2017年河南工业大学土木建筑学院820结构力学考研题库
● 摘要
一、填空题
1． 图（a ）所示体系是几何_____变体系，有_____个多余约束。
图
【答案】不；1
【解析】利用几何不变体系的互换性，将DGH 和FIH 两个刚片分别用DH 和FH 两根杆件代替，而把刚片ADE 用另一种形式的刚片ADE 代替，并选择刚片I 、II ，如图（b ）所示。刚片I 、II 由铰A 和杆件BE 连接，符合两刚片规则，将此几何不变部分作为一个大刚片X , 在此基础上依次增加二元体C-F-E 、F-H-E ，组成几何不变体系，剩余杆件DH 为一个多余约束。
2． 图（a ）所示结构中各杆EI=常数，用力矩分配法计算（因C 处转角微小，故BC 杆无水平位，则可得
：移）
【答案】
_____
，
，固端弯矩见图（b ）
分配传递过程见表, 弯矩图见图（c ）。
_____（均以外侧受拉为正）。
【解析】
转动刚度和分配系数
图
表
3． 图（a ）所示排架结构，柱子EI=常数，横杆点的水平位移为_____，顶部横杆的轴力为
_____。
承受水平集中荷载作用，则排架顶部结
图
【答案】
取柱顶水平位移为基本未知量图和
在柱顶加一水平
]。图[见图（c ）、（d ）位移法方程为
将系数代入位移法方程
解得
【解析】（1
）求顶点水平位移。设
链杆，基本体系如图（b ）所示, 分别画出取隔离体分别求出刚度系数和自
由项
由
求得
（压力）。
（2）求横杆轴力。画出BD 杆弯矩图[见图（e ）]。由弯矩图求出其剪力，再取结点B 分析，
4． 有限元分析中，单元刚度矩阵是利用单元的_____条件，由_____原理推出的。
【答案】平衡条件；势能驻值原理（或变形体虚功原理）
5． 图所示结构4截面的剪力为_____。
图
【答案】
为初位移，初速度为
6． 单自由度体系自由振动时，实测振动周期后振幅衰减为0, 则阻尼比
_____。
【答案】0.1025
7． 刚架受如图（a ）所示荷载，试回答，（1）忽略杆件轴向变形，用位移法求解时最少有_____个未知量。考虑杆件轴向变形，用矩阵位移法求解时未知量有_____个；（2）用矩阵位移法后处理法求解时，原始总刚度矩阵为_____阶，处理完位移边界条件后结构刚度矩阵为_____阶; （3）试写出矩阵位移法求解时的荷载矩阵。
图
【答案】（1）3; 7 （2）12；7 （3）
（弯矩假设沿杆端顺时针为正）
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