土木工程力学形成性考核册全

1、土木工程力学 (本形成性考核册作业一一、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 (BA 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(C2. 在无多余约束的几何不变体系上增加二元体后构成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 ,(CA 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 ( DA 自由度为 3 B 自由度等于 0C 多余

2、约束数等于 3D 多余约束数大于等于 35. 不能作为建筑结构使用的是 (DA 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A 折线B 圆弧C 双曲线D 抛物线二、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。 (?题 2-7 图1 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

3、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 :五、计算图示桁架中指定杆件的内力M 图 (kN ?m解:求支座反力由=0 B P P F 4a F 2a F 3a- -0= PB 5F F (4 =由yF=0 A P P P 5F F F F 04+ -= P A 3FF (4= 用 -截面将桁架截开 ,保留右边部分 ,受力如图 : 由yF=0 N1P P 5F sin

4、45F F? +-=N1P F =(压 由 C M =0 P N3N15F a F a F cos 45a 04 -? = N3P 3F F 2=（拉取结点 C 为研究对象 ,作受力图如下 : 显然:N2P F F =-(压作业二一、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 (DA 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 ij 代表基本体系在 1=j X 作用下产生的 (CA i XB j XC i X 方向的位移D j X 方向的位移 3.在力法方程的系数和自由项中 ( BA ij 恒大于零B ii 恒大于零 Cji

5、恒大于零D iP ? 恒大于零F F F P F 4FF N44.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 P M 、 M 至少有一个为直线形D P M 、M 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

6、 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。 ( -求砾简支壯点讐向位移，1 IH： .)ft Mr*图四计算图示刚架结点C的水平位移和转角.Ek常数. qc1计ITc点水平位移解：1）件M,图四计“图亦用架伪点c的水平估移和Hffi. Eli. if He点水池诊Mr（I）作 Mrll五、试求图示刚架点D的竖向位穆.El=常数.2)n mwi1LarMX六、求图示桁架结点 B 的竖向位移 ,已知桁架各杆的 EA=21104kN。（9 分? ? ? -+ ? +? +? -=?163(

7、60(2633025550255(50(1DVL.的品静定次业(4分)(c)4)八用力U.iltnn不給山.各H日枷41L为常t 分)| 40KNM】图4.解力法方程 ,求出未知量415;0160312811-=-X EI求系数和自由项 , 十、用力法计算图示结构 ,作弯矩图。链杆 EA= 。（10 分解4选取基本结构，确定基本未知量（切断大链杆CD,取其轴力为X如上右图1M图PM图6P4.解力法方程 ,求出未知量PPEIETPXEIPXEI302.0268 81268 327;0273268141?5. 绘弯矩图C0.604P 2.4P3.6P十一、利用对称性计算图示刚架 ,并绘制弯矩图。

8、(10 分l l解:1.利用对称性 ,简化为下左图 ,选取基本体系为下右图。图 1M图P Mql 2/2 3E I4.解力法方程 ,求出未知量( -=+ql X EI ql X e l 121;018321413图M52ql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 (AA 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 ij k 代表 1=?j 在基本结构上产生的 ( C A i ? B j ? 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

9、端距离保 持不变”。此结论是由下述假定导出的 ( DA 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。( ?解:(1 选取基本结构如下图所示 , 1为基本未知量(2

10、写出位移法方程如下 : k 11 1+ F 1P = 0(3计算系数 k 11及自由项 F 1P 令 EI12,则 i AB =3i , i BC =2i k 11 = 12i+2i =14i1P 40kN ?m (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:1P 11140F 203k 14i 21i(5作 M 图基本结 1M 6iM P图 4040用位移法计算图示刚架 ,并绘制弯矩图。 (10 分(2写出位移法方程如下k 11 1+ k 12 2+ F 1P = 0 k 211+ k 22 2+ 计F 算2P系 =数 0 及(3自由项 令EI,则 i AB = i BC =

11、2i , i BE = i CF = i, i CD =4 i 作1M 图、2M 图和 M P 图如下:k 11 = 8i+4i+8i =20ik 21 =4i k 21 = k 12 =4iD基本结构 D1M 图k 22 = 8i+4i=12iF 1P =40 kN ?m F 2P =-30 kN ?m (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:20i 1+ 4i 2+40= 04i 1 +12i -30=2 0 解得: 17528i ?=- 29528i?= (5作M 图五、用位移法计算图示刚架 ,并绘出弯矩图。 (10 分解: (1 对称结构受对称荷载作用 ,可简化为如

12、下结构 选取基本结构如图所示 , 1为基本未知量。D2M 图D P DM 图 (kN ?m(2写出位移法方程如下 k 11 1+ F 1P = 0(3计算系数 k 11及自由项 F 1P 令 EI,则 i AD = i DE =i 作 1M 图和 M P 图如下 :k 11 = 4i+4i =8i21P qL F =12(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:221P 111qL F qL 12k 8i 96i? =-=-=- (5 作 M 图E1MEP由对称性 ,得原结构的 M 图如下 :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。

13、 (10分解: (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E48M 图 22qL 48M 图22qL 22qL 48(2 写出位移法方程如下 :k 11 1+ F 1P = 0(3计算系数 k 11及自由项 F 1P 令 EIi =,则 i AB = i BE =i , i BG =2i 作 1M 图和 M Pk 11F 1P = 54 kN ?m (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: 1P 111F 54 5.4 k 10i i?=-相同且为常数。(10分解:计算分配系数 , BABABA BC 3S 6=0.429EI

14、EI S +S 3+466?=?M P M DBC BA 1 =10.4290.57-1-=CBCB CB CD EI4S 6 =0.571EI EIS +S 4+366?=?CD CB 1 =10.5710.42-9-=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= 24kN 。将结点 D 简 化为铰支端 , 则 M DE 与 F QDE 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 BABA BA BC EI4S 6=0.5EI EI S +S 4+466=?BC BA 1 =10.50.5-= 单位（kN ?m M 36kCBCB

15、 CB CD EI4S 6=0.571EI EI S +S 4+366?=?CD CB 1 =10.5710.42-9-=分配与传递计算九、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分解:此刚架可按下图计算M 图计算分配系数BE BEBE BE BC BE BC EI 4S 4i 4=0.571EI EIS +S 4i +3i 4+344=? BC BE 1 =10.5710.42-9-= 分配与传递计算(4作 M 图,并绘出弯矩图。各杆 EI 相同且为常数10分20kN ? E单位(kN ?m解:计算分配系数BABA BABC BDEI3S 4 =0.273E

16、I EI EI S +S +S 3+44444?=? +?BCBC BABC BDEI 4S 4 =0.364EI EI EI S +S +S 3+44444?=? +?BD BD BABC BDEI4S 4 =0.364S +S +S 3+44444? =? +?CBCB CB CEEI4S 4= =0.5S +S 4+444=? 1 =10.50.-5-= 分配与传递计算作M图二离ttMff a枷vndw rbiMi ueirkKiiftMf ，】A4AL人口C 人XfUe * a nxit卓 *aibn *ga1 flf ttcil同”H1：t1*I ) ramM z 員rifrh.i

17、A rM-ii.i A*H. II2m2m2mR A 影响线5.无阻尼单自由度体系在简谐荷载作用下 , 共振时与动荷载相平衡的是 (B A 弹性恢复力 B 惯性力四、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） F P=1 C D 1m 3m 0.5m 1.5m A K 1m 3/4 A B 3m B D 0.5m 1.5m MC 影响线 3/8 A 1/4 + 3/4 B QC影响线 12kN A B C 2m 2m 1m D 影响线 M 2m 3/8 12kN 8KN/m D A B 1 0.5 A B + 1 QD 影响线 0.25 FyA影响线 FYA 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）影响线 MC=0 MB 影响线