2016年电大土木工程力学形成性考核册.doc

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 67下图所示结构的弯矩图形状应为（ A ）8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 9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。（ ）7三铰拱的矢高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） 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）110kN/m20kN3m1m3mABCDABCD56060(11.25)M图（kNm）作弯矩图如下：L/2LABCDL/2FPFPL2ABCDFPLM图解： 作弯矩图如下：20kN/m40kN2m4mABCD40kN2m2m2mEF3ABCEFD4040120M图（kNm）解： 作弯矩图如下：123aABCDaaaFPFPa五、计算图示桁架中指定杆件的内力。解：求支座反力 由 由 用-截面将桁架截开，保留右边部分，受力如图：CDFN1FN4FN3FP 由 （压） 由 CFN2FN4FPFN4 （拉）取结点C为研究对象，作受力图如下： 显然：（压）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 ）A B C 方向的位移 D 方向的位移3在力法方程的系数和自由项中（ B ）A 恒大于零 B 恒大于零 C 恒大于零 D 恒大于零4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 D 、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。（ ）qC2l/3l/3三、求图示简支粱C点的竖向位移，EI =常数。（9分）解：（1）作MP图ABCMP图ABC1图（2）作图（3）计算C点竖向位移 四、计算图示刚架结点C的水平位移和转角，EI=常数。ll/2qABC1计算C点水平位移解：（1）作MP图ABCMP图（2）作图ABC图1（3）计算C点水平位移 2计算C点转角 （1）MP图同上（2）作图ABC图11（3）计算C点转角 （ ）FPABCDll/2l/2EI=常数五、试求图示刚架点D的竖向位移，EI=常数。FPABCDFPlFPl/2FPlMP图解：（1）作MP图1ABCDl/2l/2图（2）作图（3）计算D点竖向位移 六、求图示桁架结点B的竖向位移，已知桁架各杆的EA=21104 kN。ABCDE40kN40kN80kN3m3m3m3m4m解：（1）计算实际荷载作用下桁架各杆的轴力ABCDE40kN40kN80kN-90kN-100kN50kN60kN60kN50kN-100kNABCDE1（2）计算虚设单位荷载作用下桁架各杆的轴力（3）计算B点竖向位移 七、确定下列结构的超静定次数。（4分）15次 1次 4次7次八、用力法计算图示结构，并作弯矩图。各杆EI相同且为常数。40kN2m4mABC2m解：（1）梁为一次超静定结构，X1为多余未知力，取基本结构如下图所示：ABCX1基本结构（2）写出力法方程如下：11 X1+1P= 0（3）计算系数11及自由项1PABC1图4作图和MP图如下：40kNABCMP图（kNm）40 （4）求解多余未知力： (40)ABC1532.5M图（kNm）（5）作M图：九、用力法计算下列刚架，并作弯矩图。EI为常数。6kNABCD4m4EI4EIEI4m解：（1）基本结构如下图所示，X1 、X2为多余未知力。ABCDX1X2基本结构（2）写出力法方程如下： 11 X1+12 X2+1P= 0 21 X1+22 X2+2P= 0（3）计算系数及自由项：1ABCD4444图 6kNABCD24MP图（kNm）1ABCD444图 （4）求解多余未知力： 解得：X1=-2.4kN X2=-4.1kN6kNABCD6.86.87.69.6M图（kNm）9.6（5）作M图：PABCD6m4I4I2mII十、用力法计算图示结构，并作弯矩图。链杆EA=。ABCDX1X1基本结构解：（1）取基本结构：（2）写出力法方程如下：11 X1+1P= 0（3）计算系数11及自由项1P作图和MP图如下：PABCD6PMP图ABCD11图2288 （4）求解多余未知力： ABCDM图（5）作M图：3EIlllq3EI2EIEIEI十一、利用对称性计算图示刚架，并绘制弯矩图。3EIllqEIABC解： （1）对称结构受对称荷载作用，可简化为如下结构：ABCX1基本结构取基本结构：ABCMP图（2）写出力法方程如下：11 X1+1P= 0（3）计算系数11及自由项1P图ABC1lll作图和MP图如下： ABC图（4）求解多余未知力：（5）作M图：作原结构M图如下：ABC图DEF土木工程力学（本）形成性考核册 作业三一、选择题（每小题2分，共10分） 1位移法典型方程实质上是（A）A 平衡方程 B 位移条件C 物理关系 D 位移互等定理2位移法典型方程中的系数代表在基本结构上产生的（ C ）A B C 第i个附加约束中的约束反力 D 第j个附加约束中的约束反力3用位移法计算刚架，常引入轴向刚度条件，即 “ 受弯直杆在变形后两端距离保持不变 ”。此结论是由下述假定导出的（D）A忽略受弯直杆的轴向变形和剪切变形 B弯曲变形是微小的 C变形后杆件截面仍与变形曲线相垂直 D假定A与B同时成立4在力矩分配法中传递系数C与什么有关（ D ）A 荷载 B 线刚度 C 近端支承 D 远端支承5汇交于一刚结点的各杆端弯矩分配系数之和等于（ A ）A 1 B 0 C 1/2 D -1二、判断题（每小题2分，共10分）1位移法可用来计算超静定结构也可用来计算静定结构。（ ）2图a为一对称结构，用位移法求解时可取半边结构如图b所示。（ 图a 图b3.用位移法计算荷载作用下的超静定结构时，采用各杆的相对刚度进行计算，所得到的节点位移不是结构的真正位移，求出的内力是正确的。（ ）4在多结点结构的力矩分配法计算中，可以同时放松所有不相邻的结点以加速收敛速度。（ ）5力矩分配法适用于连续梁和有侧移刚架。（ ）10kN/m4m6mABC三、用位移法计算图示连续梁，并绘出弯矩图。各杆EI相同且为常数。（10分）解：（1）选取基本结构如下图所示，1为基本未知量。基本结构ABC1（2）写出位移法方程如下：k111+ F1P= 0（3）计算系数k11及自由项F1P2i图ABC112i6i2i 令，则 iAB =3i， iBC =2i作图和MP图如下： k11 = 12i+2i =14iMP图（kNm）ABC kNm（4）求解位移法基本未知量 将系数及自由项代入位移法方程，得： （5）作M图ABC19(20)1.91.9M图（kNm） 四、用位移法计算图示刚架，并绘制弯矩图。（10分）30kN/mE4mABCD2EI4m4m2EI2EIEIEIF2m15kN解： （1）选取基本结构如下图所示，1、2为基本未知量。EABCDF12基本结构（2）写出位移法方程如下： k111+ k122+ F1P= 0 k211+ k222+ F 2P= 0（3）计算系数及自由项 令，则 iAB = iBC =2i， iBE = iCF = i， iCD=4 i 作图、图和MP图如下：EABCDF1图2i8i4i4i8i4i k11 = 8i+4i+8i =20i k21 =4i k21 = k12 =4iEABCDF1图2i8i4i4i k22 = 8i+4i=12iEABCDFMP图（kNm）403040 F1P =40 kNm F2P =-30 kNm（4）求解位移法基本未知量EABCDFM图（kNm）50.73018.67.9(60)16.410.75.413.66.8 将系数及自由项代入位移法方程，得： 20i1+ 4i2+40= 0 4i1 +12i2-30= 0解得： （5）作M图五、用位移法计算图示刚架，并绘出弯矩图。（10分）EABCD2EILEIEIEIFLLEIqqEADLEILEIq解： （1）对称结构受对称荷载作用，可简化为如下结构：选取基本结构如图所示，1为基本未知量。EAD1基本结构（2）写出位移法方程如下：k111+ F1P= 0（3）计算系数k11及自由项F1PEAD图14i4i2i2i 令，则 iAD = iDE =i作图和MP图如下：EADF1PMP图 k11 = 4i+4i =8i （4）求解位移法基本未知量 将系数及自由项代入位移法方程，得： EADM图（5）作M图 由对称性，得原结构的M图如下：EADM图FBC六、用位移法计算图示刚架(利用对称性)，并绘出弯矩图。各杆EI相同且为常数。（10分）18kN/m6mABCD6m6m6m18kN/mEF解： （1）对称结构受对称荷载作用，可简化为如下结构：18kN/m6mAB3m6mEG选取基本结构如图所示，1为基本未知量。ABEG1（2）写出位移法方程如下：k111+ F1P= 0（3）计算系数k11及自由项F1PGABE图12i2i4i4i2i 令，则 iAB = iBE =i， iBG =2i作图和MP图如下： k11 = 4i+4i +2i =10iABGE54MP图（kNm）54 F1P = 54 kNm（4）求解位移法基本未知量 将系数及自由项代入位移法方程，得： （5）作M图ABGE64.8M图（kNm）(81)32.421.610.810.8ABE64.8M图（kNm）(81)32.421.610.810.8CDF21.664.8(81)32.410.8由对称性，得原结构的M图如下：七、用力矩分配法计算图示结构，并绘出弯矩图。各杆EI相同且为常数。48kN/mABCD6m6m3m24kN3m（10分）解：计算分配系数， 分配与传递计算0.429分配系数固端弯矩最后弯矩144单位（kNm）-82.8982.86分配与传递0.57100-14461.780.090-100.85100.85-0.6000.4290.5710-2782.2241.11-67.83-90.28-45.1425.7719.3712.89-7.36-5.53-3.681.582.101.05-0.45-0.300.130.17-0.05-0.04-0.03ABCD82.86100.85(216)M图（kNm）作M图。8kN/mABCD6m6m3m32kN3m3mE24kNm八、用力矩分配法计算图示结构，并绘出弯矩图。各杆EI相同且为常数。10分）解：梁的悬臂 DE 为一静定部分，可求得 MDE =-36kNm，FQDE = 24kN。将结点 D 简ABCD6m6m3m32kN3m24kNm24kN36kNm化为铰支端，则 MDE 与 FQDE 应作为外力作用于结点 D 右侧，因此可按下图计算：计算分配系数 分配与传递计算0.5分配系数固端弯矩最后弯矩单位（kNm）5.07分配与传递0.50360120.04-12.4512.45-0.13360.4290.5710-186.853.43-1.720.490.370.25-0.86-0.010.02-0.07固点反力矩-24012665.15-1.72-0.86-0.13-0.070.03-0.0110.1413.84M图（kNm）(48)5.07ABCDE10.1413.8412.4536（4）作M图九、用力矩分配法计算图示结构，并绘出弯矩图。各杆EI相同且为常数。10分）10kN/m10kN32kNEABCD2m2m2m2m4m10kN32kNEBC2m2m4m20kN20kNm20kNm解：此刚架可按下图计算：计算分配系数 EBC分配系数固端弯矩最后弯矩单位（kNm）2000.4290.5710-14-2.57固点反力矩0-3.43BE分配与传递20-1.72-16.5720-3.43-1.72分配与传递计算（4）作M图16.57(32)1.7220EABCD203.43M图（kNm）10kN/m20kNEABCD4m2m2m4m十、用力矩分配法计算图示结构，并绘出弯矩图。各杆EI相同且为常数。10分）解：计算分配系数 单位（kNm）100.2730.5-10-2.7320EABCD0.3640.364BABCBD0.5CBCE-3.64-3.64-1.82-4.09-4.09-2.050.560.750.750.38-0.19-0.19-0.100.030.040.040.02-0.01-0.01DB4.29-4.29EC17.86-2.85-15.0-1.820.380.02-1.42-2.05-0.10-2.15分配与传递计算作M图EABCD17.86(20)4.29152.15M图（kNm）(20)4.292.851.42 作业四参考答案一、选择题1A 2C 3A 4B 5C二、判断题1 2 3 4 5三、画图示伸臂梁MK，FRA的影响线。（10分）2m2mABC2mK解： 用机动法作影响线如下：ABCK1MK影响线1ABC1/2FRA影响线1四、绘制伸臂梁C截面、D截面的弯矩影响线和剪力影响线。（10分）1m3mDC1.5m0.5m解： 用机动法作影响线如下：C0.5MC影响线0.75C0.5FQC影响线0.750.25D1.5MD影响线D1FQD影响线五、作图示梁FyA、MC的影响线，并利用影响线计算图示荷载作用下的FyA、MC值。（20分）2m2mAC2m1mB12kN12kN8kN/m解：作FyA、MC影响线如下：AFyA影响线10.25CAMC影响线1C计算FyA、MC的值： 六、试求图示体系的自振频率。EI=常数，杆长均为L。（10分）LmL解：（1）计算柔度系数d11mP=1M图1LL0.5L用力法作图示M图，如图所示。由M图应用图乘法，可求得柔度系数d11 （2）体系自振频率w为： 七、求图示体系的自振频率。忽略杆件自身的质量。（15分）l/2mlml/2kEI=A解：由下图列出体系动力学平衡方程：l/2mlml/2kEI=yA对A点取矩，列出体系动力学平衡方程： 其中：和为惯性力，为弹性力。 又： ， ，代入动力学平衡方程，整理后得： 故得： 八、求图示体系的自振频率。质量m集中在横梁上。各杆EI=常数。（15分）EImhEIEIEI1=解：取横梁为研究对象，计算刚度系数k11由 结构的自振频率为： 各类文档精选整理附：精心推荐整理复习心得考试必看第一要实干不要在踟蹰，蹉跎中等候。认认真真的按照原定的复习计划，要像潜水员一样，潜到书本里，对自己负责的复习，这是最重要的。这个过程，行动最重要，方法是次要，负责是主要，计划是次要。什么意思呢，就是说，复习的过程中最重要的是坚持不懈的看书，做题，总结，这就是最好的方法，而所谓的方法往往会造成捷径害人的结果。所谓的负责就是，接触一类问题，解决一类问题，不要为了进度而敷衍了事，这样和掩耳盗铃无异。第二要善于总结总结的核心要义就是将知识系统化，将书本上的知识变成自己的语言。我曾经针对数学，自己做了一个总结的笔记本，按照高中数学的教学进程，将自己理解的课本的难点按照专题模式罗列出来，并进行了细致的归纳以及发散。在初期虽然这个工作比较耗时，但是最后看来反而是节约了时间。除了对课本的总结，其次就是试题的总结。试题的作用在于巩固知识不假，但是其更准确的意义在于给你了一个机会，那就是通过一道题而将其在书本上关联的知识一次性的决绝掉。正是由于我采取了每题都归纳的策略，因此获得了数学选择题赢得满分的战绩。第三要不断激励鼓励自己考的路最漫长最难熬，因此没有巨大的勇气，很难坚持到底。在这个漆黑如深夜的道路上，不断的鼓励激励自己是十分重要的。第四关于要不要去上辅导班的问题我的看法是，如果你的基础他差，可以考虑去上一个辅导班，因为在那里同学能给你提供学习的竞争氛围，多少能提供一定的动力，那里的老师也是成考方面的专家，能在最短的时间里给你理出科目的复习思路，另外很重要的就是一些难点，经验等，可以使你的复习事半功倍。如果你基础较好，建议自己看书，就不要浪费父母的银子了。第五选择复习书籍辅导书籍很重要，最好买所在学校自己出的书。如果没有的话，就选择内容系统性较强的书作为复习辅导用书。第六做好笔记建议制作一个摘录难点，自己容易犯错的知识点的“集错本”，务必保证错误只犯一次，有一次经验教训，就要吃透原因，甚至触类旁通。第七保持心态的积极心态很重要，悲观的人首先失败在情绪上。成考是一项艰苦的系统工程，积极的态度是很重要的。所谓的心态，就是善于自己给自己做解释，找合理且光明的理由，使自己能放的下，看的透，挺得住。附二：考试注意事项一、考生须知：1、考生必须自觉服从监考员等考试工作人员管理，不得以任何理由妨碍监考员等考试工作人员履行职责，不得扰乱考场及其他考试工作地点的秩序。2、考生凭准考证、身份证，按规定时间和准考证上各科目的考试试室、座位号参加考试。3、考生入场，除2B铅笔、书写黑色字迹的钢笔或签字笔、直尺、圆规、三角板、橡皮、手表外，其他任何物品不准带入考试室。可使用没有存储记忆功能的计算器。严禁携带各种无线通讯工具（如寻呼机、移动电话、无线耳机）、电子存储记忆录放设备以及涂改液、修正带等物品进入试室。严禁穿制服进入试室参加考试。考试室内不得自行传递工具、用品等。4、考生应在每科开考前20分钟（第一科前移10分钟）凭准考证、有效证件（身份证、现役军人身份证件）进入试室，对号入座，入座后将准考证、身份证等有效证件放在桌面靠走道边上角，以便让监考员核验。考生领到答题卡、条形码和试卷后，须认真核对答题卡的张数，核对条形码上的姓名、考生号与自己准考证上的信息是否一致。如不一致，应向监考员提出更换。在规定的时间内用黑色字迹的签字笔或钢笔准确清楚地填写答题卡上的姓名、考生号、试室号、座位号，用2B铅笔在答题卡上根据所发试卷准确填涂试题类型（A或B），并将条形码横贴在答题卡右上角的“条形码粘贴处”栏框内。凡漏填、错填、全填或字迹不清的答卷、答题卡无效。5、开考信号发出后才能开始答题。6、开考15分钟后禁止迟到考生进入考场、试室，离每科考试结束前30分钟，方可交卷出场，交卷出场后不得再进入试室，也不准在考场附近逗留或交谈。7、考生在答题卡规定的区域答题。选择题用2B铅笔在选择题答题区作答，非选择题用黑色字迹钢笔或签字笔作答。不准用规定以外的笔和纸答题，不准在答卷、答题卡上做任何标记，否则答题卡无效。考生不准随意修改答题卡上的题号，考生必须在指定的题号里作答。凡不在指定答题题号框内作答、超出答题区域作答或擅自更改题号作答，其答案一律无效。如果解答中有画表或辅助线，先用铅笔进行画线、绘图，再用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。8、在考场内须保持安静、不准吸烟，不准喧哗，不准交头接耳、左顾右盼、打手势、做暗号，不准夹带、旁窥、抄袭或有意让他人抄袭，不准传抄答案或交换试卷、答题卡，不准将试卷、答题卡或草稿纸带出试室。9、遇试卷分发错误及试题字迹模糊等问题，可举手询问；涉及试题内容的疑问，不得向监考人员询问。10、考试终了信号发出后，立即停笔，根据监考员指令依次退出试室，不准在试室逗留。二、考生答题步骤：1、每科开考前二十分钟（即开考前三十分钟），考生凭准考证、身份证有秩序地进入考场。考生进入考场后，须对号入座，并将准考证、身份证等证件放在桌子上以便核验。2、考生领到答题卡时，首先必须准确填涂每张答题卡卷头的姓名、考生号、试室号、座位号。考生在答题卡相应位置上填写姓名、考生号、试室号、座位号及在指定位置粘贴条形码。监考员需认真指导考生在指定位置正确粘贴条形码。当一份试卷有多张答题卡时，监考员需提醒考生每一张答题卡上都必须粘贴条码。3、开考前十分钟，监考员当众启封试卷袋，并认真核对。4、开考前五分钟，监考员开始分发试卷。试卷发放完毕后，考生须注意检查考生自己拿到的试卷有无空白页