电大土木工程力学形成性考核册答案

1、2021 年土木工程力学本形成性考核册土木工程力学本形成性考核册作业一一、选择题每题 2分，共 20 分1 三刚片组成几何不变体系的规那么是 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某体系的计算自由度 W=-3,那么体系的 D A自由度为3B自由度等于0C 多余约束数

2、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以下图所示结构的弯矩图形状应为A &图示多跨静定梁的根本局部是B A AB局部 B BC 局部 C CD 局部 D DE 局部ABCDEduy9 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 抛物线二、判断题每题 2分，共20分1 多余约束是体系中不需要的约束。：2. 如

3、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，那么参加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，那么构成瞬变体系。：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。V 7.三铰拱的矢高f越大，水平推力也越大。：&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 .试判断以下弯矩图是否正确。：三、试对图示平面体系进行几何组成分析。每题5分，共20分1. 2.3

4、. 4.1. 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：由三刚片规那么，可知体系是无多余约束的几何不变体系。D TD每题10分，共30分作弯矩图如下：B2.解:作弯矩图如下:605a3.解:60匕FpFp(kN m)E计算图示40kN 40kN72QkNL川 CF2m*. 4m |作弯矩图如下:五、40:二tC M 图(kN m)40解：求支座反力用I J截面将桁架截开，保存右边局部，受力如图:FN1FP4取结点5Fpb Fn3 卫-Fni _Cos45 |

5、_3 = 04Fn3 二 Fp 拉e为研究对象，作受力图如下:FN4显然：Fn2 二-Fp 压土木工程力学本形成性考核册作业、选择题每题 2分，共10 分1 用力法计算超静定结构时，其根本未知量为A杆端弯矩B结点角位移e结点线位移 d多余未知力2力法方程中的系数r代表根本体系在 X j =1作用下产生的 eA XiA r恒大于零 B“恒大于零Cr恒大于零D 冷p恒大于零4. 以下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 M P、M至少有一个为直线形D M P、M都必须是直线形5. 以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

6、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。X2 .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.同一结构的力法根本体系不是唯一的。：5用力法计算超静定结构， 选取的根本结构不同，那么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C(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。1/2(2)作M图五、试求图示刚架点D的竖向位移，EI=常数。FpJ2A解：(

7、1 )作Mp图(2)作.M .图 FpI/2 .A1常数1A1/2D(3)计算D点竖向位:FpIl/2IEA=21kN。六、求图示桁架结点E：的竖向位移，桁架各杆的M40kN解：(1 )计算实际荷载作用下桁架各杆的轴力4(2)计算虚设单位荷载作用下桁架各杆的轴力60kN60kN80kN100kN403m 50k3m(3)计算B点竖向位移七、确定以下结构的超静定次数。(4分)1.5次2. 1次3. 4次4. 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。Xi为多余未知力，取根本结构如以下图所示:2m亠4m(2)写出力法方程如下： -S 11根本结构=0(3)计算系数8n及自由项A

8、p作M1图和Mp图如下:4(5)作M图4T4C Mp(40法计算以下九、.用,并作弯矩图。HEM为常数。6k32.解：(1 )根本结构如以下图所示,2为多余未知力。4C(2)写出力法方程如口下UaBX 什 9412 X2+ Tp= 0(3)计算系数及自根本结128Xi_40X2 -64 =03EIEIEI解得：4求解多余未知力:Xi=-2.4kNX2=-4.1kN(5)作M图:十、用力法计算解：1 取根本结6I并作弯矩。链杆EA(2)(3)写出力法方程如下70及自4项计算系数作Mi图和Mp图如(4)2(5) )作I求解多余未知力:M图:利用对称,CX i+ ip:解：I对称7.64 B性计算图

9、示刚架,EI取根本结构3EIc2E 6C根本结构MlCBAMp图CEI制弯矩图(3)作Mi图和M p图如下:X(4)作图:(5)A*2写出力法方程o ii Xi+ 1PM图Ai及自由项女口下：l求解多余未知力:ql418EI2l33EIi2ql作原结构M图如下:、选扌1.位移法典位移条件B荤题每题2分，刃0A)CA平衡2.位移法D 位移互等定理物田!关系法典型方程中的系数 kij代表% = 1在根本结构上产生的FA ：i B .-：j C 第i个附加约束图中的约束反力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结论是由下述假定导出的

10、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DA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 。此A 1 B 0 C 1/2 D -1、判断题每题 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nTTTTn inrrn3.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

11、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。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分刁选取基根本结构如以下图所所示，Ai为根本未知量。2写出位移法方程如下:kii 1+ Fip= 0根本结3计算系数kii及自由项FipMi(4)求解位移法根本未知量Mp将系数及自由项代入位移法方程，得:(5)M图用位移法计算图示刚架，并绘制弯矩图。10分D令 i =号，那么AB = BC =2i，BE = G =根本结构作Mi图、M2图和Mp图如下:D五、用位移法计算图示刚架，并绘出弯矩图010 分解:选取基对称结构受对称荷载作用,本结构如下图，为根

12、本未知量。L本结构7zq二三三nrtJqLu,)TEI1qi1EI114L(2)写出位移法万程如下:kii 1+ Fip= 0(3)计算系数kii及自由项Fip k rA令 i = E，那么 iAD = iDE=i作Mi图和Mp图如下:kii= 4i+4i =8i(4)求解位移法根本未知将系数及自由项代入移法方程，得:(5)作M图由对称性，得原结构的Mp图EMi4i4i2ir六、用位移法计算图示刚架.(利用对称性),并绘出弯矩图。 / 杼一 一，各杆EI相同且为常数。(10分)1a选取根本结构如图所BAmM图Cib为根本6 图4I对称荷载作用，(3)计算系数kii及自由项令 i = E，那么

13、jAB= iBE=i，iBG=2i64i作Mi图和Mp图如下：jYHa hk11 = 4i+4 i +2i =10i4i2iF1P = 54MkN m2i4求解位移法根本未知量将系数及自由项代入位移法方程，得:.85作M图64.8由对称性，得原结构勺一呷如下：2.4七、用力矩分配法计算图示结构,并绘出图二? 21.6VM 图kN *m各杆TT二 21.677II 10.8 IEI相同且为虽数。10.8 10 分再 10.8解：计算分配系数,24k分配与传递计算M图kN加10. 6分配系数0.4290.5710.5710.42961.78 八、用力矩分配法计算图示结构，并绘静定局部，可求I梁的悬

14、臂分配传化为铰支端，那么计算分配系数分配弯传递计算归单位kN分配系数固点反力矩-144144-27九、固端弯矩4作M图同且为常数。10分6M 与FDEQDE 应作-01333 1*05为外力作用于结点 D-0.17-0.03二士3009-005-82 890.5-24-0.13.0.50-0.07-0 13因此可按以下图计算:24k-0.077240.250.136k100 850.5710.429=0=0 49-18360 37解：此刚架可按以下图计算:10k32k10kN/计算分配20kN :32k分配焦20kN :C(4)作图固点反力4m分配系0.422m t 迪n0.5720C弯*-1

15、.7ITbjD 1.72m各杆mmD2mES相同且为常数4m10 分)分配与传递计算A 单位kN m 作M图# BA 0.27320-2.73BD4m0.364B-3.64 IBC 36a -10 -3.64 -2.05CB0.5CE0.5、选择题1. A 2. C、判断题1 92.90.7517.75kN ：m)土木工程力学本形成成性0.03 (2(004 )203. A 4 17.865 .2.85三、画图示伸臂梁Mk , r.NFraI 分)解:四、绘制伸臂梁rrTl解:Fra影响线 用机动法作影响线如下10-1.820.02-0.01-0.01.29 29-4.290.38G4.29EC-2.05-0.10o-1.42C2m2.152mM图kN冲用机动法作影响线如下: 单位kN m-2.152mJmfTrIt3m?0.5m d尺二订1.5m 1/2作图分0.7512kN12kN55 FyA、M c 值。205解：作FyA、MC影响线如下:8kN/