[专升本类试卷]山东省专升本考试土木工程结构力学（结构动力计算）模拟试卷2及答案与解析.doc

1、山东省专升本考试土木工程结构力学（结构动力计算）模拟试卷 2 及答案与解析判断题1 一般情况下，振动体系的自由度与超静定次数无关。 ( )（A）正确（B）错误2 具有集中质量的体系，其动力计算自由度就等于其集中质量数。 ( )（A）正确（B）错误3 下图所示体系有 3 个振动自由度。 ( )（A）正确（B）错误4 下图所示体系有一个振动自由度。 ( )（A）正确（B）错误5 由于体系的自由度与超静定次数无关，所以所示两体系振动自由度相同。 ( )（A）正确（B）错误6 结构的自振频率与质量、刚度及荷载有关。 ( )（A）正确（B）错误7 自由振动过程中无外荷载作用。 ( )（A）正确（B）错误

2、8 无阻尼单自由度体系在简谐荷载作用下，当 k11m 2，荷载与位移同向。 ( )（A）正确（B）错误9 无阻尼单自由度体系在简谐荷载作用下，当 m112，荷载与位移反向。( )（A）正确（B）错误10 无阻尼单自由度体系在简谐荷载作用下， 随 的增大而增大。 ( )（A）正确（B）错误11 动力系数 也称为动力放大系数，它总是大于 l 的。 ( )（A）正确（B）错误单项选择题12 结构动力计算的基本未知量是 ( )（A）质点位移（B）节点位移（C）多余未知力（D）杆端弯矩13 无阻尼单自由度体系的自由振动方程：y(t)=C 1sint+C1cost。则质点的振幅ymax。 ( ) 14 下

3、图所示四结构，柱子的刚度、高度相同，横梁刚度为无穷大，质量集中在横梁上。它们的自振频率自左至右分别为 1、 2、 3、 4，那么它们的关系是 ( )（A） 1=2 3 4（B） 1 2 3 4（C） 1=2=3=4（D） 1 2=3 415 下图所示四结构，柱子的刚度、高度相同，横梁刚度为无穷大，质量集中在横梁上。它们的自振频率自左至右分别为 1、 2、 3、 4，那么它们的关系是 ( )（A） 1=2 3 4（B） 1 2 3 4（C） 1=2=3=4（D） 1 2=3 416 不计阻尼，不计自重，不考虑杆件的轴向变形，下图所示体系的自振频率为( )17 下图所示四个相同的桁架，只是集中质量

4、 m 的位置不同，它们的自振频率分别为 a、 b、 c、 d(忽略阻尼及竖向振动作用，各杆 EA 为常数)，那么它们的关系是 ( )（A） a=b c=d（B） a b c d（C） a=b c=d（D） a b c d18 设 为结构的自振频率， 为荷载频率， 为动力系数下列论述正确的是( )（A） 越大 也越大（B） 越大 也越大（C） 越大 也越大（D） 越接近 1， 绝对值越大19 当简谐荷载作用于有阻尼的单自由度体系质点上时，若荷载频率远远大于体系的自振频率时，则此时与动荷载相平衡的主要是 ( )（A）弹性恢复力（B）阻尼力（C）惯性力（D）重力20 无阻尼单自由度体系在简谐荷载作用

5、下，共振时与动荷载相平衡的是 ( )（A）弹性恢复力（B）惯性力（C）惯性力与弹性力的合力（D）没有力21 如果体系的阻尼数值增大，下列论述错误的是 ( )（A）自由振动的振幅衰减速度加快（B）自振周期减小（C）动力系数减小（D）位移和简谐荷载的相位差变大22 下图(a)、(b)两体系中，EI、m 相同，则两者自振频率的关系是 ( )（A） a b（B） 当 EI1EI 时 ab（C） a=b（D）当 EI1 EI 时 ab23 下图所示 3 个单跨梁的自振频率分别为 a、 b、 c 它们之间的关系是( )。（A） a b c（B） a c b（C） c a b（D） b a c24 一单自由

6、度振动体系，由初始位移 0685cm，初始速度为零产生自由振动，振动一个周期后最大位移为 050cm，体系的阻尼比为 ( )（A）=005（B） =010（C） =015（D）=02025 一单自由度振动体系，其阻尼比为 ，共振时的动力系数为 则 ( )（A）=005，=10（B） =010 ，=15（C） =015 ，=20（D）=020，=2526 下图所示体系频率比为 ，动位移 y(t)与荷载 P(t)的关系是 ( )（A） 当 1 对，y(t)与 P(t)同向，当 1 时，y(t)与 P(t)反向（B） 当 l 时，y(t)与 P(t)反向，当 1 时，y(t) 与 P(t)同向（C）

7、不论 如何，y(t)与 P(t)同向（D）不论 如何，y(t)与 P(t)反向27 下图所示体系，当荷载频率 接近结构的自振频率 时 ( )（A）可作为静荷载处理（B）可以不考虑阻尼对频率的影响（C）荷载影响非常小（D）可以不考虑阻尼对振幅的影响28 已知结构的自振周期 T=03s，阻尼比 =01，质量 m，在 y2=3mm，V 0=0 的初始条件下开始振动，则经过几个周期后振福可以衰减到 0Imm 以下? ( )（A）3（B） 4（C） 5（D）6解答题29 求下图所示体系的自振频率。除特殊标注外，其余各杆不计质量。30 下图所示梁中点电机的质量为 m，不计梁的自重和阻尼，求动位移幅值和动弯

8、矩幅值。其中弹簧刚度系数 k=12EIl 3，荷载频率 2=36EI(ml 3)。31 下图所示简支梁，若不计梁的自重和阻尼，求当 1=08 ， 2= 时，质点的动位移幅值和动弯矩幅值下图。32 下图所示结构，质量集中在横梁上，不计阻尼，求当 = 时动弯矩幅值下图。33 下图所示结构，不计阻尼，=05， ，求频率和质点振幅。34 下图所示刚架不计自重和阻尼，求当 时，质点的动位移幅值和A 截面动弯矩幅值。35 求下图所示体系频率和主振型，并演算主振型正交性。山东省专升本考试土木工程结构力学（结构动力计算）模拟试卷 2 答案与解析判断题1 【正确答案】 A【知识模块】 结构动力计算2 【正确答案

9、】 B【知识模块】 结构动力计算3 【正确答案】 B【试题解析】 两个自由度。【知识模块】 结构动力计算4 【正确答案】 A【知识模块】 结构动力计算5 【正确答案】 B【试题解析】 图 (a)有一个自由度；图(b)有两个自由度。【知识模块】 结构动力计算6 【正确答案】 B【试题解析】 与荷载无关。【知识模块】 结构动力计算7 【正确答案】 B【试题解析】 荷载不作用在质点上，内力和位移无统一的动力系数。【知识模块】 结构动力计算8 【正确答案】 A【试题解析】 当 k11m 2 时 荷载与位移同向。【知识模块】 结构动力计算9 【正确答案】 A【试题解析】 当 m1121 时， 荷载与位移

10、反向。【知识模块】 结构动力计算10 【正确答案】 A【试题解析】 当 ，随 增大， 由 1 增大到：当 ，随 增大， 由 -增大到 0。【知识模块】 结构动力计算11 【正确答案】 B【试题解析】 当 ，1；当 ，- 0。【知识模块】 结构动力计算单项选择题12 【正确答案】 A【知识模块】 结构动力计算13 【正确答案】 C【知识模块】 结构动力计算14 【正确答案】 A【知识模块】 结构动力计算15 【正确答案】 C【知识模块】 结构动力计算16 【正确答案】 A【知识模块】 结构动力计算17 【正确答案】 D【知识模块】 结构动力计算18 【正确答案】 D【知识模块】 结构动力计算19

11、 【正确答案】 C【知识模块】 结构动力计算20 【正确答案】 D【试题解析】 共振时惯性力 I(t)=m2y(t)=m2y(t)=ky(t)与弹性力等值，与位移同向(作用在质点上的弹性力要阻碍位移的发生，与位移反向)，惯性力与弹性力平衡，所以无阻尼时没有力与荷载平衡。【知识模块】 结构动力计算21 【正确答案】 B【知识模块】 结构动力计算22 【正确答案】 D【试题解析】 (b)中竖杆刚度很小时，对梁相当于 -支杆的作用。【知识模块】 结构动力计算23 【正确答案】 A【知识模块】 结构动力计算24 【正确答案】 A【知识模块】 结构动力计算25 【正确答案】 A【试题解析】 共振时 =I

12、(2)【知识模块】 结构动力计算26 【正确答案】 B【试题解析】 当 l 时， 0，y(t)与 P(t)反向，当 1 时，0，y(t)与 P(t)同向。【知识模块】 结构动力计算27 【正确答案】 B【试题解析】 不考虑阻尼对频率的影响。共振与否均如此，因为频率与荷载无关。【知识模块】 结构动力计算28 【正确答案】 D【知识模块】 结构动力计算解答题29 【正确答案】 (a)作出单位弯矩图如图，自乘 。(b)在质点上加单位力，用位移法或力矩分配法作出 MP，取静定基本体系作出 M 如图，相乘 (c)在质点上加单位力，如图，弹簧反力 12，弹簧变形 ；左边刚架受节点集中力 12，刚架的侧移刚

13、度是：S=， C= 柔度系数为：(d)求刚度系数，让 E、F 点向下发生单位位移，由于对称，E、F 点无转角，AE、EB、CF、FD 四杆的杆端剪力即它们的侧移刚度，分别为： 取分离体如图所示 由平衡得： (e)如图所示(f)求刚度系数。在 D 点加水平支杆，并令其移动单位位移，用位移法或力矩分配法作出弯矩图如图所示，据此求出(g)取 m2 位移幅值为 A，则 m1 位移幅值为。将质点惯性力的幅值加在质点上，并画出相应的 MP 及虚拟的单位弯矩图M，如图所示，图乘求得 m2 位移幅值： 由于 A0，所以 2=(h)取 AC 杆的转角 作为位移参数，令 0=1，如图所示。得刚度系数 所以：(i)

14、取 BC 杆的转角 作为位移参数，系统对 B 点的转动惯量： 在 B 截面加单位力偶并画出单位弯矩图如图，求柔度系数。 (j)取 DE 杆的转角 作位移参数，体系对 B点的转动惯量为： 求刚度系数，如图所示，让 DE 杆段绕 B点发生单位转角，AD、EC 杆的杆端位移为： D=E=1， DA=EC=-l4。代入转角位移方程得： 取 DE 由M B=0，【知识模块】 结构动力计算30 【正确答案】 无弹簧支撑时简支梁得中点柔度为： ，则刚度系数为：故该体系的中点刷度系数为： M 的计算可用以下两种方法：由图(a)可见截面 C 无转角，将 BC 杆段视为单跨超静定梁，由转角位移方程得： 设图(a)

15、 中弹簧的反力为 R，由图(b) 可得：【知识模块】 结构动力计算31 【正确答案】 当，质点振幅为 ，与 P(t)同向，惯性力幅值为 =122P，弯矩幅值图如图 (c)。当，质点振幅为 ，与 P(t)反向，惯性力幅值为： 弯矩幅值图如图(d)。【知识模块】 结构动力计算32 【正确答案】 按剪力分配法作出 Mst 如图(a)，再乘以 得 Md 如答图(b)。【知识模块】 结构动力计算33 【正确答案】 如图所示， ， 2=。【知识模块】 结构动力计算34 【正确答案】 设荷载向下时，质点位移向左，将荷载幅值、惯性力的幅值加在休系上，如图(a)，列位移幅值方程：【知识模块】 结构动力计算35 【正确答案】 如图所示， 1,2=1=2=演算正交性：m1Y11Y12+m2Y21Y22=m(-6.2435)(0.1602)+m110。【知识模块】 结构动力计算