2024年下半年北京注冊土木工程師：結(jié)構(gòu)力學(xué)與結(jié)構(gòu)設(shè)計模擬試題?一、單項選擇題（每題2分，共40分）

1.靜定結(jié)構(gòu)由于溫度變化（）。A.會產(chǎn)生內(nèi)力，但無位移B.會產(chǎn)生位移，但無內(nèi)力C.內(nèi)力和位移均會產(chǎn)生D.內(nèi)力和位移均不會產(chǎn)生

答案：B

解析：靜定結(jié)構(gòu)在溫度變化時，由于桿件的熱脹冷縮，會產(chǎn)生位移，但由于靜定結(jié)構(gòu)的約束條件不產(chǎn)生多余約束力，所以不會產(chǎn)生內(nèi)力。

2.圖示結(jié)構(gòu)中，A點的豎向位移（向下為正）為（）。已知EI為常數(shù)。

構(gòu)示意圖)

A.\(\frac{5ql^4}{384EI}\)B.\(\frac{ql^4}{384EI}\)C.\(\frac{11ql^4}{384EI}\)D.\(\frac{13ql^4}{384EI}\)

答案：C

解析：利用圖乘法求解。首先分別求出各桿的彎矩圖，然后根據(jù)圖乘法公式計算A點的豎向位移。具體計算過程如下：1.求各桿的彎矩圖：桿AB：\(M_{AB}=\frac{ql^2}{8}\)（上側(cè)受拉）桿BC：\(M_{BC}=\frac{ql^2}{8}\)（上側(cè)受拉）2.利用圖乘法計算A點豎向位移：\(\Delta_{Ay}=\frac{1}{EI}[\frac{1}{2}\timesl\times\frac{ql^2}{8}\times\frac{2l}{3}+\frac{1}{2}\timesl\times\frac{ql^2}{8}\times\frac{l}{3}]=\frac{11ql^4}{384EI}\)

3.力法的基本未知量是（）。A.多余約束力B.結(jié)點角位移C.結(jié)點線位移D.支座反力

答案：A

解析：力法是以多余約束力作為基本未知量，通過變形協(xié)調(diào)條件建立力法方程求解結(jié)構(gòu)內(nèi)力。

4.圖示結(jié)構(gòu)用力法求解時，基本結(jié)構(gòu)可選取為（）。

構(gòu)示意圖)

A.（a）B.（b）C.（c）D.（d）

答案：B

解析：力法的基本結(jié)構(gòu)是去掉多余約束后的靜定結(jié)構(gòu)。圖（b）去掉多余約束后為靜定結(jié)構(gòu)，可作為基本結(jié)構(gòu)。

5.位移法的基本未知量是（）。A.多余約束力B.結(jié)點角位移和線位移C.廣義位移D.支座反力

答案：B

解析：位移法是以結(jié)點角位移和線位移作為基本未知量，通過平衡條件建立位移法方程求解結(jié)構(gòu)內(nèi)力。

6.圖示剛架，用位移法求解時，基本未知量的數(shù)目為（）。


A.1B.2C.3D.4

答案：C

解析：該剛架有兩個剛結(jié)點，每個剛結(jié)點有一個角位移未知量，還有一個獨立的線位移未知量，所以基本未知量數(shù)目為3。

7.結(jié)構(gòu)的動力自由度是指確定結(jié)構(gòu)在振動過程中任一時刻全部質(zhì)量位置所需的獨立幾何參數(shù)的數(shù)目。圖示結(jié)構(gòu)的動力自由度為（）。

構(gòu)示意圖)

A.1B.2C.3D.4

答案：B

解析：該結(jié)構(gòu)有兩個質(zhì)量塊，每個質(zhì)量塊的位置可由一個獨立坐標(biāo)確定，所以動力自由度為2。

8.單自由度體系自由振動時，質(zhì)點的位移\(y\)與時間\(t\)的關(guān)系是（）。A.\(y=A\sin(\omegat+\varphi)\)B.\(y=A\cos(\omegat+\varphi)\)C.\(y=A\sin\omegat\)D.\(y=A\cos\omegat\)

答案：A

解析：單自由度體系自由振動時，質(zhì)點的位移隨時間按正弦規(guī)律變化，表達(dá)式為\(y=A\sin(\omegat+\varphi)\)，其中\(zhòng)(A\)為振幅，\(\omega\)為圓頻率，\(\varphi\)為初相位。

9.已知單自由度體系的質(zhì)量\(m=100kg\)，剛度系數(shù)\(k=40000N/m\)，則該體系的自振頻率\(\omega\)為（）。A.\(20rad/s\)B.\(20\pirad/s\)C.\(40rad/s\)D.\(40\pirad/s\)

答案：A

解析：根據(jù)單自由度體系自振頻率公式\(\omega=\sqrt{\frac{k}{m}}\)，代入數(shù)據(jù)可得\(\omega=\sqrt{\frac{40000}{100}}=20rad/s\)。

10.圖示結(jié)構(gòu)，質(zhì)量\(m\)在桿件中點，EI為常數(shù)，其自振頻率\(\omega\)為（）。

構(gòu)示意圖)

A.\(\sqrt{\frac{3EI}{ml^3}}\)B.\(\sqrt{\frac{EI}{ml^3}}\)C.\(\sqrt{\frac{48EI}{ml^3}}\)D.\(\sqrt{\frac{12EI}{ml^3}}\)

答案：A

解析：首先求結(jié)構(gòu)的剛度系數(shù)\(k\)，利用能量法，在質(zhì)量處施加單位豎向力，計算結(jié)構(gòu)的應(yīng)變能，進(jìn)而得到剛度系數(shù)\(k\)，再根據(jù)自振頻率公式\(\omega=\sqrt{\frac{k}{m}}\)計算自振頻率。具體計算過程如下：1.求結(jié)構(gòu)的剛度系數(shù)\(k\)：在質(zhì)量\(m\)處施加單位豎向力\(P=1\)，此時結(jié)構(gòu)的彎矩圖為：桿AB：\(M_{AB}=\frac{1}{2}\times\frac{l}{2}\timesx\)（\(0\leqx\leq\frac{l}{2}\)）桿BC：\(M_{BC}=\frac{1}{2}\times\frac{l}{2}\times(\frac{l}{2}x)\)（\(0\leqx\leq\frac{l}{2}\)）計算結(jié)構(gòu)的應(yīng)變能\(U\)：\(U=\int_{0}^{\frac{l}{2}}\frac{M_{AB}^2}{2EI}dx+\int_{0}^{\frac{l}{2}}\frac{M_{BC}^2}{2EI}dx\)代入\(M_{AB}\)和\(M_{BC}\)表達(dá)式并積分可得\(U=\frac{1}{12EI}\)根據(jù)\(U=\frac{1}{2}k\Delta^2\)（\(\Delta=1\)），可得\(k=\frac{3EI}{ml^3}\)2.計算自振頻率\(\omega\)：根據(jù)自振頻率公式\(\omega=\sqrt{\frac{k}{m}}\)，可得\(\omega=\sqrt{\frac{3EI}{ml^3}}\)

11.圖示結(jié)構(gòu)，質(zhì)量\(m\)在桿件中點，EI為常數(shù)，其動力系數(shù)\(\mu\)為（）。已知簡諧荷載\(P(t)=P\sin\thetat\)，\(\theta=\omega\)。

構(gòu)示意圖)

A.\(2\)B.\(\frac{3}{2}\)C.\(\frac{4}{3}\)D.\(\frac{5}{4}\)

答案：B

解析：動力系數(shù)\(\mu=\frac{1}{1(\frac{\theta}{\omega})^2}\)，已知\(\theta=\omega\)，代入可得\(\mu=\frac{3}{2}\)。

12.對于超靜定結(jié)構(gòu)，下列說法正確的是（）。A.只有當(dāng)荷載作用時，才會產(chǎn)生內(nèi)力B.溫度變化不會產(chǎn)生內(nèi)力C.支座移動不會產(chǎn)生內(nèi)力D.制造誤差會產(chǎn)生內(nèi)力

答案：D

解析：超靜定結(jié)構(gòu)由于存在多余約束，當(dāng)荷載作用、溫度變化、支座移動、制造誤差等因素發(fā)生時，都會引起結(jié)構(gòu)的內(nèi)力。

13.圖示連續(xù)梁，EI為常數(shù)，采用彎矩分配法計算時，結(jié)點B的不平衡力矩\(M_B\)為（）。

梁示意圖)

A.\(\frac{ql^2}{8}\)B.\(\frac{ql^2}{4}\)C.\(\frac{ql^2}{2}\)D.\(ql^2\)

答案：A

解析：首先計算固端彎矩，然后計算分配系數(shù)，最后計算結(jié)點B的不平衡力矩。具體計算過程如下：1.計算固端彎矩：\(M_{BA}^F=\frac{ql^2}{8}\)（上側(cè)受拉）\(M_{BC}^F=\frac{ql^2}{8}\)（下側(cè)受拉）2.計算分配系數(shù)：\(\mu_{BA}=\frac{4EI/l}{4EI/l+3EI/l}=\frac{4}{7}\)\(\mu_{BC}=\frac{3EI/l}{4EI/l+3EI/l}=\frac{3}{7}\)3.計算結(jié)點B的不平衡力矩：\(M_B=M_{BA}^F+M_{BC}^F=\frac{ql^2}{8}\frac{ql^2}{8}=\frac{ql^2}{8}\)

14.下列關(guān)于結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本原則，說法錯誤的是（）。A.結(jié)構(gòu)應(yīng)具有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性B.結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)滿足建筑功能的要求C.結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)遵循經(jīng)濟(jì)合理的原則D.結(jié)構(gòu)設(shè)計只需考慮荷載作用，無需考慮環(huán)境因素

答案：D

解析：結(jié)構(gòu)設(shè)計不僅要考慮荷載作用，還要考慮環(huán)境因素，如溫度、濕度、風(fēng)、地震等，以確保結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性。

15.鋼筋混凝土梁中，縱向受拉鋼筋的主要作用是（）。A.承受梁的壓力B.承受梁的拉力C.提高梁的抗剪能力D.提高梁的耐久性

答案：B

解析：鋼筋混凝土梁中，縱向受拉鋼筋主要承受梁的拉力，以抵抗彎矩作用。

16.梁的正截面承載力計算中，不考慮受拉區(qū)混凝土的作用，是因為（）。A.受拉區(qū)混凝土已全部開裂B.受拉區(qū)混凝土承擔(dān)的拉力很小C.受拉區(qū)混凝土的強度很低D.受拉區(qū)混凝土對梁的承載力沒有影響

答案：A

解析：在梁的正截面承載力計算中，當(dāng)彎矩增加到一定程度時，受拉區(qū)混凝土?xí)_裂，其抗拉能力迅速降低，因此不考慮受拉區(qū)混凝土的作用。

17.偏心受壓構(gòu)件的受壓承載力計算中，當(dāng)偏心距\(e_0\gt0.3h_0\)時，應(yīng)考慮（）的影響。A.附加偏心距B.二階效應(yīng)C.混凝土徐變D.鋼筋錨固

答案：B

解析：當(dāng)偏心距\(e_0\gt0.3h_0\)時，偏心受壓構(gòu)件應(yīng)考慮二階效應(yīng)的影響，二階效應(yīng)會增大構(gòu)件的附加彎矩，降低構(gòu)件的受壓承載力。

18.對于鋼結(jié)構(gòu)，下列說法正確的是（）。A.鋼結(jié)構(gòu)具有強度高、自重輕、塑性和韌性好等優(yōu)點B.鋼結(jié)構(gòu)的耐腐蝕性好C.鋼結(jié)構(gòu)的耐火性好D.鋼結(jié)構(gòu)的連接方式只有焊接一種

答案：A

解析：鋼結(jié)構(gòu)具有強度高、自重輕、塑性和韌性好等優(yōu)點，但耐腐蝕性差，耐火性也較差。鋼結(jié)構(gòu)的連接方式有焊接、螺栓連接和鉚釘連接等。

19.柱腳的作用是（）。A.將柱身的內(nèi)力傳遞給基礎(chǔ)B.固定柱子的位置C.保證柱子的穩(wěn)定性D.以上都是

答案：D

解析：柱腳的作用是將柱身的內(nèi)力傳遞給基礎(chǔ)，固定柱子的位置，保證柱子的穩(wěn)定性。

20.以下哪種基礎(chǔ)形式不屬于淺基礎(chǔ)（）。A.獨立基礎(chǔ)B.條形基礎(chǔ)C.樁基礎(chǔ)D.筏板基礎(chǔ)

答案：C

解析：樁基礎(chǔ)屬于深基礎(chǔ)，獨立基礎(chǔ)、條形基礎(chǔ)和筏板基礎(chǔ)屬于淺基礎(chǔ)。

二、多項選擇題（每題3分，共30分）

1.靜定結(jié)構(gòu)的特性包括（）。A.內(nèi)力分布與桿件剛度無關(guān)B.內(nèi)力分布與桿件材料無關(guān)C.滿足平衡條件的解答是唯一的D.溫度變化、支座移動等不會產(chǎn)生內(nèi)力

答案：ABCD

解析：靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分布只與荷載有關(guān)，與桿件剛度和材料無關(guān)，滿足平衡條件的解答是唯一的，溫度變化、支座移動等不會產(chǎn)生內(nèi)力。

2.影響梁彎曲變形的因素有（）。A.荷載B.梁的跨度C.梁的截面形狀和尺寸D.梁的材料性質(zhì)

答案：ABCD

解析：荷載、梁的跨度、梁的截面形狀和尺寸、梁的材料性質(zhì)都會影響梁的彎曲變形。

3.力法的典型方程是根據(jù)（）建立的。A.平衡條件B.變形協(xié)調(diào)條件C.物理條件D.幾何條件

答案：B

解析：力法的典型方程是根據(jù)變形協(xié)調(diào)條件建立的，通過變形協(xié)調(diào)條件確定多余約束力，進(jìn)而求解結(jié)構(gòu)內(nèi)力。

4.位移法的基本方程包括（）。A.平衡方程B.物理方程C.位移協(xié)調(diào)方程D.力法方程

答案：ABC

解析：位移法的基本方程包括平衡方程、物理方程和位移協(xié)調(diào)方程，通過這些方程求解結(jié)構(gòu)的結(jié)點位移和內(nèi)力。

5.影響結(jié)構(gòu)自振頻率的因素有（）。A.結(jié)構(gòu)的質(zhì)量B.結(jié)構(gòu)的剛度C.結(jié)構(gòu)的阻尼D.外部激勵的頻率

答案：AB

解析：結(jié)構(gòu)的自振頻率只與結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和剛度有關(guān)，與結(jié)構(gòu)的阻尼和外部激勵的頻率無關(guān)。

6.結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)分析方法有（）。A.振型分解反應(yīng)譜法B.時程分析法C.能量法D.位移法

答案：AB

解析：結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)分析方法有振型分解反應(yīng)譜法和時程分析法，能量法主要用于計算結(jié)構(gòu)的自振頻率等，位移法是結(jié)構(gòu)靜力分析方法。

7.超靜定結(jié)構(gòu)在荷載作用下的內(nèi)力分布與（）有關(guān)。A.結(jié)構(gòu)的形式B.桿件的剛度C.荷載的大小和分布D.支座的形式

答案：ABC

解析：超靜定結(jié)構(gòu)在荷載作用下的內(nèi)力分布與結(jié)構(gòu)的形式、桿件的剛度和荷載的大小和分布有關(guān)，與支座的形式無關(guān)。

8.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，鋼筋的種類有（）。A.熱軋鋼筋B.冷軋帶肋鋼筋C.鋼絲和鋼絞線D.熱處理鋼筋

答案：ABCD

解析：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，鋼筋的種類有熱軋鋼筋、冷軋