2017年电大土木工程力学形成性考核册作业及答案

土木工程力学（本）形成性考核册作业一1、选择题（每小题 2 分，共 20 分）1三刚片组成几何不变体系的规则是（ B ）A 三链杆相联，不平行也不相交于一点 B 三铰两两相联，三铰不在一直线上C 三铰三链杆相联，杆不通过铰 D 一铰一链杆相联，杆不过铰2在无多余约束的几何不变体系上增加二元体后构成（ C ）A 可变体系 B 瞬变体系C 无多余约束的几何不变体系 D 有多余约束的几何不变体系3瞬变体系在一般荷载作用下， （ C ）A 产生很小的内力 B 不产生内力C 产生很大的内力 D 不存在静力解答4已知某体系的计算自由度 W=-3，则体系的（ D ）A 自由度为 3 B 自由度等于 0C 多余约束数等于 3 D 多余约束数大于等于 35不能作为建筑结构使用的是（ D ）A 无多余约束的几何不变体系 B 有多余约束的几何不变体系C 几何不变体系 D 几何可变体系6图示桁架有几根零杆（ D ）A 0 B 2 C 4 D 6FP7下图所示结构的弯矩图形状应为（ A ）FPBCD图 18图示多跨静定梁的基本部分是（ B ）A AB 部分 B BC 部分 C CD 部分 D DE 部分E9荷载作用下产生桁架位移的主要原因是（ A ）A 轴向变形 B 弯曲变形 C 剪切变形 D 扭转变形10三铰拱在集中力作用下其合理拱轴线形状是（ D ）A 折线 B 圆弧 C 双曲线 D 抛物线2、判断题（每小题 2 分，共 20 分）1多余约束是体系中不需要的约束。 （ ）2如果体系的计算自由度大于零，那么体系一定是几何可变体系。 （ ）3两根链杆的约束作用相当于一个单铰。 （ ）4一个体系是有 n 个自由度的几何可变体系，那么加入 n 个约束后就成为无多余约束的几何不变体系。 （ ）5两刚片用三链杆相联，且三链杆平行不等长，则构成瞬变体系。 （ ）6图示两个单跨梁，同跨度同荷载。但横截面形状不同，故其内力也不相同。 （ ） FP7三铰拱的矢高 f 越大，水平推力也越大。 （ ）8求桁架内力时截面法所截取的隔离体包含两个或两个以上的结点。 （ ）9某荷载作用下桁架可能存在零杆，它不受内力，因此在实际结构中可以将其去掉。（ ）10试判断下列弯矩图是否正确。 （ ）三、试对图示平面体系进行几何组成分析。 （每小题 5 分，共 20 分） 题 2 - 7 图题 2 - 8 图 题 2 - 9 图题 2 - 1 0 图1解：由二元体分析法原结构是一个无多余约束的几何不变体系。2解：由二元体分析法原结构是一个无多余约束的几何不变体系。3解：显然，体系是具有两个多余约束的几何不变体系。4解：由三刚片规则，可知体系是无多余约束的几何不变体系。四、绘制下图所示各结构的弯矩图。 （每小题 10 分，共 30 分） 1作弯矩图如下：2解： 作弯矩图如下：3解： 作弯矩图如下：10kN/m20kN3m1m3mAB C DABC D56060 (11.25)M 图（kNm）L/2LAB CDL/2FPFPLAB CDFPL P34M图 20kN/m40kN2m 4mA B CD40kN2m 2m 2mE FABCE FD4040120M 图（kNm）五、计算图示桁架中指定杆件的内力。解：求支座反力由 AM=0BPF4a2F3a05()由 y=0APPFF43()用-截面将桁架截开，保留右边部分，受力如图：由 yF=0N1P5sin4F0（压）12F由 CM=0PN315aFcos45a04AA（拉）3F2取结点 C 为研究对象，作受力图如下：显然： （压）N2P1 23aA BCDaaaFPFPaCDFN1FN4FN3FP P5F4CFN2FN4FPFN4 土木工程力学（本）形成性考核册作业二1、选择题（每小题 2 分，共 10 分）1用力法计算超静定结构时，其基本未知量为（ D ）A 杆端弯矩 B 结点角位移 C 结点线位移 D 多余未知力2力法方程中的系数 代表基本体系在 作用下产生的（ C ）ij1jXA B iXjC 方向的位移 D 方向的位移i j3在力法方程的系数和自由项中（ B ）A 恒大于零 B 恒大于零 ijiC 恒大于零 D 恒大于零ji iP4下列哪一条不是图乘法求位移的适用条件？（ D ）A 直杆 B EI 为常数 C 、 至少有一个为直线形 PMD 、 都必须是直线形5下图所示同一结构在两种不同荷载作用下，它们之间的关系是（ D ）A A 点的水平位移相同 B C 点的水平位移相同C C 点的水平位移相同 D BC 杆变形相同二、判断题（每小题 2 分，共 10 分）1静定结构由于支座移动引起的位移与刚度无关。 （）2反力互等定理仅对超静定结构才有使用价值。 （ ）3用力法求解超静定刚架在荷载和支座移动作用下的内力，只需知道各杆刚度的相对值。（ ）4同一结构的力法基本体系不是唯一的。 （ ）5用力法计算超静定结构，选取的基本结构不同，则典型方程中的系数和自由项数值也不同。 （ ）三、求图示简支粱 C 点的竖向位移，EI =常数。 （9 分）解：（1）作 MP 图（2）作 图（3）计算 C 点竖向位移 22y1lll1lqqEI93892 2llll37741ql()58EI四、计算图示刚架结点 C 的水平位移和转角，EI=常数。qC2l/3 l/3A BC 21ql921ql87MP 图A BC l1图ll/2qABC1计算 C 点水平位移解：（1）作 MP 图（2）作 图M（3）计算 C 点水平位移42x1ll1qlq()EI388EI2计算 C 点转角（1）M P 图同上（2）作 图（3）计算 C 点转角（ ）321l1qlqEI384EI五、试求图示刚架点 D 的竖向位移，EI=常数。ABC 21ql8MP 图ABCl21l图M1ABC图M11FPA BCDll/2 l/2EI=常数解：（1）作 MP 图（2）作 图M（3）计算 D 点竖向位移Py PFl1l2l()FEI233P9l)48六、求图示桁架结点 B 的竖向位移，已知桁架各杆的 EA=21104 kN。解：（1）计算实际荷载作用下桁架各杆的轴力（2）计算虚设单位荷载作用下桁架各杆的轴力FPABCDFPlFPl/2FPlMP图1A BCDl/2l/2M图A B CD E40kN 40kN80kN3m 3m 3m 3m4mA B CD E40kN 40kN80kN-90kN-100kN50kN60kN60kN50kN-100kNA B CD E158583683（3）计算 B 点竖向位移NPyFlEA1653(90)2(10)2+608884.71m7.()七、确定下列结构的超静定次数。 （4 分）1 5 次 1 次