试题名称::船舶结构力学(杆系与板的弯曲及稳定性) 一.解释下列名词(15分) (1) 梁弯曲的极限弯矩 (2) 约束扭转 (3) 柔性系数 (4)切线模数 (5)虚位移原理 二.图1中的连续梁若用力法求解,有几个未知数,它们是_____________ 列出必须的方程式,不需求解.(15分) 三.图2中的不可动节点刚架,用位移法求解,有几个未知数,它们是__________ 若已求得此刚架2节点的转角为θ2= -EI ql 1203 ,计算出此刚架中杆1-2的端点弯矩M 12及M 21, 并画出此杆的弯矩图.(15分)
四.一根交叉构件之板架(图3),在A 点受集中力P 作用,画出此板架的交叉构件作为弹性基础梁的计算图形.求出弹性基础梁的弹性基础刚度及梁上的荷重.(12分) 五.图4中压杆左端刚性固定,右端的边界情况是:x 方向无约束,y 方向能移动,但不能发生转动.试选取适当的基函数后,用里兹法计算此杆的拉力.(12分) q l
六.图5中之矩形平板,三边自由支持在刚性支座上,第四边支持在一根刚度为EI 的梁上,板边2受分布外力矩m,板厚为t,材料弹性模数为E,板中点受一集中力P 作用,试选择一个满足此板四边位移边界条件的基函数,并写出此板的力函数式子.(11分) 七.图6之交叉梁系,已知21l =23l =24l =25l =l ,材料刚度均为EI,2处受一集中力P 作用,且梁1-3上作用一力矩m=0.1P l ,用位移法求出2点挠度,并画出1-3弯矩.(4-5扭转不计)(10分)
八.用双三角级数解图7中四周自由支持在刚性支座上受均布荷重q作用的正方形板的中点挠度.已知板的边长为a,厚度为t,材料的弹性模数为E,板的弯曲微分方程式为D▽2▽2ω=q.(D为弯曲刚度)(10分)
填空 ?路基的干湿类型划分为4类，即（干燥，中湿，潮湿，过湿）。 ?路基路面整体结构应有足够的承载能力，体现在（强度）和（刚度）两方面。 ?路基的最小填土高度，一般应保证路基处于（干燥）或（中湿）状态。 ?为避免挖方边坡零星土块下落堆积，保护边沟不致阻塞，可在挖方坡脚处设置（碎落台）。?在重力式挡土墙中，为了减少圬工砌体因硬化收缩和温度变化作用而产生的裂缝，须设置（伸缩缝）。 ?衡量土基压实程度的指标是（干容重）。 ?普通水泥混凝土路面的抗滑标准以（构造深度）为指标表示。 ?对于柔性路面，当采用两层沥青混凝土面层时，为增加层与层间的结合，应在中间设置（粘层）。 ?公路自然区划中二级区划得划分主要以（潮湿系数）为依据。 ?挡土墙按（极限状态设计的分项系数法）进行设计。 ?为防止挡土墙（不均匀沉降）引起强身开裂应设置沉降缝。 ?在排水纵坡陡于10%水头高差大于1米的陡坡地段，可以设置（跌水）和（急流槽）排除。 ?（跌水）和（急水槽）是地面排水沟渠的两种特殊方式，通常设在都坡处。 ?常用的坡面防护设施有（植物防护）和（工程防护）。 ?路基的典型横断面型式可分为（路堑）（路堤）和（填挖结合）等三种类型。 ?土基回弹模量可以采用（查表法）（现场实测法）室内试验法，换算法等方法获得。 ?《公路沥青路面设计规范》规定，路面设计以（双轮组单轴轴载100KN）为标准轴载，以（BZZ-100）表示。 ?石灰土中，石灰质量应符合（Ⅲ）级以上标准。 ?一班沥青混合料具有较高的（抗压）强度。 ?水泥混凝土路面以（抗弯拉强度）作为设计控制指标，用（劈裂实验）试验方法确定。 ?路基的填筑方法可分为（分层平铺），（竖向填筑）。 ?河滩路堤在水位变化时，除了受外力及自重外，还要受到（浮力），（动水压力）作用。 ?《公路沥青路面设计规范》规定，路面设计应采用（双圆垂直均布荷载）作用下的（多层弹性层状体系）理论，以（设计弯沉值）为路面整体刚度的设计指标。 ?沥青混合料的沥青最佳用量，通常以（马歇尔）试验来确定。 ?重力式挡土墙可能产生的破坏有滑移，倾覆，（不均匀沉陷）和（墙身断裂）等。 ?河滩路堤的稳定性，应假设路堤处于（最不利）的情况进行验算，其破坏一般发生在（最高洪水位）骤然降落的时候。 ?（压入承载板）试验室最常用的研究土基应力，应变状态的方法之一。 ?水在土中不论是呈液态或者汽态移动，均是由（高温处相低温）处，（高含水量处向低含水量）处，（高水位处向低水位）处移动。 ?目前国内外对石灰土强度和稳定性的研究成果人为，石灰加入土中后主要发生以下四个作用，即（离子交换作用），（结晶作用），（火山灰作用），（碳酸化）。 ?沥青路面的强度和稳定性很大程度上取决于（土基）和（基层）的性质。 ?《公路水泥混凝土路面设计规范》规定，产生最大综合疲劳的临界荷位选用板的（纵向边缘中部）。 ?一般沥青混合料均具有较高的（抗压）强度，而（抗剪）和（抗拉）强度较低。 ?水泥混凝土路面的横缝可分为：（缩缝）（胀缝）和（施工缝）三种。 ?按照施工方法，可将沥青路面分为（层铺法）（路拌法）（厂拌法）三种。 ?从路面结构的力学特性和设计方法的相似性出发，可将其分为（柔性路面）（刚性路面）和（半刚性路面）等三种路面结构。 ?力学分析法中，常用的公路路基边坡稳定性分析方法，根据滑动面的形状分为（直线法，圆弧法）。
中国矿业大学2009～2010学年第 二 学期 《结构力学A(1)》试卷（A 卷） 考试时间：150 分钟 考试方式：闭卷 注意：第一至第三题请直接在试题旁作答，第四至第七题请在答题纸上作答！ 一、判断题。要求：简要说明判断依据，并将错误的加以改正（每题4分，共16分） 1、如果体系的计算自由度小于或等于零，那么体系一定是几何不变体系。（ ） 错误。要考虑约束的布置位置是否恰当 2、图一(2)所示结构中B 处支座反力等于 P/2（↑）。 （ ） 错误。等于0。 图一(2) 3、图一(3)所示组合结构，若CD 杆( EA =常数)制造时做短了l ，则E 点的竖向位移方向是向下的。（ ） C D A E B 错误。向上的。 图一(3) 4、梁的绝对最大弯矩表示在一定移动荷载作用下当移动荷载处于某一最不利位置时相应截面的截面弯矩。（ ）。错误。指所有截面最大弯矩值的最大值。
二、对图（二）所示两个平面杆件体系进行几何组成分析。要求：写出必要的分析过程。（每题4分，共8分） （a ） 几何瞬变。去二元体，再应用三刚片规则 （b ） 无多余约束的几何不变体系。依次解除二元体或增加二元体 图（二） 三、填空题（每题4分，共16分）(要求：写出必要的分析过程) 1、图三(1)所示梁中C 截面的弯矩M C = (要注明受拉侧)。 M C = 1/4Fa(下侧受拉)，利用弯矩图特征及区段叠加法 图三(1) 2、图三(2)所示拱结构中K 截面的弯矩值M K = (要注明受拉侧)。 2 l /q 4 l /16l /4 l /16 l / M K = 0 ，求支座反力，代入拱弯矩计算公式或直接得用截面法即可。 图三(2)
2010年 1. 分析结构动力自由度与结构静力自由度是否一致 结构的动力自由度是指确定运动过程中任一时刻全部质量的位置所需的独立几何参数的数目。该定义与静力自由度在数学意义上是一致的，但是物理概念不同：静力自由度只涉及刚体体系的机构运动，排除了各个组成部件的变形运动；动力自由度要考虑体系变形过程中质量的运动自由度。 2. 试简要分析同样跨度的直梁、拱、索受横向荷载时的本质区别 直梁受横向荷载（垂直于轴线方向）时只有弯矩和剪力；由于支座水平推力的作用，拱在竖直向下的荷载作用下产生向内的水平反力；索式结构在竖直向下的荷载作用下，其支座产生向外的水平反力。 2009年 1. 简要说明稳定和稳定自由度的概念 稳定是指结构保持原有平衡形式。稳定自由度：确定结构失稳时所有可能的变形状态所需的独立参数数目。 2. 极限分析的目的是什么？极限分析是否一定要采用塑性铰模型？寻找结构丧失承载能力时的极限状态和确定结构所能承受的荷载极限值并确定极限状态下满足应力边界条件的应力分布规律。不一定，梁和钢架适合采用塑性铰模型，板则需采用塑性铰线模型。 3. 试分析“虚功原理”中“虚功”的物理含义，与采用实功的能量 法相比，“虚功原理”有何优势？ “虚功”中的“虚”指位移Δ是任意假定的，与作用于质点上的力无关。发生了虚位移Δ的过程中，力系所作的总功即为“虚功”。实功是对dt所作的功，而虚功是对dx作的功，实功与物体的本身运动状态有关，而虚功只与物体约束条件有关。 4. 支座位移对静定和超静定结构内力和位移有何影响？ 对于超静定结构：使支座产生反力，同时产生位移； 对于静定结构：不产生反力，只产生位移。 5. 拱和索的结构特性有何联系和区别 悬索在在荷载等外因下只产生轴向拉力，不产生压力、剪力、不承受弯矩； 拱在竖直向下的荷载作用下，拱的支座产生向内的水平反力。 索式结构在竖直向下的荷载作用下，其支座产生向外的水平反力。 6. 力法、位移法、力矩分配法、矩阵位移法各适用于什么情况 力法：以静定结构为基本体系，将多余约束力作为基本未知量，根据变形条件建立力法方程
矿山岩石力学知识要点 1 Rock mechanics and mining engineering (1)岩石力学定义/definition of rock mechanics ：(P1) (2)岩石力学固有复杂/inherent complexities in rock mechanics ：(P2-4)rock structure/岩石内部普遍存在岩石结构面，size effect ，tensile strength ，effect of groundwater ，weathering (3)岩石力学项目实施过程/implementation of a rock mechanics program ：(P7-9)(Fig ．1．3)通常按照下列五个方面依次进行，即Site characterization/，mine model formulation ，design analysis ，rock performance monitoring ，retrospective analysis ，而基于现场实测的反分析结果又进一步指导进行必要的、新的Site characterisation ，mine model formulation 和designanalysis ，改善实施效果。 2 Stress and infinitesimal strain (1)应力/stress ：(P10)the intensity of internal forces set up in a body under the influence of a set of applied surface forces ． (2)正应力/normal stress component ：(P11)应力在其作用截面的法线方向的分量。 (3)剪应力/shear stress component ：(P11)应力在其作用截面的切线方向的分量。 (4)体力：分布在物体体积内的力。 (5)面力：分布在物体表面上的力。 (6)内力：物体本身不同部分之间相互作用的力。 (7)正面：外法线沿着坐标轴的正方向的截面。正面上的应力分量与坐标轴方向一致为正，反之为负。 (8)负面：外法线是沿着坐标轴的负方向的截面。负面上的应力分量与坐标轴方向相反为正，反之为负。 (9)应力变换公式/stress transformation equation ：(P 15) 22 2ll lm 2() ()()()x xx y yy z zz x y xy y z yz z x zx x x xx y y yy z z zz x y y x xy y z z y yz z x x z zx l l l l l l l l l l m l m l m l m l m l m l m l m l m σσσσσσσσσσσσσσ=+++++=++++++++ (9)主平面/principle plane ：(P15)单元体剪应力等于零的截面。 (1 0)主应力/principle stress ：(P15)主平面上的正应力。 (11)三维主应力方程与应力不变量：(P16) 321231222222230 ()2() P P P xx yy zz xx yy yy zz zz xx xy yz zx xx yy zz xy yz zx xx yz yy zx zz xy I I I I I I σσσσσσσσσσσσσσσσσσσσσσσσσσσ-+-=?=++??=+++++??=+-++?? σ1,σ2,σ3 in order of decreasing magnitude,and are identified respectively as the major ，intermediate and minor principal stresses/最大主应力、中间主应力和最小主应力． (12)主应力之间相互正交条件：1212120x x y y z z λλλλλλ++= (13)静水应力分量与主偏应力分量/hydraulic component and major principle deviator stress ：(P17-18) 1112233,,,3 m m m m I S S S σσσσσσσ==-=-=- (14)静力平衡方程/differential equations of static equilibrium ：(P19)；
***学院期末考试试卷 考试科目《结构力学》考 试卷类型 A 答案试 考试形式闭卷成 考试对象土木本科绩 一、填空题（ 20 分）（每题 2 分） 1.一个刚片在其平面内具有 3 个自由度；一个点在及平面内具有 2 自由 度；平面内一根链杆自由运动时具有3个自由度。 2.静定结构的内力分析的基本方法截面法，隔离体上建立的基本方程是平衡方程。 3.杆系结构在荷载，温度变化，支座位移等因素作用下会产生变形和位移。 4.超静定结构的几何构造特征是有多余约束的几何不变体系。 5.对称结构在对称荷载作用下，若取对称基本结构和对称及反对称未知力，则其 中反对称未知力等于零。 6.力矩分配法适用于没有侧移未知量的超静定梁与刚架。 7.绘制影响线的基本方法有静力法法和机动法法。 8.单元刚度矩阵的性质有奇异性和对称性。 9.结构的动力特性包括结构的自阵频率；结构的振兴型；结构的阻尼。 10. 在自由振动方程... 2 y(t) 0 式中， y(t ) 2 y(t )称为体系的自振频 率，称为阻尼比。
二、试分析图示体系的几何组成（10 分） （1）（２）答案： （1）答：该体系是几何不变体系且无余联系。 （2）答：该体系是几何不变体系且无多余联系。 三、试绘制图示梁的弯矩图（１０分） （ 1）（2） 答案： （１）（２） M图 四、简答题（ 20 分） 1.如何求单元等效结点荷载？等效荷载的含义是什么？答案： 2.求影响线的系数方程与求内力方程有何区别？ 答案： 3.动力计算与静力计算的主要区别是什么？ 答案：
4.自由振动的振幅与那些量有关？ 答案 五、计算题（ 40 分） 1、用图乘法计算如图所示简支梁 A 截面的转角 A 。已知EI=常量。（10分） 答案： 解：作单位力状态，如图所示。分别作出M p和 M 图后，由图乘法得： 2.试作图示伸臂量的F By M K的影响线。 答案： F By的影响线 M K的影响线
第1题第2题2.图示外伸梁，跨中截面C的弯矩为（ ? m D．17kN m
题7图图（a）图（b）图（c）图（d）位移法典型方程中系数k ij=k ji反映了（） A.位移互等定理 B.反力互等定理 第9题第10题 10.FP=1在图示梁AE上移动，K截面弯矩影响线上竖标等于零的部分为（）．DE、AB段B．、DE段C．AB、BC段D．BC、CD段 二、填空题：（共10题，每题2分，共20分） 两刚片用一个铰和_________________相联，组成无多余约束的几何不变体系。 所示三铰拱的水平推力
第3题机动法作静定结构内力影响线依据的是_____________。 ．静定结构在荷截作用下，当杆件截面增大时，其内力____________。 D处的纵标值y D为_________。 第6题第7题 7.图示结构，各杆EI=常数，用位移法计算，基本未知量最少是_________个。 8.图示结构用力法计算时，不能选作基本结构的是______。
3．用力法计算图示刚架，并绘其M 图，EI D 4m N/m EI 10kN/m A B C D 2EI EI 4m 2m 4m G F EI 10k N /m C F l ql 12 2 G A
一、选择题:（共10题，每小题2分，共20分） 1.A 2.D 3. A 4.D 5.A 6.C 7.D 8.B 9.C 10.C 二、填空题（共10空，每空2分，共20分） 1.不通过此铰的链杆 2. FP/2（→） 3.l θ（↓） 4. 刚体体系虚功原理 5.不变 6.-1/2 7.6 8.（c ） 9.反对称 10.无侧移的超静定结构 三、问答题：（共2题，每小题5分，共10分） 1．图乘法的应用条件是什么？求变截面梁和拱的位移时可否用图乘法？ 答.图乘法的应用条件：1）杆轴线为直线，2）杆端的EI 为常数3）MP 和M 图中至少有一个为直线图形。否。（7分） 2．超静定结构的内力只与各杆件的刚度相对值有关，而与它们的刚度绝对值无关，对吗？为什么？ 答：不对。仅受荷载作用的超静定结构，其内力分布与该结构中的各杆刚度相对值有关；而受非荷载因素作用的超静定结构，其内力则与各杆刚度的绝对值有关。（7分） 四、计算题. （1、2题8分，3题10分，4、5题12分,4题共计50分） 1．图示桁架，求1、2杆的轴力。 解：F N1=75KN ，F N2=2 13 5 KN 2．图示刚架，求支座反力，并绘弯矩图。 解：F Ay =22KN （↓）F Ax =48KN （←）F By =42KN （↑） 最终的弯矩图为： 3．用力法计算图示刚架，并绘其M 图，EI 为常数。
3、简述锚杆支护作用原理及不同种类锚杆的适用条件。 答：岩层和土体的锚因是一种把锚杆埋入地层进行预加应力的技术。锚杆插入预先钻凿的孔眼并固定于其底端，固定后，通常对其施加预应力。锚杆外露于地面的一端用锚头固定，一种情况是锚头直接附着在结构上，以满足结构的稳定。另一种情况是通过梁板、格构或其他部件将锚头施加的应力传递于更为宽广的岩土体表面。岩土锚固的基本原理就是依靠锚杆周围地层的抗剪强度来传递结构物的拉力或保持地层开挖面自身的稳定。岩土锚固的主要功能是： (1)提供作用于结构物上以承受外荷的抗力，其方问朝着锚杆与岩土体相接触的点。 (2)使被锚固地层产生压应力，或对被通过的地层起加筋作用(非顶应力锚杆)。
(3)加固并增加地层强度，也相应地改善了地层的其他力学性能。 (4)当锚杆通过被锚固结构时．能使结构本身产生预应力。 (5)通过锚杆，使结构与岩石连锁在一起，形成一种共同工作的复合结构，使岩石能更有效地承受拉力和剪力。 锚杆的这些功能是互相补允的。对某一特定的工程而台，也并非每一个功能都发挥作用。 若采用非预应力锚杆，则在岩土体中主要起简单的加筋作用，而且只有当岩土体表层松动变位时，才会发挥其作用。这种锚固方式的效果远不及预应力锚杆。效果最好与应用最广的锚固技术是通过锚固力能使结构与岩层连锁在一起的方法。根据静力分析，可以容易地选择锚固力的大小、方向及其荷载中心。由这些力组成的整个力系作用在结构上，从而能最经济有效地保持结构的稳定。采用这种应用方式的锚固使结构能抵抗转动倾倒、沿底脚的切向位移、沿下卧层临界面上的剪切破坏及由上举力所产生的竖向位移。 岩土的锚杆类型： (1)预应力与非预应力锚杆 对无初始变形的锚杆，要使其发挥全部承载能力则要求锚杆头有较大的位移。为了减少这种位移直至到达结构物所能容许的程度，一般是通过将早期张拉的锚杆固定在结构物、地面厚板或其他构件上，以对锚杆施加预应力，同时也在结构物和地层中产生应力，这就是预应力锚杆。 预应力锚杆除能控制结构物的位移外，还有其它有点： 1安装后能及时提供支护抗力，使岩体处于三轴应力状态。 2控制地层与结构物变形的能力强。 3按一定密度布臵锚杆，施加预应力后能在地层内形成压缩区，有利于地层稳定。 4预加应力后，能明显提高潜在滑移面或岩石软弱结构面的抗剪强度。 5张拉工序能检验锚杆的承载力，质量易保证。 6施工工艺比较复杂。 (2)拉力型与压力型锚杆 显而易见，锚杆受荷后，杆体总是处于受拉状态的。拉力型与压力型锚杆的主要区别是在锚杆受荷后其固定段内的灌浆体分别处于受拉或受压状态。拉力型锚杆的荷载是依赖其固定段杆体与灌浆体接触的界面上的剪应力(粕结应力)由顶端(固定段与自由段交界处)向底端传递的。锚杆工作时，固定段的灌浆体易出现张拉裂缝．防腐件能差。
天津大学研究生院1994年招收硕士生入学试题 考试科目：结构力学（包含结构动力学） 题号：0901 一．计算图1所示珩架指定杆的轴力()12,N N (10分) 二．结构仅在ACB 部分温度升高t 度，并且在D 处作用外力偶M 。试求图示刚架A,B 两点间水平向的相对位移。已知：各杆的EI 为常值，α为线膨胀系数，h 为截面高度。 （20分）
三．用力法分析图3所示结构，绘M 图。计算时轴力和剪力对位移的影响略去不计。各杆的EI 值相同。 （20分） 半圆弧 积分表：2 211 sin sin 2,cos sin 22424 x x xdx x xdx x = -=+? ? 四．试用位移法求解图4所示刚架并绘M 图。计算时不考虑轴力变形时对位移的影响。（20分） 杆端力公式： 21 ,08 f f AB BA ql M M =-=,53,88 f f AB BA ql ql Q Q ==-
一．试用力矩分配法计算图5所示连续梁并绘M 图。（10分） 二．求图示结构的自振频率和主振型，并作出振型图。已知：122,,m m EI m m ===常数， 忽略阻尼影响。 （20分）
天津大学研究生院1995年招收硕士生入学试题 考试科目：结构力学题号：0901 一．选择题：在正确答案处画“√”。每题4分。 1．图示平面体系的几何组成性质是： A.几何不变且无多余联系的 B.几何不变且有多余联系的 C.几何可变的 D.瞬变的 2．图示结构A截面的剪力为： A. –P B. P C. P/2 D. –P/2 3.图示珩架内力为零的杆为： A.3根 B.6根 C.8根 D.7根
中国矿业大学2010～2011学年第 2 学期 《矿山岩体力学》试卷（A）卷答案 考试时间：120 分钟考试方式：闭卷 一、名词解释（20分，每题2分） 1、岩体：是由岩块和各种各样的结构面共同组成的综合体。 2、体力：分布在物体整个体积内部各个质点上的力，又称为质量力。 3、结构面：在岩体中存在着各种不同的地质界面，这种地质界面称为结构面。 4、岩石的孔隙度：是岩石中各种孔洞、裂隙体积的总和与岩石总体积之比，常用百分数表示，故 也称为孔隙率。 5、岩石的软化系数：是指水饱和岩石试件的单向抗压强度与干燥岩石试件单向抗压强度之比。 6、岩石强度：岩石在各种荷载作用下破坏时所能承受的最大应力。 7、破坏准则：用以表征岩石破坏条件的应力状态与岩石强度参数间的函数关系，是在极限状态下 的“应力—应力”关系。 8、岩石的弹性：指卸载后岩石变形能完全恢复的性质。 9、岩石的流变性：指岩石在长期静载荷作用下应力应变随时间加长而变化的性质。 10、地应力：指存在于地层中的未受工程扰动的天然应力。也称原岩应力、初始应力。 二、单项选择题（30分，每题2分） 1、下列那个不是矿山岩体力学的特点（B ） A）工程支护多为临时结构物 B）只关心岩石在弹性阶段的力学性质 C）工作面不断移动 D）煤岩经常受瓦斯气体作用与影响 2、围压对岩石极限强度（峰值强度）有较大影响，随着围压的增加，岩石的三轴极限强度将（B ）A）减小B）增大C）不变D）不一定增大 3、在岩石的室内单轴压缩试验中，对同一岩石试样所进行的试验中，如其余的条件均相同，则下列试样强度最高的是（ A ） A）圆柱形试件B）六角菱柱形试件 C）四角菱柱形试件D）三角菱柱形试件 4、岩石的破坏形式不取决于下列哪个（C ） A）岩石的性质与结构面性质
钱七虎 中国工程院院士、著名防护工程专家 钱七虎[1]，男，1937年10月生，江苏昆山人。中国工程院院士。全国著名的防护工程专家。 1954年参加中国人民解放军。1956年加入中国共产党。1960年哈尔滨军事工程学院(哈工程前身)工程兵工程系毕业后去苏联深造，1965年古比切夫军事工程学院研究生毕业，获副博士学位。回国后历任南京中国人民解放军工程兵工程学院副教授、教授、院长等职。1994年当选为中国工程院院士。并任国务院学位委员会学科评议组成员、中国岩土力学与土木工程学会常务理事。1988年被授予少将军衔。 1990年获全国高校先进科技工作者、国家级有突出贡献的中青年专家等称号。 1993年当选为第八届全国政协委员，是中共十二大代表。 钱七虎一直致力于防护工程及军事系统工程、岩土工程的教学与科研工作。在防护工程的研究中，解决了孔口防护等多项难点的计算与设计问题，率先将运筹学和系统工程方法运用于防护工程领域。以他为主建立了我国第一套《全军工程兵发展趋势动态模型》和我国确定人防工程防护标准的若干模型，开创了我军工程兵工程保障及我国人防工程领域的软科学研究。在完成我国一系列防护工程科技攻关中，成功地研制出柔性帆布工事大挠度大变形的抗爆设计计算方法，解决了地下飞机库大跨度钢和钢筋混凝土防护门有限元理论分析。他带领的课题组设计了我国跨度最大。抗力最高的地下飞机库防护门，主持了世界最大当量的珠海炮台山大爆破等在国际上有影响的工程实践。在防护工程及有关领域里，有7项成果获国家或军队科技进步奖和优秀科技成果奖，l项获全国科学大会重大科技成果奖。 主要专著有《民防学》、《有限单元法在工程结构计算中的应用》和《防护结构计算原理》等4部，著有《核爆炸条件下浅埋结构荷载理论与试验结果的对比研究》等论文40余篇。 何满潮——中国矿业大学教授、博士生导师 何满潮 中国矿业大学教授、博士生导师 何满潮，男，1956年5月出生，院长，教授、博导。1991年10月从中国矿业大学（北京）矿业工程博士后流动站出站。现工作单位为中国矿业大学（北京）力学与建筑工程学院。长期以来，何满潮教授把工程地质学与工程力学相结合，致力于煤矿软岩工程问题的理论研究和工程实践，取得了突出成绩。在软岩巷道工程研究方面，针对软岩强度低、变形能量大、具有复合型变形力学机制的特点，通过研究软岩成份、结构、不连续面等工程地质条件，确定了不同类型软岩的变形力学机制，建立了以转化复合型机制、使软岩能量安全释放为核心的软岩工程力学理论体系，形成了以力学对策设计、过程设计和参数设计为特点的软岩工程设计方法，开发了相应的支护技术。在露天矿软岩边坡工程研究方面，通过改进和完善国际公认的Sarma方法，建立了适用于具有复杂岩体结构和非齐次边界条件的软岩边坡稳态评价的MSarma方法。研究成果在全国31项软岩工程攻关项目中成功应用，推广应用软岩巷道工程量达3.9万米，取得了显著经济效益和社会效益，为我国软岩工程技术进步做出了重要贡献。在地热工程研究方面，从地热岩层工程与水文地质条件入手，综合运用工程地质与水文地质学理论对地热工程进行研究，提出了地上工程与地下工程一体化设计方法，开发了多个地层不同温度热能的综合利用新技术，为发展我国地热洁净能源利用技术做出了重大贡献。成果获国家专利11项，其中发明专利1项；出版著作5部，发表论文118篇，被国内外收录引用531篇次。先后获国家杰出青年基金和教育部跨世纪人才基金，目前担任国家自然科学基金重大项目“深部岩体力学基础研究与应用”首席科学家，是国家级有突出贡献的中青年专家。获奖情况：国家级奖励(2项)：软岩工程岩体力学理论与实践，2001年国家科技进步二等奖；中低焓地热工程建设技术，2003年国家科技进步二等奖。省部级一等奖(4项)：天津市地热资源开发利用集约化技术研究，2002年天津市科技进步一等奖；软岩工程岩体力学理论与实践，2000年教育部科技进步一等奖；软岩巷道支护理论研究及其应用，1998年煤炭部科技进步一等奖；三峡巴东地区巨型软岩滑坡稳定预测预报系统，2004年国家生产安全监督管理局科技进步一等奖。省部级二等奖、三等奖(4项)：广西那龙煤矿二号井软岩巷道支护技术优化研
结构力学期末考试 1．一个封闭框具有_______次超静定。连接n个点的复链杆相当于_______单链杆。 2．拱的基本特点是在竖向荷载作用下有，拱任意截面上的弯矩为。3．计算桁架各杆轴力，常采用和。 4．位移符号“ip ?”中的两个下标i、p，其中下标i的含义是； 下标p表示_____。 5．位移法以_______和_______作为基本未知量，位移法方程是根据_______条件而建立的。6．力法的基本未知量是______ _；力法方程是通过____ _条件而建立的。7．图乘法的应用条件是、、。8．在对称荷载作用下，只考虑；在反对称荷载作用下，只考虑。 A等于0 B 拉力 C 压力 D 其它答案 3.在温度改变的影响下，静定结构将（） A 有内力、有位移； B 无内力、无位移； C 有内力、无位移； C 无内力、有位移。 4. 静定结构的支座反力或内力，可以通过解除相应的约束并使其产生虚位移，利用刚体虚 1．有多余约束的体系一定是几何不变体系。（）2. 如下图所示的体系的多余约束个数为4个。 （） 3．同一结构的力法基本体系不是唯一的。（）4．梁在集中力偶作用的截面处，它的内力图为Q图有突变，M图有转折。（） 5．图示结构 B 支座反力等于P/2 ()↑。（） 1．对下图所示平面杆件体系作几何组成分析，计算自由度。（15分） 四、计算题（共60分）
2、画S F M ,图。(15分) 16kN m . 3．用力法计算，并绘图示结构的M 图。EI=常数。 （15分） l 4．用位移法计算图示结构，并作出M 图。EI =常数。（15分） 左端固定，右端铰结，跨度为l ，中间有竖直向下的集中力F 作用，其中距左端点为a ， 距右端点为b ，左端点的2 2) (l b l Fab M +- =。
中国矿业大学2008～2009学年第二学期 《结构力学A(1)》试卷（A卷） 考试时间：150 分钟考试方式：开一页 考生注意：第一至第三题请直接在试题旁作答，第四至第七题请在附后的答题纸上作答！ 一、对图（一）所示结构进行几何组成分析，并写出必要的分析过程。（每题4分，共8分） （a） （b） 图（一）
二、检查图（二）所示M图形状的正误，并将错误的予以改正。（每题4分，共8分） （a） （b）图（二） 三、填空题（每题4分，共4’×6＝24分）(要求写出必要的分析过程) 1、图三（1）所示结构中，|| M C 。 图三（1）
μ 2、图三（2）所示结构中各杆EI相同，采用力矩分配法时，分配系数= BA 图三（2） 的含义3、（此题可不必写分析过程）图三（3）所示影响线中，竖标y D 为。 影响线图三（3） M C 4、图三（4）所示拱中杆AB的轴力F NAB为。 图三（4）
5、图示两端固定梁，设AB 线刚度为i ， 当A 、B 两端截面同时发生图示单位转角时，则杆件A 端的杆端弯矩为 。 ( )i A B A =1 ?B =1 ? 图三（5） 6、（此题可不必写分析过程）图三（6）所示结构的力法典型方程 2112222 0P X X δδ+ +?=中，等号左边各项之和表示的含义为 ,其中21δ的含义为 . 图三（6） 四、画出图四所示刚架的M 、F S 、F N 图。（15分） 图四
五、用力法计算图五所示组合结构，要求作出AB 杆的M 图及F S 图。已知： 2 10l I EA 。（15分） 图五 六、如图六所示梁结构，P=1在ACD 上移动，试作结构中量值M A 、F B 、F SA 的影响线。（15分） 图六 七、利用对称性求图七所示刚架的M 图，已知各杆EI=常数。（15分） 图七
第1节 静定平面桁架 一、桁架的内力计算方法 1、结点法 取结点为隔离体，建立平衡方程求解的方法，每个结点最多只能含有两个未知力。该法最适用于计算简单桁架。 根据结点法，可以得出一些结点平衡的特殊情况，能使计算简化： （1）两杆交于一点，若结点无荷载，则两杆的内力都为零（图2-2-1a ）。 （2）三杆交于一点，其中两杆共线，若结点无荷载，则第三杆是零杆，而共线的两杆内力大小相等，且性质相同（同为拉力或压力）(图2-2-1b)。 （3）四杆交于一点，其中两两共线，若结点无荷载，则在同一直线上的两杆内力大小相等，且性质相同（图2-2-1c ）。推论，若将其中一杆换成力F P ，则与F P 在同一直线上的杆的内力大小为F P ，性质与F P 相同（图2-2-1d ）。 F N3 F N3=0 F N1=F N2=0 F N3=F N4(a) (b)(c)F N4 (d)F N3=F P F P N1F F N2 F N1 F N2 F N1 F N2 F N1 F N2 F N3 F N3 F N1=F N2，F N1=F N2， F N1=F N2， 图2-2-1 （4）对称结构在正对称荷载作用下，对称轴处的“K ”型结点若无外荷载作用，则斜杆为零杆。例如 图2-2-2所示对称轴处与A 点相连的斜杆1、2都是零杆。 1A 2 F P F P A F P F P B F P F P B A (b)(a) X =0 图2-2-2 图2-2-3 （5）对称结构在反对称荷载作用下，对称轴处正对称的未知力为零。如图2-2-3a 中AB 杆为零杆，因为若将结构从对称轴处截断，则AB 杆的力是一组正对称的未知力，根据上述结论可得。 （6）对称结构在反对称荷载作用下，对称轴处的竖杆为零杆。如图2-2-4a 中AB 杆和B 支座的反力均为零。其中的道理可以这样理解：将图a 结构取左右两个半结构分析，对中间的杆AB 和支座B 的力，若左半部分为正，则根据反对称，右半部分必定为相同大小的负值，将半结构叠加还原回原结构后正负号叠加，结果即为零。 0B F P F P F P F P B － A' B' A － A (a) (b) 图2-2-4 2、截面法 截面法取出的隔离体包含两个以上的结点，隔离体上的外力与内力构成平面一般力系，建立三个平衡方程求解。该法一般用于计算联合桁架，也可用于简单桁架中少数杆件的计算。 在用截面法计算时，充分利用截面单杆，也能使计算得到简化。 截面单杆的概念：在被某个截面所截的内力为未知的各杆中，除某一杆外其余各杆都交于一点（或彼此平行），则此杆称为截面单杆。截面单杆的内力可从本截面相应隔离体的平衡条件直接求出。 截面单杆可分为两种情况： （1）截面只截断三根杆，且此三根杆不交于一点，则其中每一杆都是截面单杆。计算时，对其中两杆的交点取矩，建立力矩平衡方程，就可求出第三杆的轴力，如图2-2-5（a ）中，CD 、AD 、AB 杆都
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中国矿业大学（北京） 力学与建筑工程学院 建筑综合知识2009 中外建筑史2009 材料力学2003，2005——2008 结构力学2004——2007，2009 土力学2002——2003，2005——2009 管理概论2006，2009 建设项目管理基础2006——2009 流体力学1997，2000 城市规划1999——2000 钻眼爆破2002 工程地质学1998——2002 水文工程地质学原理2004 地下水动力学2003 土壤学2003 沉积学原理2004（加试） 钢筋混凝土结构2002 普通地质学2003 能源地质学2003 化学与环境工程学院 无机化学1999——2007 有机化学1999——2007，2009 物理化学1999——2000，2006，2009 普通化学2000，2006，2009 分析化学2000 煤化学1999——2000 化工原理1999——2000 电路2001——2007，2009 数字电路2000，2002——2007，2009 材料科学基础2006——2009 环境学2006，2009 浮选1999——2000 水处理工程1999——2000 环境工程学1999——2000，2009 环境化学2003——2004（复试） 文法学院 二外法语2002——2009 二外日语2003——2004，2006——2009（其中2006年的试卷共9页，缺P8）二外俄语2007，2009
二外德语2000，2002——2004，2006——2007，2009 基础英语2003，2005——2007，2009 专业英语2006——2007，2009 翻译2004——2005 民商法2008——2009 经济法与国际经济法2008——2009 国际经济法2007 经济法2007 科学技术史2005——2009 科学技术哲学2005——2007，2009 政治学原理2002——2003，2005——2008 政治学基本理论2008——2009 当代世界经济与政治2006——2008 思想政治教育学原理2002，2004——2007，2009 行政管理学2007，2009 马克思主义中国化的基本理论2008——2009 机电与信息工程学院 电路2001——2007，2009 电工与电子技术2009 数字电路2000，2002——2007，2009 模拟电子技术2003——2007，2009 机械原理2001——2002，2004——2009 控制工程基础2006——2009 材料科学基础2006——2009 计算机组成与结构2002——2008 数据结构2000——2007 地球科学概论2004——2007 计算机软件开发基础2006——2007 数据库技术2002 遥感概论2003 计算机在工程管理中的应用2004 计算机在矿业中的应用2002 普通物理2005 理学院 高等代数2005——2009 数学分析2005——2009 普通物理2005 管理学院 管理概论2001——2009（注：2003年名称为“管理学原理”；2004年名称为“管理学概论”） 经济学原理2003——2009
***学院期末考试试卷 一、 填空题（20分）（每题2分） 1.一个刚片在其平面内具有 3 个自由度； 一个点在及平面内具有 2 自由 度；平面内一根链杆自由运动时具有 3 个自由度。 2.静定结构的内力分析的基本方法 截面法，隔离体上建立的基本方程是 平衡方程 。 3.杆系结构在荷载，温度变化，支座位移等因素作用下会产生 变形 和 位移 。 4.超静定结构的几何构造特征是 有多余约束的 几何不变体系 。 5.对称结构在对称荷载作用下，若取对称基本结构和对称及反对称未知力，则其 中 反对称 未知力等于零。 6.力矩分配法适用于 没有侧移未知量的超静定梁与刚架 。 7.绘制影响线的基本方法有 静力法 法和 机动法 法。 8.单元刚度矩阵的性质有 奇异性 和 对称性 。 9.结构的动力特性包括 结构的自阵频率；结构的振兴型； 结构的阻尼 。 10. 在自由振动方程0)()(2)(2. .. =++t y t y t y ωξω式中，ω称为体系的 自振频率 ，ξ称为 阻尼比 。
二、试分析图示体系的几何组成（10分） （1）（２）答案： （1）答：该体系是几何不变体系且无余联系。 （2）答：该体系是几何不变体系且无多余联系。 三、试绘制图示梁的弯矩图（１０分） （1）（2） 答案： （１）（２） M图 四、简答题（20分） 1.如何求单元等效结点荷载等效荷载的含义是什么答案： 2.求影响线的系数方程与求内力方程有何区别 答案： 3.动力计算与静力计算的主要区别是什么 答案：
4.自由振动的振幅与那些量有关 答案 五、计算题（40分） 1、用图乘法计算如图所示简支梁A 截面的转角A 。已知EI=常量。（10分） 答案： 解：作单位力状态，如图所示。分别作出p M 和M 图后，由图乘法得： 2.试作图示伸臂量的By F K M 的影响线。 答案： By F 的影响线 K M 的影响线