电大土木工程力学形成性考核册答案

1、2018 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

2、度为3B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| ABCDE协必能矗"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

3、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。（：）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。（V ）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

4、可以将其去掉。10 .试判断下列弯矩图是否正确。（：）（每小题5分，共20分）三、试对图示平面体系进行几何组成分析。1. 2.3.4.1. 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：由三刚片规则，可知体系是无多余约束的几何不变体系。20k。（每小题10分，共30分）作弯矩图如下：B602.解:作弯矩图如下:6UFp3.(kN m)MA L/2 二40kN 40kN五、计算图示解：作弯矩图如下:20kN/B 屮*川卄卄*1FC4mI .工C M 图(kN m)

5、40解：求支座反力由Fy = 0用I - I截面将桁架截开，保留右边部分，受力如图:Fy = 0取结点Fni吕。45Fp9 - Fw卫- Fni上os45 |_a = 04Fn3 Fp （拉）2e为研究对象，作受力图如下:Fn4显然：Fn2 = -Fp （压）土木工程力学（本）形成性考核册作业、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（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V代表基本体系在Xj=1作用下产生的（e ）A XiB Xje Xi方向的位移Xj方向的位移A “j恒大于零B恒大于零C r恒大于零D .-：iP恒大于零4

6、.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 Mp、M至少有一个为直线形D M p、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。（X）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

7、，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M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。1 .计算C点水平位移' 川川|川|解：(1 )作Mp图1/2(2 )作M图(3)计算C点水平Mp图2 .计算C点转角(1) Mp图同上A(2)作M图1 21ei 3i a q2 2m4df X1 ql.11(3)计算C点转角五、试求图示刚架点D的竖向位移，EI=常数。Fp(2)A解：(1)作Mp图汀丁酿常数(3)计算D点竖向位移2六、求图示桁架结点EMpl/2 一的竖向位移,B1/2kN。

8、C40kN40kN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I mb50kNm60kN60kN80kN4090kN80kN(3)计算B点竖向位移七、确定下列结构的超静定次数。(4分)1.5次2. 1次4. 7次3. 4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S 11基本结构=0(3 )计算系数811及自由项A1P作M1图和Mp图如下:4九、DX2为32.X1C Mp4解：(1)基本结构如下图所示,C斫1(5 )作M图4为常数图多余未知力。4C(2)写出力法方程如下X1+ o412 X 2+ Tp = 0X1+ 8 22 X2+ A 2

9、P= 0b(3)计算系数及自基本结(4)求解多余未知力:i28Xi_40X2_64=03EIEIEI解得：IXi=-2.4kNX2=-4.1kN(5)作M图:十、用力法计算图解：(1)取基本结6(2)写出力法方程如下Xi+ ip;C.8QEA= x。(3 )计算系数7.6作Mi图和Mp图D(4)求解多余未知力：1L-I基本结构0取EI2ElMplB图MAi及自由项作Mi图和MP图如下:(基本结构锡本结构如下图(k卩21I(5)作M图:CEI解：Xl什 A ip= 0-1利用对称C程如下:(5 )作rTTTlql4Mp图i8EI2l33EI图:AAiP(4)求解多余未知力：X-i qli2作原结

10、构M图如下:1 .C位移条件B2 位移法典*C物理关系D位移互等定理型方程中的系数 kij代表眩r = 1在基本结构上产生的F木工程力学、选择题（每小题 2分，实/0A平衡方程A 冷 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受弯直杆在变形后两端距离保持不变”。此结3 用位移法计算刚架，常引入轴向刚度条件，即 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

11、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。H JiJ .1Ii1二ir打图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。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:(2)B4写出位移kii i+ Fip= 0基本结（3）计算系数kii及自由项FipMiFip

12、 = 40 kN :m3(4)求解位移法基本未知量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）解:艸甘取基本结构如下图所示， Ai、A为D T知量。2EIB 2EIC 2EI(2)写出位移法方程如下EIEIAiI 4kii A i+ ki2A 2+ Fip= 044k21 A 1+ k22A 2+ F 2P= 0(3)计算系数及自由项EI 令i盲，则G= iBC=2i，G = G =心=基本结构作Mi图、M2图和Mp图如下:D0五、用位移法计算图示刚架，并绘出弯矩图(10 分)门作Mi图和Mp图如下:kii= 4i+4i =8i4iE4i(4

13、)求解位移法基本将系数及自由项代入,位移法方程，得:(5 )作M图Mi2i由对称性，得原结构的-厂jM诵如下：Mp图A图CM图解:/六、用位移法计算)，t绘出弯矩图。各杆El相同且为常数。F-(10 分)选取基本结构如图所B称荷载作用,可简化为如下结构:基本解：(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，为基本未知量。基本结构(2 )写出位移法方程如下:kii 1+ Fip= 0(3)计算系数kii及自由项Fip令 i = F，则'ad = G=i(3)计算系数kii及自由项Fi令i罟，则，"作Mi图和Mp图如下：a 一<1 a 1 一k11

14、 = 4i-2 i +2i =10iF1P = 54VkN :m4i（4 ）求解位移法基本未知量4i2i2i将系数及自由项代入位移法方程，得:（5 ）作M图64.8由对称性，得原结构的图如下：1132.4七、用力矩分配?法计算图解：计算分配系数,分配与传递计算M 图（kN ）分配系数6杵图（种）詁/f-r-rTTtm21.6 21.6.8B图。各杆J21.6m 图（kN :m）7EI相同且为常数Id8 1E （10 分）；F 10.88610.24k3一10.42961.78八、用力矩分配法计算图示结构，并绘解：梁的悬臂配传化为铰支端，贝U M-卜计算分配系数分后弯传递计怜I.单位（kN m）

15、 分配系数固点反力矩固端弯矩4 ）作M图5.0.5710.5710.429-144144-278222DF 2为一静定部分，B-3.6841.11图。各杆-_9E28相同且为常数。10 分）一6与FDFQDF158*应作82.86-0.43示结构，并绘-0.813.-0.07QD7 3昭36kN?i盘吉点33 1j05为0t力作用于结点D亠用因此可按下图计算:0.17-0.03 c32k09-00524k8289100.85100.85=0=0.5-240.530.5710.429-18366-1.7C0 490 370 13-0.070.25 -0 13012常数。10 分）解：此刚架可按下

16、图计算:10k计算分配系数20kN ? Q 分配与传;B计32k4m(4 )作图点反力分配系法计-2m|彳 2m解：计算分配系与/传2.54m57-1.75BC0.20药干亦EIfap:分配与传递计算A 单位（kN m） 作M图4m、选择题、判断题w_|0相同且为常数10 分)1 BAJ 0 27320-2.730 364B-3.6436a -10 1.64CB0.510-1.82CE0.5川D土木工程力学（本）形-2.05-4.09- 4.098f.7skN m）_0.38核册作业四参考答0案9- 0.190.04、三、画图示伸臂梁Mk,.29AB34Fra0.022mQ.04YCC2.85（20）3. A4.B7 8650.03 (2(0.02-0.01 - 0.0129- 4.292.852m2.152mM图（kN斗）解：用机动法作影响线如下: 单位（kN :m）-EC-2.05-0.102 150.75M d影响线Fqc影响线 作图示梁FyA 分）Fqd影响线55FyA、Me 值。（2012kN解：（1）计算柔度系数齐