[专升本类试卷]山东省专升本考试土木工程结构力学（静定刚架及静定梁）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（静定刚架及静定梁）模拟试卷2 及答案与解析判断题1 如下图所示结构仅 AB 段有内力。 ( )（A）正确（B）错误2 如下图所示结构仅 AB 段有内力。 ( )（A）正确（B）错误3 外力作用在基本部分上时，附属部分的内力、变形和位移均为零。 ( )（A）正确（B）错误4 静定结构满足平衡方程的内力解答是惟一正确的内力解答。 ( )（A）正确（B）错误5 对于静定结构，局部能平衡外力时其他部分不受力。 ( )（A）正确（B）错误6 对于静定结构，改变材料的性质，或改变横截面的形状和尺寸，不会改变其内力分布，也不会改变其变形和位移。 ( )（A）正确（B）错误7

2、 静定结构在非荷载外因(支座移动、温度改变、制造误差、材料收缩)作用下，不产生内力，但产生位移。 ( )（A）正确（B）错误单项选择题8 在下图所示简支梁中 VC= ( )（A）P2（B） -P2（C） P（D）不确定9 在下图所示偷支梁中，M C= ( )（A）m2( 上拉)（B） m2(下拉)（C） m(下拉)（D）不确定10 设 Mamax、M bmax、M cmax 分别为下图所示三根梁中的最大弯矩，它们之间的关系为 ( )（A） M amaxM bmaxM cmax（B） MamaxM bmaxM cmax（C） MamaxM bmax=Mcmax（D）M amaxM cmaxM b

3、max11 下图所示斜梁的弯矩图正确的是( )12 下图所示多跨静定梁 MB= ( )（A）M(上拉)（B） M(下拉)（C） 2M(上拉)（D）2M(下拉)13 下图所示结构弯矩图的形状正确的是 ( )14 静定结构的内力与刚度( )（A）有关（B）比值有关（C）绝对大小有关（D）无关15 在弯矩图发生拐折处作用有什么外力。 ( )（A）轴向外力（B）横向集中力（C）集中力偶（D）无外力16 下图所示多跨静定梁 MC=( )（A）Pa( 上拉)（B） Pa(下拉)（C） Pa2(上拉)（D）Pa2(下拉)17 如下图所示各结构弯矩图的形状正确的是 ( )18 如下图所示各结构弯矩图的形状正确

4、的是 ( )19 如下图所示各结构弯矩图的形状正确的是 ( )20 下图所示梁中 C 截面弯矩是 ( )（A）Pa4(下拉)（B） Pa2(下拉)（C） 3Pa4(下拉)（D）Pa4(上拉)21 下图所示梁中 C 截面弯矩是多少(kNm) ( )（A）12( 下拉)（B） 3(上拉)（C） 8(下拉)（D）11( 下拉)解答题22 作如下图所示刚架的弯矩图。23 作如下图(a)所示刚架 M 图。24 作如下图(a)所示刚架 M 图。25 作下图(a)所示刚架 M 图。26 作下图(a)所示刚架 M 图。27 作下图(a)所示多跨静定梁 M 图。28 作下图(a)所示刚架的弯矩图。29 作下图(

5、a)所示刚架的弯矩图。30 作下图(a)刚架的弯矩图。31 作下图(a)所示刚架的弯矩图。山东省专升本考试土木工程结构力学（静定刚架及静定梁）模拟试卷2 答案与解析判断题1 【正确答案】 B【试题解析】 AB 部分不是几何不变部分，不能平衡外力。【知识模块】 静定刚架及静定梁2 【正确答案】 A【试题解析】 AB 部分是几何不变部分，能平衡外力，故其余部分不受力。【知识模块】 静定刚架及静定梁3 【正确答案】 B【试题解析】 附属部分不受力、不变形，但要随基本部分发生刚体位移。【知识模块】 静定刚架及静定梁4 【正确答案】 A【知识模块】 静定刚架及静定梁5 【正确答案】 A【知识模块】 静定

6、刚架及静定梁6 【正确答案】 B【试题解析】 不会改变内力分布，但要改变变形和位移。【知识模块】 静定刚架及静定梁7 【正确答案】 A【知识模块】 静定刚架及静定梁单项选择题8 【正确答案】 D【知识模块】 静定刚架及静定梁9 【正确答案】 D【知识模块】 静定刚架及静定梁10 【正确答案】 D【试题解析】 三根梁的最大弯矩都在中点(剪力等于 0 处)。取中点以上部分为分离体，对右支座建立力矩平衡方程可得：【知识模块】 静定刚架及静定梁11 【正确答案】 A【试题解析】 在竖向荷载作用下，简直斜梁与水平梁的弯矩图相同；弯矩图竖标要垂直轴线。【知识模块】 静定刚架及静定梁12 【正确答案】 B【

7、知识模块】 静定刚架及静定梁13 【正确答案】 C【知识模块】 静定刚架及静定梁14 【正确答案】 D【知识模块】 静定刚架及静定梁15 【正确答案】 B【知识模块】 静定刚架及静定梁16 【正确答案】 D【知识模块】 静定刚架及静定梁17 【正确答案】 B【试题解析】 在答案 A 中，A 处有反力，AB 杆有弯矩；在答案 C 中，CB 段剪力为零，弯矩图平行轴线；在答案 D 中，梁的弯矩图凸向有误，节点不平衡，柱子有弯矩。【知识模块】 静定刚架及静定梁18 【正确答案】 D【试题解析】 在答案 A 中，BC 是附属部分，不受力；在答案 B 中，B 处水平反力为零，C8 段无弯矩；在答案 C

8、中，C 点弯矩图不应有尖点。应光滑相连。【知识模块】 静定刚架及静定梁19 【正确答案】 B【试题解析】 在答案 A 中，A 处水平反力为零，AB 段无弯矩；在答案 C 中，C铰处截面弯矩为零；在答案 D 中，BC 部分能平衡外力，其他部分不受力。【知识模块】 静定刚架及静定梁20 【正确答案】 A【知识模块】 静定刚架及静定梁21 【正确答案】 D【知识模块】 静定刚架及静定梁解答题22 【正确答案】 由自由端开始，悬臂杆 AB 的弯矩图按悬臂梁作， MBA=qa22，再由节点平衡条件，M BC=MBA，BC 杆上 V=0，M 图平行轴线，MCD=MCB=qa22，因为 E 截面-侧的外力合

9、力作用线通过 E 截面，所以ME=0，CD 杆无荷载作用，M 图为由 ME、M CD 连成的直线。由比例关系可得MD=3MCD=3qa22。作弯矩图如图所示。【知识模块】 静定刚架及静定梁23 【正确答案】 先求与杆轴线垂直的反力，由整体平衡X=0，X A=3qa()。求控制截面的弯矩，由 D 截面以下外力求出 MDA=3qa-2aa=4qa2(右拉)由 D 截面以上外力得 MDE=qa2(左拉 )，由 D 节点的M=0，得 MDC=5qa2(下拉)，BC 杆只有轴力无弯矩，所以 MCD=0，另外 ME=MA=0，将各杆的两杆端弯矩连-直线，AD跨中有荷载，要叠加简支梁的弯矩图。作出弯矩图如图

10、(b)。【知识模块】 静定刚架及静定梁24 【正确答案】 先求垂直杆件的反力： YA=8kN()求控制截面的弯矩：由 D截面以左得到：M DA=82-22l=12(kN.m)(下拉)由 D 截面以右得到：MDB=42=8(kN.m)(上拉)再由节点 D 平衡M=0 可得：M DC=8(kN.m)(左拉)。画出弯矩图如图(b)。【知识模块】 静定刚架及静定梁25 【正确答案】 先求水平反力。由整体平衡方程M A=0，得： 4636Y B 一3XB=0 (1)由 BC 部分平衡方程 MC=0，得： 3Y B-3XB=0 (2)解方程(1)、(2) XB=8kN求控制截面的弯矩，由 D 截面以下外力

11、得 MDB=83=24kN.m(外拉)，由D 节点平衡得 MDC=MDB=24kN.m(外拉) 因为 ED 段无荷载作用。 M 图为由 MC(=0)、MDC 连成的斜直线， MEC=MDC=24kN.m(里拉)，由 E 节点平衡得MEA=MEC=24kN.m(里拉) 将 MA(=0)、M EA 连一虚线再叠加简支梁的弯矩。作出弯矩图如图(b)。 另外，如果三铰刚架仅半边有荷载作用，则另半边为二力体，其约束反力的方位线为其两铰连线，这时，三铰刚架的 4 个反力就归结为 3 个，可对其中两个反力的交点建立弯矩方程，求出另一个反力，而不需解联立方程。 如本例 RB、y A 交于 O 点如图(c)所示

12、，M O=XA9+4660可得：X A=-16kN() ，求出 XA 后，由 A 支座开始绘制弯矩图，结果同图(b)。【知识模块】 静定刚架及静定梁26 【正确答案】 先求水平反力，由 ADC 部分平衡方程 y=0得 YA=0。再由整体平衡方程M B=qa05a 十 XAa=0 求出 XA=一 05qa() 再由整体平衡方程X=0求出 XB=一 05qa() 求控制截面的弯矩画弯矩图。由 A、B 支座开始作AD、BE 的弯矩图，DC 段上剪力等于零，弯矩图平行轴线，将 MCE=15qa 2(下拉)，M EC=qa2(下拉) 连一虚线，再叠加简支梁的弯矩图。作出 M 如图(b)。【知识模块】 静

13、定刚架及静定梁27 【正确答案】 CD 段 M 图即简支梁 M 图，M H=qa22，GH 段上无荷载，M 图为一直线，将 HC 段上的弯矩图延伸到 CG 段，M G=qa22。由 E 截面以左外力可得 ME=qa2(上拉) ，EF 段上无荷载，M 图为以 ME 和 MB(=0)所连直线，M F=ME，将MF 和 MG 连- 虚线，再叠加简支梁 M 图。作出弯矩图如图(b)。【知识模块】 静定刚架及静定梁28 【正确答案】 先求出部分反力，由 AB 段Y=0，y A=80kN()，再由整体X=0，X F=20kN。求控制截面的弯矩画弯矩图。由 C 截面以左外力求出MCA=806-2063=12

14、0kNm(下拉)。以 MCA 和 MA=0 连-虚线。再叠加简支梁的弯矩图；由 C 节点平衡得 MCD=MCA=120kNm(左拉 )，因为 CD 段上各截面剪力等于零，故其弯矩图平行 CD 杆轴线，M DC=MCD=120kNm(左拉)；由 D 截面以下外力求得：M DF=204-202=40kNm(右拉)，将 MDF 和 MF=0 连成虚线，再叠加简支梁的弯矩图；由 D 节点力矩平衡方程求得，M DG=160kN.m(下拉)，以 MDG 和 MG=0连-虚线，再叠加简支梁的弯矩图。作出结构弯矩图如图(b)所示。【知识模块】 静定刚架及静定梁29 【正确答案】 由于结构对称荷载对称，则 MD

15、C=MEC 并且同侧受拉，又由 DE 段用叠加法作弯矩图的结果要使 MC=0，所以 MDC=MEC=q(2a)28=qa 22，且上侧受拉，又因 DF、GE 是悬臂梁，M DF=MEG=qa22，上侧受拉，由刚节点 D(E)力矩平衡，可得两斜柱无弯矩。作出弯矩图如图(b)。 另解：因结构和荷载对称，对称轴上的 C 截面剪力为零，且 C 截面在铰旁边弯矩也为零，C 截面只有轴力，而 CD、CE 杆的轴力对 CD、CE 杆的弯矩无影响，所以，CD、CE 、FD、EG 杆的弯矩图均相当于简支梁的弯矩图。【知识模块】 静定刚架及静定梁30 【正确答案】 本题可按三铰刚架的一般解法求解，也可分成对称和反

16、对称两个问题分别绘制弯矩图，再叠加起来。图(b)是反对称荷载作用，两水平反力等于零，所以 AD、BE 杆无弯矩，上半部分弯矩图反对称。如图 (b)所示。 图(c)是对称荷载作用，上半部分无弯矩图，DE 段的弯矩图为向下凸的对称抛物线，由于 M 图对称，所以 MDE=MED，将两者连-水平线，再叠加简支梁的弯矩图后，正好 C 截面弯矩为零。所以，M DE=MED=ql28=240kNm(上拉)，由节点 D 的力矩平衡得 MDA=240kNm(外拉)，节点 E 的力矩平衡得 MEB=240kNm(外拉)，作出对称的弯矩图，如图(c)所示。再将对称情况下的弯矩图和反对称情况下的弯矩图叠加在-起，结构的最后弯矩图，如图(d)。【知识模块】 静定刚架及静定梁31 【正确答案】 由截面以右的外力分别求出：M DG=Pa(上拉) ，M FD=0 C 处弯矩为零，EF 段弯矩图为一直线(即零线)；EB 段和 FD 段上的剪力等值反号，所以MBE=MDF=Pa(左拉)，作出弯矩图如图(b)。【知识模块】 静定刚架及静定梁