结构力学李廉锟结构力学课后习题答案上下册全集

李廉锟《结构力学》(上册)课后习题详解(5-7章)【圣才出品】

第5章静定平面桁架 复习思考题 1．桁架的计算简图作了哪些假设？它与实际的桁架有哪些差别？ 答：（1）桁架的计算简图假设 ①各结点都是无摩擦的理想铰； ②各杆轴都是直线，并在同一平面内且通过铰的中心； ③荷载只作用在结点上并在桁架的平面内。 （2）桁架的计算简图与实际桁架的差别 ①结点的刚性。 ②各杆轴线不可能绝对平直，在结点处也不可能准确交于一点。 ③非结点荷载（例如杆件自重、风荷载等）。 ④结构的空间作用，等等。 2．如何根据桁架的几何构造特点来选择计算顺序？ 答：根据桁架的几何构造特点来选择计算顺序的方法 （1）找出零杆 根据节点的几何特征和外部受力特点判断出零杆。 （2）选择合适的方法求解桁架 ①用节点法解简单桁架时，在求出支座反力后，可按与几何组成相反的顺序，从最后的结点开始，依次倒算回去，便能顺利地用结点法求出所有杆件的内力。

②求解联合桁架时，用结点法将会遇到未知力超过两个的结点，可以先用截面法将联合杆件的内力求出，再用结点法求解其它杆件的内力。 ③求解复杂桁架时，根据桁架的几何构造特点看，可先算出截面单杆的内力，再选择合适的计算方法求解剩余杆的内力。 3．在结点法和截面法中，怎样尽量避免解联立方程？ 答：在结点法和截面法中，尽量避免解联立方程的方法： （1）采用结点法时，为避免解联立方程，可改选投影轴方向或者改用力矩平衡方程（向力的汇交点取矩）。 （2）采用截面法时，使用力矩法的关键在于选取合理的力矩中心，因此应尽量选取多力汇交点作为力矩中心；使用投影法的过程中，应尽量选择多个力所在方向作为力分解的坐标轴。 4．零杆既然不受力，为何在实际结构中不把它去掉？ 答：在实际结构中不把零杆去掉的原因： （1）在实际结构中，工况更复杂，荷载不是一成不变的，荷载改变后，“零杆”可能变为非零杆。因此，为了保证结构的几何形状在任何载荷作用下都不会改变，零杆不能从桁架中除去。 （2）在理想桁架（做了诸多假设）中“零杆”才是零杆，而实际结构中，零杆的内力也不是零，只是较小而已。 5．怎样识别组合结构中的链杆（二力杆）和受弯杆？组合结构的计算与桁架有何不同

结构力学课后习题答案

习题 7-1 试确定图示结构的位移法基本未知量数目，并绘出基本结构。 (a) (b) (c) 1个角位移3个角位移，1个线位移4个角位移，3个线位移 (d) (e) (f) 3个角位移，1个线位移2个线位移3个角位移，2个线位移 (g) (h) (i) 一个角位移，一个线位移一个角位移，一个线位移 7- 32

. '. 三个角位移，一个线位移 7-2 试回答：位移法基本未知量选取的原则是什么？为何将这些基本未知位移称为关键位移？是否可以将静定部分的结点位移也选作位移法未知量？ 7-3 试说出位移法方程的物理意义，并说明位移法中是如何运用变形协调条件的。 7-4 试回答：若考虑刚架杆件的轴向变形，位移法基本未知量的数目有无变化？如何变化？ 7-5 试用位移法计算图示结构，并绘出其内力图。 (a) 解：（1）确定基本未知量和基本结构 有一个角位移未知量，基本结构见图。 l l l

7- 34 Z 1M 图 （2）位移法典型方程 111 10p r Z R += （3）确定系数并解方程 i ql Z ql iZ ql R i r p 24031 831 ,82 1212 111= =-∴-== （4）画M 图 M 图 (b) 4m 4m 4m

. '. 解：（1）确定基本未知量 1个角位移未知量，各弯矩图如下 1 Z= 1 M图 3 2 EI p M图（2）位移法典型方程 1111 p r Z R += （3）确定系数并解方程 111 5 ,35 2p r EI R ==- 1 5 350 2 EIZ-= 1 14 Z EI = （4）画M图 () KN m M? 图 (c) 6m 6m 9 m

结构力学习题及答案(武汉大学)

结构力学习题 第2章平面体系的几何组成分析2-1～2-6 试确定图示体系的计算自由度。 题2-1图题2-2图 题2-3图题2-4图 题2-5图题2-6图 2-7～2-15 试对图示体系进行几何组成分析。若是具有多余约束的几何不变体系，则需指明多余约束的数目。

题2-7图 题2-8图题2-9图 题2-10图题2-11图 题2-12图题2-13图 题2-14图题2-15图

题2-16图题2-17图 题2-18图题2-19图 题2-20图题2-21图2-1 1 W = 2-1 9 W - = 2-3 3 W - = 2-4 2 W = - 2-5 1 = W - 2-6 4 = W - 2-7、2-8、2-12、2-16、2-17无多余约束的几何不变体系 2-9、2-10、2-15具有一个多余约束的几何不变体系 2-11具有六个多余约束的几何不变体系 2-13、2-14几何可变体系为

2-18、2-19 瞬变体系 2-20、2-21具有三个多余约束的几何不变体系 第3章静定梁和静定平面刚架的力分析3-1 试作图示静定梁的力图。 （a）（b） (c) (d) 习题3-1图 3-2 试作图示多跨静定梁的力图。 （a） （b）

(c) 习题3-2图 3-3～3-9 试作图示静定刚架的力图。 习题3-3图习题3-4图 习题3-5图习题3-6图 习题3-7图习题3-8图

习题3-9图 3-10 试判断图示静定结构的弯矩图是否正确。 (a) (b) (c) (d) 部分习题答案 3-1 （a ）m kN M B ?=80（上侧受拉），kN F R QB 60=，kN F L QB 60-= （b ）m kN M A ?=20（上侧受拉），m kN M B ?=40（上侧受拉），kN F R QA 5.32=， kN F L QA 20-=，kN F L QB 5.47-=，kN F R QB 20=

结构力学答案 李廉锟

第二章 作业参考答案 习题2-3 (b ) (a ) F A K 解：先计算计算自由度： 3(2)321(2303)0W m h r =?+=×?×+= 或者 2()212(213)0W j b r =?+=×?+=这表明体系具有几何不变所需最少的联系数目。 此体系的支座链杆只有三根，且不完全平行也不交于一点，若体系为一刚片，则他与地基是按两刚片规则组成的，因此只需分析体系本身是不是一个几何不变的刚片即可。 去掉M 和C 两个二元体。在b 图中，KFL 刚片、ABF 刚片和GEJ 刚片通过不共线的三个铰（Ⅰ，Ⅱ）、（Ⅱ，Ⅲ）和（Ⅰ，Ⅲ）两两连接，由三刚片规则可知，体系为几何不变体系，且无多余联系。 习题2-5 解：先计算计算自由度： 3(2)34(244)W m h r =?+=×?×+=0 这表明体系具有几何不变所需最少的联系数目。 大地作为刚片Ⅰ，ACE 和BDF 分别作为刚片Ⅱ和Ⅲ，此三刚片用不共线的三个铰（Ⅰ，Ⅱ）（或者A ）、（Ⅱ，Ⅲ）和（Ⅰ，Ⅲ）（或者B ）两两连接，如上图，由三刚片规则可知，体系为几何不变体系，且无多余联系。

K N M F J A 解：先计算计算自由度 3(2)328 (2200)4W m h r =?+=×?×+=>3 或者 2()216(280)43W j b r =?+=×?+=>这表明体系具有几何可变的（常变）。 注：如果分不清是常变还是瞬变，可以直接写可变也行。 习题2-9 解：先计算计算自由度： 3(2)311(2153)W m h r =?+=×?×+=0 或者 2()27(113)0W j b r =?+=×?+=这表明体系具有几何不变所需最少的联系数目。 此体系的支座链杆只有三根，且不完全平行也不交于一点，若体系为一刚片，则他与地基是按两刚片规则组成的，因此只需分析体系本身是不是一个几何不变的刚片即可。 按照上图，三个刚片ADE 、ECB 和FG 用不共线的三个铰（Ⅰ，Ⅱ）、（Ⅱ，Ⅲ）和（Ⅰ，Ⅲ）两两连接起来，按照三刚片规则可知，体系为几何不变体系，且无多余联系。

《结构力学习题集》(含答案)

第三章 静定结构的位移计算 一、判断题： 1、虚位移原理等价于变形谐调条件，可用于求体系的位移。 2、按虚力原理所建立的虚功方程等价于几何方程。 3、在非荷载因素(支座移动、温度变化、材料收缩等)作用下，静定结构不产生内力，但会有位移且位移只与杆件相对刚度有关。 4、求图示梁铰C 左侧截面的转角时，其虚拟状态应取： A. ; ; B. D. C. =1 =1 5、功的互等、位移互等、反力互等和位移反力互等的四个定理仅适用于线性变形体系。 6、已知M p 、M k 图，用图乘法求位移的结果为：()/()ωω1122y y EI +。 M k M p 2 1 y 1 y 2 * * ωω ( a ) M =1 7、图a 、b 两种状态中，粱的转角?与竖向位移δ间的关系为：δ=? 。 8、图示桁架各杆E A 相同，结点A 和结点B 的竖向位移均为零。 A a a 9、图示桁架各杆EA =常数，由于荷载P 是反对称性质的，故结点B 的竖向位移等于零。 二、计算题： 10、求图示结构铰A 两侧截面的相对转角?A ，EI = 常数。 q l l l /2 11、求图示静定梁D 端的竖向位移 ?DV 。 EI = 常数 ，a = 2m 。 a a a 10kN/m 12、求图示结构E 点的竖向位移。 EI = 常数 。 l l l /3 /3 q

13、图示结构，EI=常数 ，M =?90kN m , P = 30kN 。求D 点的竖向位移。 P 3m 3m 3m 14、求图示刚架B 端的竖向位移。 q 15、求图示刚架结点C 的转角和水平位移，EI = 常数 。 q 16、求图示刚架中Ｄ点的竖向位移。EI ＝ 常数 。 l/2 17、求图示刚架横梁中Ｄ点的竖向位移。 EI ＝ 常数 。 18、求图示刚架中D 点的竖向位移。 E I = 常数 。 q l l/2 19、求图示结构Ａ、Ｂ两截面的相对转角，EI ＝ 常数 。 l/3 l/3 20、求图示结构A 、B 两点的相对水平位移，E I = 常数。

《结构力学》课后习题答案

《结构力学》课后习题答案 习 题 7-1 试确定图示结构的位移法基本未知量数目，并绘出基本结构。 (a) (b) (c) 1个角位移 3个角位移，1个线位移 4个角位移，3个线位移 (d) (e) (f) 3个角位移，1个线位移 2个线位移 3个角位移，2个线位移 (g) (h) (i) 一个角位移，一个线位移 一个角位移，一个线位移 三个角位移，一个线位移 7-2 试回答：位移法基本未知量选取的原则是什么？为何将这些基本未知位移称为关键位移？是否可以将静定部分的结点位移也选作位移法未知量？ 7-3 试说出位移法方程的物理意义，并说明位移法中是如何运用变形协调条件的。 7-4 试回答：若考虑刚架杆件的轴向变形，位移法基本未知量的数目有无变化？如何变化？ 7-5 试用位移法计算图示结构，并绘出其力图。 (a) 解：（1）确定基本未知量和基本结构 有一个角位移未知量，基本结构见图。 （2）位移法典型方程 11110p r Z R += （3）确定系数并解方程 i ql Z ql iZ ql R i r p 24031831 ,82 12 12 111= =-∴-== （4）画M 图 l l l

(b) 解：（1）确定基本未知量 1个角位移未知量，各弯矩图如下 （2）位移法典型方程 11110p r Z R += （3）确定系数并解方程 1115 ,352 p r EI R = =- 15 3502 EIZ -= 114Z EI = （4）画M 图 (c) 解：（1）确定基本未知量 一个线位移未知量，各种M 图如下 1M 图 243 EI 243 EI 1243 EI 6m 6m 9m 4m

结构力学课后习题答案

习题及参考答案 【习题2】【习题3】【习题4】【习题5】【习题6】【习题8】【习题9】【习题10】【习题11】【习题12】【习题13】【习题14】【参考答案】 习题2 2-1～2-14试对图示体系进行几何组成分析，如果是具有多余联系的几何不变体系，则应指出多余联系的数目。 题2-1图 题2-2图 题2-3图题2-4图题2-5图 题2-6图题2-7图题2-8图 题2-9图题2-10图题2-11图

题2-12图 题2-13图 题2-14图 习题3 3-1 试作图示多跨静定梁的M 及Q 图。 (b) (a) 20kN 40kN 20kN/m 40kN 题3-1图 3-2 试不计算反力而绘出梁的M 图。 (b) 5kN/m 40kN (a) 题3-2图 习题4 4-1 作图示刚架的M 、Q 、N 图。 (c) (b)(a)20kN /m 2kN /m 题4-1图 4-2 作图示刚架的M 图。

P (e) (d) (a) (b) (c) 20k N /m 4kN 题4-2图 4-3 作图示三铰刚架的M 图。 (b) (a) 题4-3图 4-4 作图示刚架的M 图。 (a) 题4-4图 4-5 已知结构的M 图，试绘出荷载。 (b) (a) 题4-5图

4-6 检查下列刚架的M 图，并予以改正。 (e)(g)(h) P (d) (c)(a)(b) (f) 题4-6图 习题5 5-1 图示抛物线三铰拱轴线方程x x l l f y )(42-= ，试求D 截面的力。 题5-1图 5-2 带拉杆拱，拱轴线方程x x l l f y )(42-= ，求截面K 的弯矩。 C 题5-2图 题5-3图 5-3 试求图示带拉杆的半圆三铰拱截面K 的力。 习题 6 6-1 判定图示桁架中的零杆。

结构力学2课后思考题答案

概念题 1.1 结构动力计算与静力计算的主要区别是什么？ 答：主要区别表现在：(1) 在动力分析中要计入惯性力，静力分析中无惯性力；(2) 在动力分析中，结构的内力、位移等是时间的函数，静力分析中则是不随时间变化的量；(3) 动力分析方法常与荷载类型有关，而静力分析方法一般与荷载类型无关。 1.2 什么是动力自由度，确定体系动力自由度的目的是什么？ 答：确定体系在振动过程中任一时刻体系全部质量位置或变形形态所需要的独立参数的个数，称为体系的动力自由度（质点处的基本位移未知量）。 确定动力自由度的目的是：(1) 根据自由度的数目确定所需建立的方程个数（运动方程 数=自由度数），自由度不同所用的分析方法也不同；(2) 因为结构的动力响应（动力内力和动位移）与结构的动力特性有密切关系，而动力特性又与质量的可能位置有关。 1.3 结构动力自由度与体系几何分析中的自由度有何区别？ 答：二者的区别是：几何组成分析中的自由度是确定刚体系位置所需独立参数的数目，分析的目的是要确定体系能否发生刚体运动。结构动力分析自由度是确定结构上各质量位置所需的独立参数数目，分析的目的是要确定结构振动形状。 1.4 结构的动力特性一般指什么？ 答：结构的动力特性是指：频率（周期）、振型和阻尼。动力特性是结构固有的，这是因为它们是由体系的基本参数（质量、刚度）所确定的、表征结构动力响应特性的量。动力特性不同，在振动中的响应特点亦不同。 1.5 什么是阻尼、阻尼力，产生阻尼的原因一般有哪些？什么是等效粘滞阻尼？ 答：振动过程的能量耗散称为阻尼。 产生阻尼的原因主要有：材料的内摩擦、构件间接触面的摩擦、介质的阻力等等。当然，也包括结构中安装的各种阻尼器、耗能器。阻尼力是根据所假设的阻尼理论作用于质量上用于代替能量耗散的一种假想力。粘滞阻尼理论假定阻尼力与质量的速度成比例。 粘滞阻尼理论的优点是便于求解，但其缺点是与往往实际不符，为扬长避短，按能量等 效原则将实际的阻尼耗能换算成粘滞阻尼理论的相关参数，这种阻尼假设称为等效粘滞阻尼。 1.6 采用集中质量法、广义位移法（坐标法）和有限元法都可使无限自由度体系简化为有限自由度体系，它们采用的手法有何不同？ 答：集中质量法：将结构的分布质量按一定规则集中到结构的某个或某些位置上，认为其他地方没有质量。质量集中后，结构杆件仍具有可变形性质，称为“无重杆”。 广义坐标法：在数学中常采用级数展开法求解微分方程，在结构动力分析中，也可采用 相同的方法求解，这就是广义坐标法的理论依据。所假设的形状曲线数目代表在这个理想化形式中所考虑的自由度个数。考虑了质点间均匀分布质量的影响（形状函数），一般来说，对于一个给定自由度数目的动力分析，用理想化的形状函数法比用集中质量法更为精确。有限元法：有限元法可以看成是广义坐标法的一种特殊的应用。一般的广义坐标中，广 义坐标是形函数的幅值，有时没有明确的物理意义，并且在广义坐标中，形状函数是针对整个结构定义的。而有限元法则采用具有明确物理意义的参数作为广义坐标，且形函数是定义在分片区域的。在有限元分析中，形函数被称为插值函数。 综上所述，有限元法综合了集中质量法和广义坐标法的特点：(l) 与广义坐标法相似， 有限元法采用了形函数的概念。但不同于广义坐标法在整体结构上插值（即定义形函数），而是采用了分片的插值，因此形函数的表达式（形状）可以相对简单。(2) 与集中质量法相比，有限元法中的广义坐标也采用了真实的物理量，具有直接、直观的优点，这与集中质量法相同。

福大结构力学课后习题详细答案

结构力学（祁皑）课后习题详细答案 答案仅供参考 解 原体系依次去掉二元体后，得到一个两铰拱（图（ a-1））。因此，原体系为 几 何不变体系，且有一个多余约束。 1- 1 (b) 解 原体系依次去掉二元体后， 得到一个三角形。因此，原体系为几何不变体系, 且无多余约束。 1-1 （c ） (b-1) 1-1分析图示体系的几何组成。 (b )

2—— (c-3) 解 原体系依次去掉二元体后， 得到一个三角形。因此，原体系为几何不变体系, 且无多余约束。 1-1 （d ） 解 原体系依次去掉二元体后，得到一个悬臂杆，如图（ d-1）-（d-3）所示。因 此，原体系为几何不变体系，且无多余约束。注意：这个题的二元体中有的是变了形 的，分 析要注意确认。 解 原体系去掉最右边一个二元体后，得到（ e-1 ）所示体系。在该体系中，阴影 所示的刚片与支链杆 C 组成了一个以 C 为顶点的二元体，也可以去掉，得到（ e-2） 所示体系。在图（e-2）中阴影所示的刚片与基础只用两个链杆连接，很明显，这是一 个几何 可变体系，缺少一个必要约束。因此，原体系为几何可变体系，缺少一个必要 约束。 1-1 （f ） 解原体系中阴影所示的刚片与体系的其它部分用一个链杆和一个定向支座相 连，符合几何不变体系的组成规律。因此，可以将该刚片和相应的约束去掉只分析其 余部分。很明显，余下的部分（图（ f-1 ））是一个几何不变体系，且无多余约束。因 此，原体系为几何不变体系，且无多余约束。 1-1 (g) (c-2) (d-3) （e-2）

——3—— H (g-2) 解原体系中阴影所示的刚片与体系的其它部分用三个链杆相连，符合几何不变 体系的组成规律。因此，可以将该刚片和相应的约束去掉，只分析其余部分。余下的 部分（图（g-1））在去掉一个二元体后，只剩下一个悬臂杆（图（ g-2））。因此，原 体 系为几何不变体系，且无多余约束。 1-1 （h ） 解原体系与基础用一个铰和一个支链杆相连，符合几何不变体系的组成规律。 因此，可以只分析余下部分的内部可变性。这部分（图（ h-1））可视为阴影所示的两 个刚片用一个杆和一个铰相连，是一个无多余约束几何不变体系。因此，原体系为几 何不变体 系，且无多余约束。 解 这是一个分析内部可变性的题目。 上部结构中，阴影所示的两个刚片用一个 铰和一个链杆相连（图（i-1 ））。因此，原体系为几何不变体系，且无多余约束。 (g ) (g-1) (h )

结构力学课后思考题答案

复习思考题 1结构动力计算与静力计算的区别是什么？ 答：区别是动力计算考虑的力系中包括惯性力，考虑的平衡是瞬时平衡。 2动力学中体系的自由度与几何组成分析中体系的自由度的概念有什么不同？动力学中体系的自由度如何确定？ 答：动力学中体系的自由度是确定全部质点与某一时刻的位置所需要的独立的几何参变量的数目。几何组成分析中体系是指体系运动时可以独立变化的几何参数的个数，动力学中体系的自由度的确定，采用附加链杆法，即加入最少数量的链杆限制钢架上所有质点的位置，则该刚架的自由度数目等于所加入链杆数目。 4建立振动微分方程有哪两种基本方法？两种方法的物理意义是什么？ 答：是刚度法和柔度法。物理意义，刚度法是动力平衡方法，柔度法是位置协调。 5在建立振动微分方程时，若考虑重力的影响，动位移方程有无变化？ 答：无变化，因为振动本身不考虑重力，动位移是从平衡位置算起的。 6为什么说自振频率和自振周期是结构的固有性质？它与结构的

哪些因素有关？ 答：因为自振频率和自振周期跟体系是否振动无关，跟质量大小，质量分布，结构形式，结构跨度，材料，截面形式等有关。 7阻尼对结构的自振频率和振幅有什么影响？什么是临界阻尼系数？ 答：影响，（1）在阻尼比§<0.2的情况下，阻尼对自振频率的影响不大，可以忽略。（2）由于阻尼的影响，振幅随时间而逐渐衰减，阻尼比§值越大，则衰减速度越快。当阻尼比§<1时，体系在自由反应中是会引起振动的，而当阻尼增大到阻尼比§=1时，体系在自由度振动中即不再引起振动，这时的阻尼系数成为临界阻尼系数。 9在计算简谐荷载作用下体系的振幅时，在什么情况下阻尼的影响最大？ 答：在共振情况下阻尼的影响最大。 10何谓动力系数？动力系数与哪些因素有关？在什么情况下动力系数为负值？为负值的物理意义是什么？ 动力系数为考虑阻尼时的放大系数Ud ；动力系数Ud不仅与?和w 的比值有关，而且还与阻尼比§有关；无阻尼的动力系数可以为负值；物理意义为表现出共振现象。 15在建立多自由度体系的自由振动微分方程时，采用的刚度法和柔度法各自依据的条件是什么？其刚度矩阵和柔度矩阵中每

李廉锟《结构力学》笔记和课后习题(含考研真题)详解(1-4章)【圣才出品】

第1章绪论 1.1复习笔记 【知识框架】 【重点难点归纳】 一、结构力学的研究对象和任务（见表1-1-1）★★ 表1-1-1结构力学的研究对象和任务

二、荷载的分类（见表1-1-2）★★★ 荷载是指作用在结构上的主动力。 表1-1-2荷载的分类 三、支座和结点的类型★★★★ 1．支座 支座是指把结构与基础联系起来的装置，见表1-1-3。 表1-1-3支座的类型

2．结点 结点是指结构中杆件相互联结的位置，见表1-1-4。 表1-1-4结点的类型

四、结构的分类★★★ 1．按几何特征分类（见表1-1-5） 表1-1-5结构按几何特征分类 2．按受力特性分类（见表1-1-6）

表1-1-6结构按受力特性分类 3．按其他特征分类（见表1-1-7） 表1-1-7结构其他特征分类 1.2课后习题详解 复习思考题

1．结构力学的研究对象和具体任务是什么？ 答：（1）结构力学的研究对象 结构力学研究的主要对象是杆系结构。 （2）结构力学的具体任务 ①研究结构在荷载等因素作用下的内力和位移的计算。在此基础上，即可利用后续相关专业课程知识进行结构设计或结构验算。 ②研究结构的稳定计算，以及动力荷载作用下结构的动力反应。 ③研究结构的组成规则和合理形式等问题。 2．什么是荷载？结构主要承受哪些荷载？如何区分静力荷载和动力荷载？ 答：（1）荷载的定义 荷载是指作用在结构上的主动力。 （2）荷载的分类 ①按作用时间分为：恒载和活载。 ②按荷载的作用位置是否变化分为：固定荷载和移动荷载。 ③按荷载对结构所产生的动力效应大小分为：静力荷载和动力荷载。 （3）静力荷载和动力荷载的主要区别 荷载是否使结构产生不可忽略的加速度，即是否可以略去惯性力的影响。若可忽略加速度（惯性力），则为静荷载；若不可忽略加速度（惯性力），则为动荷载。 3．什么是结构的计算简图？如何确定结构的计算简图？ 答：（1）计算简图的定义

李廉锟《结构力学》(第5版)(下册)配套模拟试题及详解【圣才出品】

李廉锟《结构力学》（第5版）（下册）配套模拟试题及详解 一、选择题（本大题共5小题，每题3分，共15分；在每小题列出的四个选项中只有一个是符合题目要求的，错选、多选或未选均无分） 1．如图1所示单自由度动力体系，质量m 在杆件中点，各杆EI 、l 相同，其自振频率的大小排列次序为（ ）。 A ．（a ）＞（b ）＞（c ） B ．（c ）＞（b ）＞（a ） C ．（b ）＞（a ）＞（c ）D ．（a ）＞（c ）＞（b ） 图1 【答案】C 【解析】（1）解法一：由，δ11小者ω大。 （2）解法二：由，k 11大者ω大，图（b ）约束最多，刚度最大，

图（ a ）次之，图（c ）刚度最小，ω最小。 2．下列选项中动位移放大系数与动内力放大系数相同的是（ ）。 【答案】C 【解析】只有单自由度体系质体上直接施加沿振动方向的简谐荷载时，动内力放大系数才与动位移放大系数相等。 3．如图2（a ）所示的弹性支承刚性压杆体系，其临界荷载F Pcr 为（ ）。 A ．0 B ．F Pcr ＝kl C ．F Pcr ＝2kl D ．F Pcr ＝2 kl

图2 【答案】B 【解析】结构失稳形式如图2（b）所示，由∑M B＝0得 kyl×2－F Pcr×2y＝0F Pcr＝kl 4．如图3所示体系的运动方程为（）。 图3 A． B． C．

D． 【答案】A 【解析】，其中。5．如图4所示等截面梁实际出现的破坏机构形式是（）。 图4 【答案】D 二、填空题（本大题共5小题，每题3分，共15分） 1．如图5（a）所示结构，不计阻尼与杆件的质量，若要发生共振，θ应等于______。

结构力学第六版李廉锟答案

一、二次函数图象的平移变换 （1）具体步骤： 先利用配方法把二次函数化成2 ()y a x h k =-+的形式，确定其顶点(,)h k ，然后做出二次函 数2y ax =的图像，将抛物线2y ax =平移，使其顶点平移到(,)h k .具体平移方法如图所示： （2）平移规律：在原有函数的基础上“左加右减”. 二、二次函数图象的对称变换 二次函数图象的对称一般有五种情况，可以用一般式或顶点式表达 1. 关于x 轴对称 2y ax bx c =++关于x 轴对称后，得到的解析式是2y ax bx c =---； ()2 y a x h k =-+关于x 轴对称后，得到的解析式是()2 y a x h k =---； 2. 关于y 轴对称 2y ax bx c =++关于y 轴对称后，得到的解析式是2y ax bx c =-+； ()2 y a x h k =-+关于y 轴对称后，得到的解析式是()2 y a x h k =++； 3. 关于原点对称 2y ax bx c =++关于原点对称后，得到的解析式是2y ax bx c =-+-； ()2 y a x h k =-+关于原点对称后，得到的解析式是()2 y a x h k =-+-； 4. 关于顶点对称 2 y ax bx c =++关于顶点对称后，得到的解析式是2 2 2b y ax bx c a =--+-； ()2y a x h k =-+关于顶点对称后，得到的解析式是()2 y a x h k =--+． 5. 关于点()m n ， 对称 ()2 y a x h k =-+关于点()m n ，对称后，得到的解析式是()2 22y a x h m n k =-+-+- 根据对称的性质，显然无论作何种对称变换，抛物线的形状一定不会发生变化，因此a 永远不变．求抛物线的对称抛物线的表达式时，可以依据题意或方便运算的原则，选择合适的形式，习惯上是先确定原 抛物线（或表达式已知的抛物线）的顶点坐标及开口方向，再确定其对称抛物线的顶点坐标及开口方向，然后再写出其对称抛物线的表达式． 知识点拨 二次函数图象的几何变换

结构力学第三章习题及答案

静定结构计算习题 3—1 试做图示静定梁的M 、F Q 图。 解：首先分析几何组成:AB 为基本部分，EC 为附属部分。 画出层叠图，如图（b ）所示。 按先属附后基本的原则计算各支反力(c)图。 之後，逐段作出梁的弯矩图和剪力图。 3—3 试做图示静定刚架的内力（M 、F Q 、F N ）图，并校核所得结果。 36.67KN 15KN ?m 20KN M 图（单位：KN/m ） 13.3 23.3 13.33 F Q 图（单位：KN ）

解：（1）计算支反力 F AX =48kN （→） M A =60 KN ?m (右侧受拉) （2）逐杆绘M 图 （3）绘F Q 图 （4）绘N 图 （5）校核: 内力图作出后应进行校核。(略) 3—7 试做图示静定刚架的内力（M 、F Q 、F N ）图，并校核所得结果。 解：（1）计算支反力 F AX =20kN （←） F AY =38kN(↑) F BY =62kN(↑) （2）逐杆绘M 图 （3）绘F Q 图 B C M 图（单位：KN/m ） F Q 图（单位：KN ） 30 30 F AX F N 图（单位： 60 ） 20 ）

（4）绘N 图 （5）校核: 内力图作出后应进行校核。(略) 3—9 试做图示静定刚架的内力（M 、F Q 、F N ）图，并校核所得结果。 解：（1）计算支反力 F AX =0.75qL （←） F AY =-0.25qL( ) F BY =0.25qL(↑) （2）逐杆绘M 图 （3）绘F Q 图 （4）绘N 图 （5）校核: 内力图作出后应进行校核。(略) 3—11试做图示静定刚架的内力（M 、F Q 、F N ）图，并校核所得结果。 解：（1）计算支反力 F BX =40KN （←） F AY =30KN (↑) F BY =50kN(↑) （2）逐杆绘M 图 （3）绘F Q 图 （4）绘N 图 （5）校核: 内力图作出后应进行校核。(略) C （a ） q BY 2

李廉锟《结构力学》(上册)笔记和课后习题(含考研真题)详解(绪 论)【圣才出品】

第1章 绪 论 1.1 复习笔记 【知识框架】 【重点难点归纳】 一、结构力学的研究对象和任务 1．结构的定义 结构定义 结构力学研究的对象和任务 研究对象 主要任务 荷载定义 按作用时间 恒载 荷载的分类 活载 荷载分类 按荷载的作用位置是否变化 固定荷载 按荷载对结构所产生的动力效应大小 静力荷载 动力荷载 计算简图的概述 结构的计算简图 杆件的简化 简化的具体任务 支座和结点的简化 荷载的简化 体系的简化 支座定义 支座 支座分类：活动铰支座、固定铰支座、固定支座、滑动支座 支座和结点的类型 结点定义 结点 结点分类：铰结点、刚结点、组合结点 按几何特征：杆系结构、薄壁结构、实体结构 按受力特性：梁、拱、刚架、桁架、组合结构、悬索结构 结构的分类 按照杆轴线和外力的空间位置：平面结构、空间结构 按照内力是否静定：静定结构、超静定结构 绪论

结构是指建筑物和工程设施中用以担负预定任务、支承荷载的部分。 2．研究对象 （1）结构力学 主要研究由杆件所组成的结构。 （2）材料力学 主要研究单个杆件的计算。 （3）弹性力学 对杆件作更精确的分析，主要研究板、壳、块体等非杆状结构。 3．主要任务 （1）研究结构在荷载等因素作用下的内力和位移的计算。在此基础上，即可利用后续相关专业课程知识进行结构设计或结构验算。 （2）研究结构的稳定计算，以及动力荷载作用下结构的动力反应。 （3）研究结构的组成规则和合理形式等问题。 二、荷载的分类 1．载荷的定义 荷载是指作用在结构上的主动力。 2．载荷的分类 （1）按作用时间 ①恒载 恒载是指长期作用在结构上的不变荷载，如结构的自重、土压力等。 ②活载

李廉锟《结构力学》(第5版)(下册)课后习题-第12章 结构动力学【圣才出品】

第12章　结构动力学 复习思考题 1．怎样区别动力荷载与静力荷载？动力计算与静力计算的主要差别是什么？ 答：（1）静力荷载：指施力过程缓慢，不致使结构产生显著的加速度，因而可以略去惯性力影响的荷载； 动力荷载：指将使结构产生不容忽视的加速度，因而必须考虑惯性力的影响的荷载。 主要差别在于是否考虑惯性力的影响。 （2）计算上的差别： ①计算式中是否加入惯性力的数值； ②静力计算时，结构处于平衡状态，荷载的大小、方向、作用点及由它引起的结构的内力、位移等各种量值都不随时间而变化；而动力计算时，结构将发生振动，各种量值均随时间而变化； ③动力分析方法常与荷载类型有关，而静力分析方法与荷载类型无关。 2．何谓结构的振动自由度？它与机动分析中的自由度有何异同？如何确定结构的振动自由度？ 答：（1）结构振动的自由度是指结构在弹性变形过程中确定全部质点位置所需的独立参数的数目。 （2）机动分析中的自由度简称静力自由度（又称动力自由度）。 ①两者相同点：在数学意义上是一致的，都是强调体系空间质量所需的几何参量的个

数。 ②不同点：静力自由度是机构移动即刚体位移，排除了各个组成部件的变形运动；而动力自由度是变形位移导致机构位置改变，即体系变形过程质量的运动自由度。 （3）确定结构振动自由度的两种方法： ①直接由确定质点位置所需的独立参数数目来判定； ②加入最少数量的链杆以限制刚架上所有质点的位置，则该刚架的振动自由度数目即等于所加入链杆的数目。 3．建立振动微分方程有哪两种基本方法？每种方法所建立的方程代表什么条件？ 答：（1）建立振动微分方程的两种基本方法：刚度法和柔度法。 （2）刚度法代表力的平衡条件，柔度法代表变形协调条件。 4．为什么说结构的自振频率和周期是结构的固有性质？怎样改变它们？ 答：（1）自振频率和周期是结构的固有性质的原因： 结构的自振频率和周期只取决于结构自身的质量和刚度，反映着结构固有的动力特性，而外部干扰力只能影响振幅和初相角的大小并不能改变结构的自振频率。 （2）若要改变结构的自振频率和周期，可以增加或减小结构的重量；此外通过调整结构形式或增大构件截面等来改变整体结构的刚度，也可以使结构的自振频率和周期变化。 5．阻尼对结构的自振频率和振幅有什么影响？何谓临界阻尼情况？ 答：（1）按粘滞阻尼（或等效粘滞阻尼）假定分析出的体系自振频率计阻尼与不计

《结构力学》课后习题答案

《结构力学》课后习题答案 习题 7-1 试确定图示结构的位移法基本未知量数目，并绘出基本结构。 (a) (b) (c) 1个角位移3个角位移，1个线位移4个角位移，3个线位移 (d) (e) (f) 3个角位移，1个线位移2个线位移3个角位移，2个线位移 (g) (h) (i) 一个角位移，一个线位移一个角位移，一个线位移三个角位移，一个线位移7-2 试回答：位移法基本未知量选取的原则是什么？为何将这些基本未知位移称为关键位移？是否可以将静定部分的结点位移也选作位移法未知量？ 7-3 试说出位移法方程的物理意义，并说明位移法中是如何运用变形协调条件的。 7-4 试回答：若考虑刚架杆件的轴向变形，位移法基本未知量的数目有无变化？如何变化？ 7-5 试用位移法计算图示结构，并绘出其内力图。 (a) 解：（1）确定基本未知量和基本结构 有一个角位移未知量，基本结构见图。 l l l 7- 32

. '. Z 1 M图 （2）位移法典型方程 1111 p r Z R += （3）确定系数并解方程 i ql Z ql iZ ql R i r p 24 3 1 8 3 1 ,8 2 1 2 1 2 1 11 = = - ∴ - = = （4）画M图 M图 (b) 解：（1）确定基本未知量 1个角位移未知量，各弯矩图如下 4m 4m 4 m

7- 34 1Z =1M 图 3 EI p M 图 （2）位移法典型方程 11110 p r Z R += （3）确定系数并解方程 1115 ,35 2p r EI R ==- 15 3502 EIZ -= 114Z EI = （4）画M 图 () KN m M ?图 (c) 解：（1）确定基本未知量 一个线位移未知量，各种M 图如下 6m 6m 9m

-结构力学力法习题及答案

力法 作业 01 （0601-0610 为课后练习，答案已给出） 0601 图示结构，若取梁 B 截面弯矩为力法的基本未知量 1X ，当 2I 增大时，则 1X 绝对值： A ．增大； B ．减小； C ．不变； D ．增大或减小，取决于21/I I 比值 。（ C ） q 0602 图示桁架取杆 AC 轴力(拉为正)为力法的基本未知量1X ，则有： A ．X 10=； B ．X 10>； C ．X 10<； D ．1X 不定 ，取决于12A A 值及α值 。（ A ） a D 0603 图 b 示图a 结构的力法基本体系，则力法方程中的系数和自由项为： A ．?11200P ><,; δ B ．?11200P <<,;δ C ． ?112 00P >> , ;δ D ．?11200P <>,δ 。 （ B ） X X 0604 图 a 结构取力法基本体系如图 b ，1X 是基本未知量，其力法方程可写为11111c X δ+?=?，其中： A ．??1100c >=,； B ．??1100c <=,； C ．??1100c =>,； D ．??1100c =<, 。 （ A ）

(a) (b) X 1 0605 图 a 结构的最后弯矩图为 ： A ．图 b ； B ．图 c ； C ．图 d ； D ．都不 对 。 （ A ） l 3M /4 M /4 (a) (b) M /4 3M /4 M /8M /4 3M /4 M /2 (c) (d) 0606 图示结构 f (柔 度) 从小到大时，固定端弯矩 m 为： A ．从小到大； B ．从大到小； C ．不变化; D ． m 反向 。 （ B ） 0607 图示对称结构，其半结构计算简图为图： B.原 图 （ A ） 0608 图示结构( f 为柔度)： A ． M M A C >; B ．M M A C =; C ．M M A C <; D ．M M A C =- 。（ C ）

南京航空航天大学结构力学课后习题答案第3章

第三章 能量原理 （习题解答） 3-1 写出下列弹性元件的应变能和余应变能的表达式。（a ）等轴力杆；（b ）弯曲梁；（c ）纯剪矩形板。 解：（a ）等轴力杆 应变能 {}{}2220111()2222T V V V Ef U AdV d dV dV E Lf E Lf L L εσεεσεε????====== ????? ??? 余应变能 22* 21()2222V V fL fL N N L U BdV dV E E f Ef σεσ=====?? 其中L 为杆的长度，f 为杆的截面积，Δ为杆的变形量，E 为材料的弹性模量。 （b ）弯曲梁 应变能 {}{}{}{}222222222220111()()22211()()22T T x V V V V l V d w d w U dV dV z dV Ez dV dx dx d w d w E z dydzdx EJ dx dx dx σεσεσ==-===????????线性 余应变能 222* 220111111()2222l x x V V V My M y M U dV dV dzdydx dx J E E EJ J σε===?=?????? （c ）纯剪矩形板 应变能 {}{}t b a G dV G dV dV U V V V T ????=?=?= =???2 22 12121γγγτεσ 余应变能 Gt f q t b a G dV G dV U V V 222* 21212121=???==?=??ττγτ 3-2 求图3-2所示桁架的应变能及应变余能，应力—应变之间的关系式为 （a ） E σε= （b ） σ= 解：取节点2进行受力分析，如图3-2a 所示。 根据平衡条件，有

结构力学课后习题答案

习题及参考答案 【习题2】【习题3 】【习题4】【习题5】【习题6】【习题8】【习题9】 【习题10】「习题11】【习题12】【习题13】【习题14】【参考答衆】 习题2 2-1?2-14试对图示体系进行儿何组成分析，如果是只有多余联系的儿何不变体系，则应指出多余联系的数目。 d5∑° X 厂^τ"βH 题2-2图 Γ Λ 题2-3图题2-5图 题2-6图 题2-1图 H 2-9 图题2-10图题2-11图

题2-12图题2-13图 习题3 试作图示多跨挣定梁的M及Q图。 (a) (b) 题3-1图 3-2试不计算反力而绘出梁的M图。 题3-2图 习题4 4-1作图示刚架的M、Q、N图。 40fcN 40kN20kNm 4-2作图示刚架的M图。 2OkN m SkN m SkXm 40fcN 题4-1图

4-3作图示三狡刚架的M图。 4-4作图示刚架的M图。 AEmJnI Ar lD 1 题4-2图 4-5己知结构的M图?试绘出荷载。 题4-4图 3 IOkNnlJ^ 1.5m C (a) 题 4-3 日 6erIB9 9

题5-1图 5-2带拉杆拱，拱轴线方程y= il(l-χ)χ,求截面K的弯 矩。 题5-2图 5-3试求图示带拉杆的半圆三狡拱截面K的内力? 4-6检査F列刚架的M图，并予以改正。 题4-5图 ω ?I∣U LL ∏∏ ?) 题4-6图 习题5 图示抛物纟戈三铁拱轴线方 程 y = ff(l-x)x，试求D截面的内力。 IkNm 15m [ 5m [ ICm 1=3Om C 题5-3图

习题6 6-1判定图示桁架中的零杆。

李廉锟《结构力学》(上册)配套题库【课后习题】(位移法)【圣才出品】

第8章位移法 复习思考题 1．位移法的基本思路是什么？为什么说位移法是建立在力法的基础之上的？ 答：（1）位移法的基本思路 位移法的基本思路是首先确定原结构的基本未知量，加入附加联系从而得基本结构，令各附加联系发生与结构相同的结点位移；再根据在荷载等外因和各结点位移共同作用下，各附加联系上的反力偶或反力均等于零的条件，建立方程，求出未知位移；最后求出结构反力和内力。 （2）位移法是建立在力法的基础之上的原因 因为位移法的基本结构是两端固定的或一端固定一端铰支的单跨超静定梁。位移法进行计算是以这些基本结构为基础的，需要用力法算出单跨超静定梁在杆端发生各种位移时以及荷载等因素作用下的内力，才能继续进行位移法以后的求解。 2．位移法的基本未知量与超静定次数有关吗？ 答：位移法的基本未知量与超静定次数无关。因为位移法的基本未知量是指独立的结点的角位移和独立的结点的线位移，而这两个量与超静定次数并无关系。 3．位移法的典型方程是平衡条件，那么在位移法中是否只用平衡条件就可以确定基本未知量，从而确定超静定结构的内力？在位移法中满足了结构的位移条件（包括支承条件和

变形连续条件）没有？在力法中又是怎样满足结构的位移条件和平衡条件的？ 答：（1）在位移法中只用平衡条件就可以确定基本未知量，从而确定超静定结构的内力。 （2）在位移法中已满足结构的位移条件（包括支承条件和变形连续条件）。 因为在位移法的假设和取基本未知量时，结构的支承条件和变形连续条件就已经考虑进去了，所以位移法中结构的位移条件自动满足，故只需要平衡条件就可以确定基本未知量了。 （3）力法的典型方程实质上就是满足结构的位移条件（包括支承条件和变形连续条件）。力法是在满足平衡条件下进行分析的，只要结构不破坏，平衡条件会自动满足。 4．在什么条件下独立的结点线位移数目等于使相应铰结体系成为几何不变所需添加的最少链杆数？ 答：不考虑受弯直杆的轴向变形（即受弯直杆两端距离不变）的条件下，独立的结点线位移数目等于使相应铰结体系成为几何不变所需添加的最少链杆数。 5．力法与位移法在原理与步骤上有何异同？试将二者从基本未知量、基本结构、基本体系、典型方程的意义、每一系数和自由项的含义和求法等方面作一全面比较。 答：力法与位移法在原理与步骤上的异同点： （1）相同点 力法和位移法是分析超静定结构的两种基本方法。 （2）不同点 ①基本未知量 a．位移法是以某些结点位移作为基本未知量。