1 分） 3 Pa 1.5 3.5 5 2 Pa Pa Pa Pa M 图 六、 YA =3 kN () , XB =6 kN (→) , YB =3 kN () ( 2 分) M 图 每 杆（2.4 分）， 图 名 单 位（1 分） 3 5 2 6 6 1 5 5 M 图 ( kN·m ) 七、 XB =12 kN () ,可 不 求 竖 向 反 力 ； YA = 4 kN () ; YB =1 kN () ( 2 分) M 图 每 杆（ 2.4 分）， 图 名,单 位（ 1 分 ） 12 10 28 4 16 10 38 M 图 ( kN·m ) 八、 l l l l l l 2 2 2 2 2 2 1 1 2 2 q q q q q 3q 2 M 图 . （ 15 分 ） 九、 M 图 qa 2 2 qa 2 2 qa 2 2 qa 2 2 qa 2 每杆（2.5 分） 十、 Pl Pl 2Pl M图 （ 15 分 ） 十一、 _ 9 9 9 3 + + 9 9 − − 36 18 Q 图 (kN)（2 分） N 图 (kN)（2 分） M图 ( kN ) .m （5 分） （第三单元） 三铰拱、桁架、组合结构内力计算 一、1 X 2 X 3 X 4 O 5 O 二、1 A 2 A 3 B 4 B 三、 1、30kN （6 分） 2、-30kN·m （3 分 ） 50kN·m （3 分 ） 3、- 30 , (2 分 ） -qa/2( ( ) 3 2 1 2 − , (2 分 ） (-qa/2)cos(- 30 )-(qa/2)sin(- 30 ) (2 分 ） 4、Pd ，下 （2 分 ） -P （2 分 ） 0 （2 分 ） 5、P （6 分） 6、有 ， 无 （4 分） 7、30 kN（  ） （6 分） 8、 N1 = −10 2kN ， MK = 20kNm （各 3 分 ） 9、20kN （6 分） 10、0 , 0 （6 分 ）

在C点加竖向力P=1,求M,(4分) (7分) Nu=1.4\ 图(N 十 (15分) S=100N,S=N (2分) 还个 利用对称性 对称情况:M1=2=0(8分) M图(9分) 反对称情况:M=-2=-5P (3分) M=M+M=-5 (3分) (第四单元)结构位移计算 M,NP图kNm,kN)(5分) Pn pr IX 5X60 图(7分) M=N,=N2=M=M4=N4=-P 7X8090100 M=N2=0(各1分) 二、1C2B3D4C5B6A 7a 8c 9 A10 C (5分) 5分) l、4=2a↑ (5分) M图(3分)M图(3分) P A=0m+)(5分)(分) )(6分) 五、 (5分) (5分) M1=N2=N2=2=5m2(各1分 ⊥r=5al (5分)(1分) 4(5分

四、 1 NAB =13.43kN A B M 图 ( kN ) .m 20 （ 15 分 ） 五、 Pl 4 1 2 3Pl 4 Pl/2 M 图 （ 9 分 ） N1= - P （ 3 分 ） N2 = 2 P /2 （ 3 分 ） 六、 Pl 1 2 3 4 7 6 8 5 Pl Pl/2 Pl M 图 （ 7 分 ） N1 = N2 = N3 = N4 = N5 = N6 = −P， N7 = N8 = 0 （ 各 1 分 ） 七、 N1 = − 2P （ 5 分） M 图 2Pl Pl （ 10 分 ） 八、 1 Pl 2 M 图 Pl 2 2 4 3 5 （ 9 分 ） N1 = N2 = N3 = N4 = 5 P/12 （ 各 1 分 ） N5 =－P/6 （ 2 分 ） 九、 Pa 2 Pa 2 M 图 （ 7 分 ） 十、 S a = 100 kN , S b= 30 kN （7 分 ） 十一、 利 用 对 称 性 对 称 情 况 ： N1 N2 0 ' ' = = （8 分） 反 对 称 情 况 ： N1 N2 2P " " = − = − N1 = N1 + N1 = − 2P ' " N2 = N2 + N2 = 2P ' " （7 分） （第四单元）结构位移计算 一、1 X 2 X 3 X 4 X 5 X 6 O 7 X 8 O 9 O 10 O 二、1 C 2 B 3 D 4 C 5 B 6 A 7 A 8 C 9 A 10 C 三、 1、 kt = 270tl() ( 5 分 ) 2、0.4cm ( 6 分） 四、 2/3 2/3 2/3 2 1/3 1 ( 4 分 ) E H  = 0.02m() （5 分） （1 分） 五、 M P 图? 2q （ 5 分 ） M 图 ? （ 5 分 ）  = 2 EI ( ) 1 3 2 2 3 4 2 4   q   = q EI () （ 5 分 ） 六、 在 C 点 加 竖 向 力 P = 1 , 求 N 。 （ 4 分 ） 1 N _ P=1 2/ 3 2/ 3 0 0 0 0 -5/6 -5/6 3 /4 a t t 0 = （ 2 分 ） CV  = t0 Nl =t(22a / 3+13a / 4 +2(−5/ 6) 5a / 4) = 0 （ 6 分 ） 七、 27 48 -125 MP ， NP 图( kN·m ，kN ) ( 5 分 ) -5/12 1 PK = 1 1 M K ， N K 图 ( 5 分 )  D =  − 3144 10 3 . rad（ ） ( 5 分 ) 八、 Pl P P 2 1 l l MP 图 （ 3 分 ） M 图 （ 3 分 ） （ 6 分）  DH = Pl EI 3 5 4 ( ) 九、 A B 1 =5/4 1/ 1/ N 2 2 （6 分）  CV = 5 t l 2 （ ） （5 分） （1 分）

6分) 图 (3分) (0分) 基本结构 四、 (3分) 2=9+144E4(逆时针)(3分) (第五单元)力法 M图(4分) 1X203X4X50 +9x=( 二、1D2D3C4A5D 五 次超静定 利用对称性知NEF=0,取半结构计算,(1分) 基本体系沿基本未知力方向的位移分 原结构沿基本未知力方向的位移(2分)。 65分) (5分) ,4=1,x=%,0= M图 M,图 M图 1=l3),(4分)4=m(12B),4分 虚拟状态, (4分) Cn1=7/24E,=-/2,X,=12E/ 现E(找)6分)

十、 0 1 1.414 d -1 2d 1 6 d C D 1 6 d 1 1.414 d -1 2d （3 分） -P 0.707P P 2 P 2 -1.5 P -1.5 P C P D （3 分）  CD = (3+1.414 2) P EA （逆 时 针 ） （3 分） （第五单元）力法 一、1 X 2 O 3 X 4 X 5 O 二、1 D 2 D 3 C 4 A 5 D 三、 1、 6 2、 基 本 体 系 沿 基 本 未 知 力 方 向 的 位 移 (2 分)； 原 结 构 沿 基 本 未 知 力 方 向 的 位 移 (2 分)。 3、 2m 3l ( 5 分 )  11 3 4 = l EI ， 1 2 P 12 ml EI = − ， X m 1 3l = ，Q m AB l = 2 3 B m m l 2 l 2 X1 = 1 M1 图 Mp 图 m 3m 2 m 2 4 m 3 2 m 3 M 图 4、 q m l1 l2/2 (6 分) 5、 −l (6 分) 四、 5 24 2 ql ql 2 24 1 8 1 2 ql 6 2 ql M 图 ( 4分) X ql X ql 1 2 5 24 24 = , = − (3 分 ) 五、 利 用 对 称 性 知 NE F = 0， 取 半 结 构 计 算 ，（1 分 ） X1 = 1 1 1 m/2 14 14 1 1 M1 图 M P 图 M 图 （  m 28 ） （4 分）  ( ) 11 = 7l 3EI , （4 分 ） 1P = − ml (12EI) , （4 分 ）  X = m 1 28 （2 分 ） 六、  11 3 = 7l / 24EI, 1c = −c / 2, 3 X1 = 12EIc / 7l 。 c/2 M 图 X1 6EIC 7 l 2 (10 分 ) 七、 基 本 结 构 ： X 1 1 1 (3 分 ) M 图  +       15 8 5 9  hl EI( h l) (3 分) EI l ( ) ( ) h l h l X EI hl h l  t   11 3 1 1 2 4 3 5 2 5 9 15 8 = / ,  = + , = − 5 + 9 (4 分 ) 八、 一 次 超 静 定 ，  11 1 38 62 19 31 = = − . . EA  P P EA (5 分 ) X1 = 0.5P (5 分) X1 0.707 P -0.707 P 0.5P -0.5P -0.5P 0.5P N 图 (5 分) 九、 虚 拟 状 态 ， l /2 1 1 （4 分 ）  = 5 192 3 Pl EI （靠 拢 ） （6 分 ）